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4. (2016.福建二模)某化学兴趣小组进行有关电解食盐水的探究实验,电解装置如图1所示。
图1 图2
实验一:电解饱和食盐水。
(1) 简述配制饱和食盐水的操作: 。
(2) 电解饱和食盐水的离子方程式为 。
实验二:电解不饱和食盐水及产物分析。相同条件下,电解1 mol.L-1NaCl溶液并收集两极产生的气体。在X处收集到V1 mL气体,同时,在Y处收集到V2 mL气体,停止电解。结果发现V2<V1,且与电解饱和食盐水相比,Y处收集到的气体颜色明显较浅。经讨论分析,导致上述现象的原因有:ⅰ. 有部分Cl2溶解于NaCl溶液中;ⅱ. 有O2生成。
(3) 设计实验证明有部分Cl2溶解于NaCl溶液中。实验方案为 。
(4) 证明有O2生成并测定O2的体积。按如图2所示装置进行实验,通过注射器缓缓地将在Y处收集到的V2 mL 气体全部推入装置A(盛有足量试剂)中,最终量气管中收集到V3 mL气体(设V1,V2,V3均在相同条件下测得)。
①装置A的作用是 。
②本实验中,观察到 的现象,说明石墨电极上有O2生成。
③实验中是否需要预先除净装置中的空气? (填“是”或“否”)。
(5) 实验二中,在石墨电极上生成Cl2的总体积为 (用含V1、V2、V3的代数式表示)mL。
实验反思:
(6) 由以上实验推知,欲通过电解食盐水持续地获得较纯净的氯气,电解时应控制的条件:① ;② 。要进一步证明该推论,还需进行电解不同浓度食盐水的平行实验。