Question

【題目】實驗題：

請從下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(chǎn)生的氫氣的體積（大于25mL），并檢驗氯氣的氧化性。

（1）A極發(fā)生的電極反應(yīng)式是，B極發(fā)生的電極反應(yīng)式是。

（2）設(shè)計上述氣體實驗裝置時，各接口的正確連接順序為：A接、接；B接、接。

（3）在實驗中，盛有KI淀粉溶液的容器中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

（4）已知飽和食鹽水50mL（假設(shè)NaCl足量且忽略溶液體積變化），某時刻測得H2體積為16.8mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）。此時溶液pH約為。（lg2＝0.3，lg3＝0.5，lg5＝0.7）

（5）已知甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質(zhì)為KOH溶液。某研究小組將甲烷燃料電池作為電源，進行上述飽和食鹽水電解實驗。若甲烷通入量為1L（標(biāo)準(zhǔn)狀況），且反應(yīng)完全，則理論上通過電解池的電量為（已知NA＝6.02×1023mol－1，電子電荷為1.60×10－19C，列式表示即可）。

Answer 1

【答案】（1）2H++2e-＝H2↑；2Cl--2e-＝Cl2↑（2）G；F；H；D；E；C。

（3）Cl2+2I-＝2Cl-+I24）12.5（5）×8×6.02×1023mol-1×1.60×10－19C

【解析】

試題分析：（1）電解飽和食鹽水時，溶液中的陽離子H+在陰極得到電子變?yōu)?/span>H2逸出，使附近的水溶液顯堿性，溶液中的陰離子Cl-在陽極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生Cl2，A是鐵，則A電極是陰極，電極反應(yīng)式是2H++2e-＝H2↑，B電極是陽極，電極反應(yīng)式為2Cl--2e-＝Cl2↑。（2）若電解飽和NaCl溶液來測定產(chǎn)生的H2的體積并檢驗Cl2的氧化性。則應(yīng)該使A與電源的負(fù)極連接，作陰極，B作陽極，與電源的正極相連，則正確連接順序為A→G→F→H；B→D→E→C；（3）氯氣能把碘化鉀氧化為單質(zhì)碘，反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2I-＝2Cl-+I2。（4）16.8mL氫氣的物質(zhì)的量是0.0168L÷22.4L/mol＝0.00075mol，根據(jù)方程式2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-可知生成氫氧根的物質(zhì)的量是0.0015mol，濃度是0.0015mol÷0.05L＝0.03mol/L，則氫離子濃度是，所以pH＝12.5；（5）根據(jù)電子得失守恒可知甲烷失去的電子的物質(zhì)的量就是電解池中通過的，則理論上通過電解池的電量為×8×6.02×1023mol-1×1.60×10－19C。