Question

【題目】現(xiàn)需設(shè)計(jì)一套實(shí)驗(yàn)裝置來電解飽和食鹽水，并測量電解產(chǎn)生的氫氣的體積(約6 mL)和檢驗(yàn)氯氣的氧化性(不應(yīng)將多余的氯氣排入空氣中)。

（1）試從上圖圖1中選用幾種必要的儀器,連成一整套裝置,各種儀器接口的連接順序(填編號)是:A接________,B接________。

（2）鐵棒接直流電源的________極;碳棒上發(fā)生的電極反應(yīng)為________。

（3）能說明氯氣具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________。

（4）假定裝入的飽和食鹽水為50 mL(電解前后溶液體積變化可忽略),當(dāng)測得的氫氣為5.6 mL（已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí),溶液的pH為________。

（5）工業(yè)上采用離子交換膜法電解飽和食鹽水，如上圖圖2，該離子交換膜是________（填“陽離子”或“陰離子”）交換膜，溶液A是________（填溶質(zhì)的化學(xué)式）

Answer 1

【答案】G、F、I D、E、C 負(fù) 2Cl--2e-=Cl2↑ 淀粉-KI溶液變成藍(lán)色 12 陽離子 NaCl

【解析】

（1）A為鐵棒，則應(yīng)為陰極，產(chǎn)生H2；B為陽極，產(chǎn)生Cl2；據(jù)此確定后續(xù)連接裝置；

（2）鐵棒為陰極，與電源的負(fù)極相連；碳棒為陽極，由Cl-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，生成Cl2，據(jù)此寫出電極反應(yīng)式；

（3）氧化性Cl2>I2，淀粉遇碘變藍(lán)色；

（4）根據(jù)公式計(jì)算反應(yīng)生成n(H2)，結(jié)合電極反應(yīng)式計(jì)算反應(yīng)生成n(OH-)，再根據(jù)計(jì)算溶液中c(H+)，從而得出溶液的pH；

（5）電極a產(chǎn)生Cl2，則電極a為陽極，電極b為陰極，根據(jù)離子移動(dòng)方向，確定離子交換膜的類型和溶液A的成分；

（1）A為鐵棒，則應(yīng)為陰極，產(chǎn)生H2，則A后應(yīng)連接測量H2體積的裝置，因此A接G、F、I；B為陽極，產(chǎn)生Cl2，則B后連接Cl2的性質(zhì)檢驗(yàn)裝置，因此B接D、E、C；故答案為：G、F、I，D、E、C。

（2）鐵棒為陰極，與電源的負(fù)極相連；碳棒為陽極，由Cl-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，生成Cl2，故答案為：；

（3）由于氧化性Cl2>I2，能將I-氧化成I2，而淀粉遇碘變藍(lán)色，因此若觀察到淀粉-KI溶液變成藍(lán)色，則說明Cl2具有氧化性，故答案為：淀粉-KI溶液變成藍(lán)色。

（4）反應(yīng)生成， 由電極反應(yīng)式2H2O+2e－=H2↑＋2OH－可知，反應(yīng)生成n(OH－)=0.5×10-3mol，則溶液中， 因此溶液中， 因此溶液的pH=12，故答案為：12。

（5）由于電極a產(chǎn)生Cl2，則電極a為陽極，電極b為陰極；由圖可知，離子由電極a區(qū)域向電極b區(qū)域移動(dòng)，因此移動(dòng)的離子為陽離子，因此離子交換膜為陽離子交換膜；因此溶液A為NaCl稀溶液，故答案為：陽離子，NaCl。