Question

工業(yè)上電解飽和食鹽水可得到多種工業(yè)原料，其中氫氣和氯氣用途非常廣泛．
（1）如圖所示是離子交換膜（允許鈉離子通過(guò)，不允許氫氧根與氯離子通過(guò)）法電解飽和食鹽水示意圖．電解過(guò)程中，A極發(fā)生的是

還原

（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)；B極的電極反應(yīng)方程式為

2Cl^--2e=Cl₂↑

．若將電極材料換為鐵棒，則B極的電極反應(yīng)為

Fe-2e=Fe²⁺

．
（2）以上反應(yīng)得到的H₂和C1₂可直接化合制鹽酸．有人設(shè)想利用原電池原理直接制備鹽酸，同時(shí)獲得電能．若這種設(shè)想可行，則通氫氣的電極為

負(fù)

極；通氯氣的電極反應(yīng)式為

Cl₂+2e=2Cl^-

．
（3）工業(yè)制得的濃鹽酸往往呈黃色，原因是輸送氯氣的鐵管道被腐蝕所致．請(qǐng)寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式

2Fe+3Cl₂=2FeCl₃

，這種腐蝕屬于

化學(xué)腐蝕

．
（4）室溫下，將1.000mol?L^-1鹽酸滴入20.00mL1.000mol?L^-1氨水中，當(dāng)溶液pH=7時(shí)，c（Cl^-）

=

c（NH₄⁺）（填=、＞、＜）；當(dāng)?shù)稳?0.00mL鹽酸時(shí)，溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?!--BA-->

c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）

．

Answer 1

分析：（1）由圖可知，A為陰極生成氫氣，B為陽(yáng)極生成氯氣；若將電極材料換為鐵棒，B為陽(yáng)極，金屬失去電子；
（2）由H₂+Cl₂═2HCl，H元素的化合價(jià)升高，Cl元素的化合價(jià)降低；
（3）濃鹽酸往往呈黃色，是因混有Fe³⁺，發(fā)生Fe被氧化的化學(xué)反應(yīng)；
（4）pH=7時(shí)，c（H⁺）=c（OH^-），結(jié)合電荷守恒分析c（Cl^-）、c（NH₄⁺）的關(guān)系，當(dāng)?shù)稳?0.00mL鹽酸時(shí)，恰好生成氯化銨，水解顯酸性，以此分析離子濃度的關(guān)系．

解答：解：（1）由圖可知，A為陰極生成氫氣，發(fā)生還原反應(yīng)，而B(niǎo)為陽(yáng)極，該電極反應(yīng)為2Cl^--2e=Cl₂↑；若將電極材料換為鐵棒，B為陽(yáng)極，金屬失去電子，電極反應(yīng)為Fe-2e=Fe²⁺，
故答案為：還原；2Cl^--2e=Cl₂↑；Fe-2e=Fe²⁺；
（2）由H₂+Cl₂═2HCl，H元素的化合價(jià)升高，則通氫氣為負(fù)極，Cl元素的化合價(jià)降低，則通氯氣為正極，該正極反應(yīng)為Cl₂+2e=2Cl^-，
故答案為：負(fù)；Cl₂+2e=2Cl^-；
（3）濃鹽酸往往呈黃色，是因混有Fe³⁺，發(fā)生Fe被氧化的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)為2Fe+3C1₂=2FeC1₃，屬于化學(xué)腐蝕，故答案為：2Fe+3Cl₂=2FeCl₃；化學(xué)腐蝕；
（4）pH=7時(shí)，c（H⁺）=c（OH^-），由電荷守恒可知，c（OH^-）+c（C1^-）=c（NH₄⁺）+c（H⁺），則c（C1^-）=c（NH₄⁺），當(dāng)?shù)稳?0.00mL鹽酸時(shí)，恰好生成氯化銨，銨根離子水解顯酸性，所以離子濃度的關(guān)系為c（C1^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-），
故答案為：=；c（C1^-）＞c（NH₄⁺）＞c（H⁺）＞c（OH^-）．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電解原理及離子濃度大小的比較，注意電解飽和食鹽水的反應(yīng)及利用氧化還原分析電極反應(yīng)即可解答，體會(huì)電荷守恒及鹽類(lèi)水解的應(yīng)用，題目難度中等．