Question

【题目】（题文）氯碱工业中电解饱和食盐水流程及原理示意图如下图所示。

（1）生成H2的电极反应式是_________________________________________。

（2）Na+向________（填“E”或“F”）方向移动，溶液A的溶质是______________。

（3）电解饱和食盐水总反应的离子方程式是_____________________________。

（4）常温下，将氯碱工业的附属产品盐酸与氨水等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表。

实验编号	氨水浓度/mol·L－1	盐酸浓度/mol·L－1	混合溶液pH
①	0.1	0.1	pH=5
②	c	0.2	pH=7
③	0.2	0.1	pH＞7

ⅰ. 实验①中所得混合溶液，由水电离出的c（H+）=______ mol·L-1。

ⅱ. 实验②中，c______0.2（填“>”“<”或“=”）。

ⅲ. 实验③中所得混合溶液，各离子浓度由大到小的顺序是__________________。

ⅳ. 实验①、③所用氨水中的 ：①___________③（填“>”“<”或“=”）。

（5）氯在饮用水处理中常用作杀菌剂，且HClO的杀菌能力比ClO－强。25℃时氯气－氯水体系中的Cl2（aq）、HClO和ClO－分别在三者中所占分数（α）随pH变化的关系如下图所示。

下列表述正确的是_______。

A. 氯处理饮用水时，在夏季的杀菌效果比在冬季好

B. 在氯处理水体系中，c（HClO）+c（ClO－）=c（H+）-c（OH－）

C. 用氯处理饮用水时，pH=7.5时杀菌效果比pH=6.5时效果差

Answer 1

【答案】FNaOH2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－10－5＞c（NH4+）＞c（Cl－）＞c（OH－）＞c（H+）＞C

【解析】

电解饱和食盐水，氯离子在阳极（E极）失去电子生成氯气，水电离的H+在阴极（F极）得电子生成氢气，同时生成OH-，离子方程式是2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－.

（1）由装置图中氯气和氢气的位置判断，生成氢气的极为阴极，水电离的H+在阴极得电子生成氢气，电极反应式为；

破坏水的电离平衡，浓度增大，溶液A为氢氧化钠溶液，故溶质为NaOH.

（2）电解池中阳离子向阴极移动，所以Na+向F极移动，在F极水电离的H+得电子生成氢气，破坏水的电离平衡，OH-浓度增大，溶因此液A为氢氧化钠溶液，故溶质为NaOH；

（3）电解饱和食盐水，氯离子在阳极失去电子生成氯气，水电离的H+在阴极得电子生成氢气，同时生成OH-，离子方程式是2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－；

（4）ⅰ.从第①组情况分析,生成了氯化铵溶液,铵离子水解,溶液显示酸性,溶液中的氢离子是水电离的,故中由水电离出的c（H+）=1×10-5 mol·L-1；

ⅱ. 从第②组情况表明, pH=7,溶液显示中性,若c=2,生成氯化铵溶液,显示酸性,故氨水的浓度稍大些,即c大于0.2mol/L；

ⅲ. 0.2 mol/L的氨水与0.1mol/L的盐酸等体积混合后，得到等浓度的一水合氨与氯化铵的混合溶液，溶液 pH＞7,说明氨水的电离程度大于水解程度,故铵离子浓度大于氨水浓度;，所以c（NH4+）＞c（Cl－）＞c（OH－）＞c（H+）；

ⅳ. NH3·H2O是弱电解质，在溶液中存在电离平衡，NH3·H2ONH4++OH-，电离平衡常数 ，则，增大NH3·H2O的浓度，电离平衡正向移动，OH-浓度增大，实验①、③相比较，③中OH-浓度大，OH-浓度越大， 越小，所以①＞③；

（5）A、夏季温度较高，氯气溶解度随温度的升高而降低，且HClO的电离是吸热的，升高温度平衡正向移动，水中HClO浓度减小，杀毒效果差，故A错误。

B、根据电荷守恒可以得到c（OH－）+c（ClO－）=c（H+），故B错误；

C、由于HClO的杀菌能力比ClO－强，因此HClO的浓度越高，杀菌能力越强，由图中可知pH=6.5时的次氯酸浓度更大，故C正确；

综上所述，本题正确答案为C。