Question

【題目】請用下圖所示儀器裝置設計一個包括電解飽和食鹽水并測定電解時產(chǎn)生的氫氣的體積和檢驗氯氣的氧化性的實驗裝置。

（1）所選儀器 連接時，各接口的順序是(填各接口的代號字母)：A 接 ， 接 ，B 接 ， 接 。_____________

（2）實 驗 時 ， 裝 置 中 的 石 墨 電 極 接 電 源 的 _____極 ， 所 發(fā) 生 的 電 極 反 應 式 為_____；鐵電極接電源的_____極，所發(fā)生的電極反應式為_____； 此電解總反應方程式為_________。

（3）實驗測得產(chǎn)生的氫氣體積(已折算成標準狀況)為 5.60 mL，電解后溶液的體積恰好為50.0 mL，則溶液中 OH－的濃度為_____。

Answer 1

【答案】GFHDEC正2Cl－－2e－===Cl2↑負2H＋＋2e－=H2↑2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑c(OH－)＝0.01 mol·L－1

【解析】

（1）U型管反應器中的兩個電極未限定哪個是陽極或陰極，可以任意選用。而反應器兩邊連接哪些儀器及其連接順序，取決于A、B為哪種電極、其電極產(chǎn)物和實驗要求。設A上電極為鐵質電極、B上電極為石墨電極，則反應器兩邊所選用的各儀器接口連接順序為A接貯氣瓶的G―→F，把水擠入量筒上H導管，用量筒測量出排出的水量，以測定氫氣產(chǎn)生的體積。B接洗氣瓶的D―→E，生成的氯氣在洗氣瓶里氧化淀粉碘化鉀溶液，以證明其氧化性，多余的氯氣通入燒杯里的C導管，借助氫氧化鈉吸收氯氣，防止污染大氣，故答案為：G　F　H　D　E　C；（2）根據(jù)電解飽和食鹽水陽極所發(fā)生的反應式：2Cl—－2e—===Cl2↑，為防止電極被腐蝕，實驗中一般選用石墨作陽極，陰極發(fā)生的是水電離出的H＋離子被還原，2H＋＋2e—===H2↑，從而破壞水的電離平衡，在陰極區(qū)域里形成氫氧化鈉，顯堿性，陰極通常使用鐵電極。電解的總反應方程式為：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，故答案為：正、2Cl－－2e－===Cl2↑、負、2H＋＋2e－===H2↑、2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；（3）

已知電解產(chǎn)生氫氣5.60 mL，其物質的量為＝2．5×10－4mol，由方程式可得

x＝2×2.5×10－4mol＝5×10－4mol

c(OH—)＝＝0.01 mol·L—1，故答案為：0.01 mol·L—1。