1.某化學(xué)研究性小組采用如下裝置(夾持和加熱儀器已略去)電解飽和食鹽水一段時間,并通過實驗測定產(chǎn)物的量來判斷飽和食鹽水的電解率.飽和食鹽水的電解率=$\frac{電解的氯化鈉質(zhì)量}{總的氯化鈉質(zhì)量}$×100%

甲方案:利用甲、乙裝置測定飽和食鹽水的電解率
(1)若飽和食鹽水中滴有酚酞,則電解過程中甲裝置中的實驗現(xiàn)象:左右碳棒上都有氣泡產(chǎn)生,左邊碳棒附近溶液變紅.
(2)若洗氣瓶a中盛放的為足量的氫氧化鈉溶液,通過測定洗氣瓶a在電解前后的質(zhì)量變化來計算飽和食鹽水的電解率,則正確的連接順序為B連C(填A(yù)、B、C、D、E等導(dǎo)管口),則洗氣瓶a中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-=H2O+Cl-+ClO-
乙方案:利用甲、丙裝置測定飽和食鹽水的電解率
(3)對于乙方案,有同學(xué)提出有兩種方法都可測得飽和食鹽水的電解率
Ⅰ.通過測定硬質(zhì)玻璃管中氧化銅固體前后質(zhì)量差來計算飽和食鹽水的電解率
Ⅱ.通過測定丙裝置中除硬質(zhì)玻璃管外的某裝置前后質(zhì)量差來計算飽和食鹽水的電解率
①一同學(xué)認(rèn)為可以在乙方案方法Ⅱ中的裝置中添加一干燥裝置防止外界空氣中的水蒸氣的干擾,則該干燥裝置應(yīng)與D口連接 (填A(yù)、B、C、D、E等導(dǎo)管口).
②另一同學(xué)認(rèn)為乙方案的方法Ⅰ、Ⅱ測得的實驗結(jié)論都不正確,你是否同意?請說明理由同意,在乙方案中氫氣還原氧化銅,氫氣不能全部反應(yīng),誤差太大.
丙方案:只利用甲裝置測定飽和食鹽水的電解率
(4)若電解150mL飽和食鹽水一段時間,測得溶液的為pH為14,求飽和食鹽水的電解率16.6%(假設(shè)電解前后溶液體積不變,飽和食鹽水密度約為1.33g/mL,溶解度為36.0g).

分析 (1)甲裝置電解飽和食鹽水,左側(cè)碳棒連接電源負(fù)極,為陰極,右側(cè)碳棒連接電源正極,為陽極,溶液中氯離子在陽極上失電子生成氯氣,氫離子在陰極得到電子生成氫氣,陰極附近氫氧根離子濃度增大,遇到酚酞溶液變紅色;
(2)甲裝置中B口導(dǎo)出的氣體為氯氣,用氫氧化鈉溶液吸收氯氣,反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉與水;
(3)①利用甲、丙裝置測定飽和食鹽水的電解率,方法Ⅱ通過測定丙裝置中除硬質(zhì)玻璃管外的某裝置前后質(zhì)量差來計算飽和食鹽水的電解率,是利用U形管測定氫氣還原氧化銅過程中生成的水蒸氣,要防止外界空氣中的水蒸氣等被U形管中堿石灰吸收;
②乙方案的方法Ⅰ、Ⅱ測得的實驗結(jié)論都不正確,主要是氫氣還原氧化銅過程中不能全部發(fā)生反應(yīng),造成誤差;
(4)根據(jù)溶液pH計算氫氧根離子濃度,結(jié)合化學(xué)方程式計算反應(yīng)的氯化鈉質(zhì)量,利用溶解度計算150ml溶液中氯化鈉的質(zhì)量,用反應(yīng)的氯化鈉質(zhì)量除以原溶液中氯化鈉質(zhì)量得到食鹽水的電解率.

解答 解:(1)甲裝置電解飽和食鹽水,左側(cè)碳棒連接電源負(fù)極,為陰極,右側(cè)碳棒連接電源正極,為陽極,溶液中氯離子在陽極上失電子生成氯氣,氫離子在陰極得到電子生成氫氣,陰極附近氫氧根離子濃度增大,遇到酚酞溶液變紅色,電解過程中甲裝置中的實驗現(xiàn)象為:左右碳棒上都有氣泡產(chǎn)生,左邊碳棒附近溶液變紅,
故答案為:左右碳棒上都有氣泡產(chǎn)生,左邊碳棒附近溶液變紅;
(2)甲裝置中B口導(dǎo)出的氣體為氯氣,用氫氧化鈉溶液吸收氯氣,則裝置B連C,反應(yīng)生成氯化鈉、次氯酸鈉與水,離子方程式為Cl2+2OH-=H2O+Cl-+ClO-,
故答案為:B;C;Cl2+2OH-=H2O+Cl-+ClO-;
(3)①利用甲、丙裝置測定飽和食鹽水的電解率,方法Ⅱ通過測定丙裝置中除硬質(zhì)玻璃管外的某裝置前后質(zhì)量差來計算飽和食鹽水的電解率,是利用U形管測定氫氣還原氧化銅過程中生成的水蒸氣,在乙方案方法Ⅱ中的裝置中添加一干燥裝置防止外界空氣中的水蒸氣的干擾,應(yīng)連接裝置D處,
故答案為:D;
②乙方案的方法Ⅰ、Ⅱ測得的實驗結(jié)論都不正確,主要是氫氣還原氧化銅過程中不能全部發(fā)生反應(yīng),造成誤差,
故答案為:同意,在乙方案中氫氣還原氧化銅,氫氣不能全部反應(yīng),誤差太大;
(4)若電解150mL飽和食鹽水一段時間,測得溶液的為pH為14,則c(H+)=10-14mol/L,c(OH-)=1mol/L,氫氧根離子物質(zhì)的量=0.15L×1mol/L=0.15mol,由2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2↑可知,電解的氯化鈉物質(zhì)的量為0.15mol,其質(zhì)量=0.15mol×58.5g/mol=8.775g,飽和食鹽水密度約為1.33g/mL,150mL飽和食鹽水質(zhì)量=1.33g/mL×150ml=199.5g,溶液中含有溶質(zhì)氯化鈉質(zhì)量=199.5g×$\frac{36}{100+36}$=52.81g,電解率=$\frac{8.775g}{52.81g}$×100%=16.6%,
故答案為:16.6%.

點評 本題考查電解原理應(yīng)用、定量測定實驗、對裝置的分析評價等,關(guān)鍵是對實驗原理的理解,側(cè)重考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的遷移應(yīng)用,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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5.下列實驗誤差分析錯誤的是( 。
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B.用容量瓶配制溶液,定容時俯視刻度線,所配溶液濃度偏小
C.中和熱測定實驗中,用溫度計測定鹽酸溫度后,未用水沖洗就直接再次使所測△H偏高
D.測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時,將堿緩慢倒入酸中,所測溫度值偏小

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6.銅與濃硝酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Cu+4 HNO3(濃)=Cu(NO32+2NO2↑+2H2O,若將12.8g銅跟一定量的濃硝酸反應(yīng),銅耗完時,共產(chǎn)生5.6L氣體(標(biāo)況下),在該反應(yīng)中,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.4mol,則被還原的硝酸為0.25mol,起酸性作用的硝酸為0.4mol,共消耗硝酸0.65mol.

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3.下列說法正確的是(  )
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10.設(shè)NA代表阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是(  )
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6.只用一種試劑,可區(qū)別Na2SO4、NH4Cl、MgSO4四種溶液,這種試劑是(  )
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13.(1)乙醇的燃燒熱△H=-1366.8kJ/mol,在25℃、101kPa時,1kg 乙醇充分燃燒后放出29714.2   kJ熱量.
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10.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑.下列反應(yīng)可制取K2FeO4
2Fe(OH)3+3Cl2+10KOH$\frac{\underline{\;0-30℃\;}}{\;}$2K2FeO4+6KCl+8H2O,
對于該反應(yīng),下列說法正確的是( 。
A.該反應(yīng)是置換反應(yīng)
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11.設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,下列說法正確的是( 。
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