Question

（2011?连云港模拟）请从图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生氢气的体积（大于25mL），并检验氯气的氧化性．

（1）A极发生的电极反应式是

2H⁺+2e^-═H₂↑

，
B极发生的电极反应式是

2Cl^--2e^-═Cl₂↑

．
电解饱和食盐水的化学方程式

2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

．
（2）电源、电流表与A、B两极的正确连接顺序为：
L→

A

→

B

→

J

→

K

→M．
（3）设计上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为：

H

接

F

、

G

接A、B接

D

、

E

接

C

．
（4）在实验中，盛有KI淀粉溶液的容器中发生反应的离子方程式为

Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂

．
（5）已知饱和食盐水50mL，某时刻测得H₂体积为5.6mL（标准状况）．此时溶液pH约为

12

．

Answer 1

分析：（1）要用铁棒和碳棒作电解电解氯化钠溶液制取氢气，则铁作阴极，碳棒作正极，阴极上氢离子放电生成氢气，阳极上氯离子放电生成氯气；
（2）电源负极接电解池的铁棒、碳棒接电流计“-”端，“+”端接电源正极；
（3）用碘化钾溶液检验氯气的氧化性，用氢氧化钠溶液处理氯气的尾气；用排水法收集氢气，用50mL量筒盛放排出的水，注意导气管遵循“长进短出”原则；
（4）氯气具有强氧化性，能和碘离子发生置换反应；
（5）根据氢气和氢氧化钠的关系是计算氢氧化钠的物质的量，再根据c=

n

V

计算氢氧化钠浓度，再结合离子积常数计算氢离子浓度，从而得出溶液的pH．

解答：解：（1）要用铁棒和碳棒作电解电解氯化钠溶液制取氢气，则铁作阴极，碳棒作正极，阴极铁上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑，阳极碳棒上氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为2Cl^--2e^-═Cl₂↑，同时溶液中还产生氢氧化钠，所以电池反应式为 2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2H⁺+2e^-═H₂↑；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑；
（2）电源负极接电解池的铁棒、碳棒接电流计“-”端，“+”端接电源正极，所以其连接顺序是A　B　J　K，
故答案为：A；B；J；K；
（3）电解池左边A导管口产生H₂，右边B导管口产生Cl₂，以电解池为中心，相应装置的作用：所以其连接顺序是：H←F←G←A，B→D→E→C，
故答案为：H；F；G；D；E；C；
（4）氯气具有强氧化性，能和碘离子发生置换反应生成氯离子和碘，离子反应方程式为Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂，
故答案为：Cl₂+2I^-═2Cl^-+I₂；
（5）根据2NaCl+2H₂O

电解  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑中氢氧化钠和氢气的关系式知，n（NaOH）=

5.6×10-3L 22.4L/mol

1

×2=5.0×10^-4 mol，
根据原子守恒得n（OH^-）=5.0×10^-4 mol，c（OH^-）=（5.0×10^-4 mol）÷（50×10^-3 L）=10^-2 mol/L，c（H⁺）=

10-14

c(OH-)

=

10-14

0.02

mol/L=10^-12 mol/L，pH=-lg10^-12=12，
故答案为：12．

点评：本题以电解原理为载体考查了气体的制取、性质的检验等知识点，根据电解原理、物质的性质、物质间的关系等来分析解答即可，难点是仪器连接顺序，根据气体制取装置→检验装置→收集装置→尾气处理装置来排序即可，难度中等．