Question

請從圖中選用必要的裝置進行電解飽和食鹽水的實驗，要求測定產生的氫氣的體積，并檢驗氯氣．

（1）A極發(fā)生的電極反應式是

2H⁺+2e^-=H₂↑

，B極發(fā)生的電極反應式是

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

．
（2）設計上述氣體實驗裝置時，各接口的正確連接順序為：A接

G

、

F

接

H

；B接

D

、

E

接

C

．
（3）證明產物中有Cl₂的實驗現(xiàn)象是

淀粉碘化鉀溶液變藍色

．
（4）已知電解后測得產生的H₂的體積為44.8mL（已經折算成標準狀況），電解后溶液的體積為50mL，此時溶液中NaOH的物質的量濃度為：

0.08mol/L

．

Answer 1

分析：（1）先判斷陰陽極，再根據(jù)離子的放電順序書寫相應的電極反應式；
（2）根據(jù)實驗目的、氣體的性質連接實驗裝置順序；
（3）根據(jù)氯氣及碘的性質分析；
（4）根據(jù)氫氣與氫氧化鈉的關系式計算氫氧化鈉的物質的量，再根據(jù)物質的量濃度公式計算其濃度．

解答：解：（1）鐵是活潑金屬，如果作陽極，在電流的作用下，鐵失電子的能力大于氯離子失電子的能力，所以電解時不能得到氯氣，故鐵只能作陰極；碳棒是惰性電極，作陽極．
電解飽和食鹽水時，氫離子得電子能力大于鈉離子，所以在陰極即A極上氫離子得電子生成氫氣，發(fā)生還原反應，電極反應式為2H⁺+2e^-=H₂↑；
氯離子失電子能力大于氫氧根離子，所以在陽極上即B極上氯離子失電子生成氯氣，發(fā)生氧化反應，電極反應式為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
（2）A極上產生的是氫氣，用排水法收集氫氣，因為氫氣的密度小于水的，所以要采用向下排水法收集，即短導管為進氣管，長導管為出水管，所以連接順序為A→G→F；因為收集的氫氣體積大于25mL，所以要用100mL的量筒收集水，所以F連接H；
B極上產生的氣體是氯氣，要檢驗氯氣，可通過淀粉碘化鉀溶液檢驗，氯氣有強氧化性，能和碘化鉀反應生成碘，碘遇淀粉變藍色，氯氣的密度小于碘化鉀溶液的密度，所以長導管為進氣管，短導管為出氣管；氯氣有毒，直接排空污染大氣，且氯氣和堿反應生成無毒物質，所以可用堿液吸收多余的氯氣，所以連接順序為B→D→E→C．．
故答案為：A→G→F→H；B→D→E→C．．
（3）因為Cl₂+2KI=I₂+2KCl，碘遇淀粉變藍色，所以觀察到的現(xiàn)象是淀粉碘化鉀溶液變藍色．
故答案為：淀粉碘化鉀溶液變藍色．
（4）2NaCl+2H₂O=Cl₂↑+H₂↑+2NaOH 
                       22.4L     2mol        
                       0.0448L     0.004mol
C=

n

V

=

0.004mol

0.05L

=0.08mol/L
故答案為：0.08mol/L

點評：本題考查了電解原理，解本題時要注意儀器的連接順序，洗氣裝置是長導管進氣短導管出氣，排水法收集氣體是短導管進氣長導管出氣，有毒氣體一定有尾氣處理裝置．