Question

【題目】現需設計一套實驗裝置來電解飽和食鹽水，并測量電解產生的氫氣的體積(約6 mL)和檢驗氯氣的氧化性(不應將多余的氯氣排入空氣中)。

(1)試從下圖中選用幾種必要的儀器，連成一整套裝置，各種儀器接口的連接順序(填編號)是A接__________，B接__________。

(2)鐵棒接直流電源的________極；碳棒上發生的電極反應為_______。

(3)能說明氯氣具有氧化性的實驗現象是_______________________。

(4)假定裝入的食鹽水為50 mL，一段時間后，產生5.6 mL(標準狀況)H2時，所得溶液在25 ℃時的pH＝________。

(5)若將B電極換成鐵電極，寫出在電解過程中U形管底部出現的現象： __________。

Answer 1

【答案】A接GFI B接DEC 負極 2Cl－－2e－＝Cl2↑ 淀粉KI溶液變藍 12 白色沉淀迅速變成灰綠色最后變成紅褐色

【解析】

U形管裝置為電解裝置，鐵棒為陰極，連接電源負極，發生還原反應：2H＋＋2e－=H2↑；碳棒為陽極，連接電源正極，發生氧化反應：2Cl－－2e－=Cl2↑，所以從A出來的是H2，應該連接G，然后F連接I。淀粉KI溶液可以檢驗Cl2，所以B連接D，E連接C，目的是吸收尾氣Cl2。

(1)根據以上分析可知：A接GFI ，B接DEC ；

答案： A接GFI B接DEC

(2)鐵棒不可連接電源正極，如果連接正極鐵會失電子，發生氧化反應，所以必須連接電源負極；碳棒為陽極，連接電源正極，發生氧化反應：2Cl－－2e－=Cl2↑；

答案：負極 2Cl－－2e－＝Cl2↑

(3)利用Cl2+2KI=2KCl+I2，碘單質使得淀粉溶液變藍，證明氯氣具有氧化性；

答案：淀粉KI溶液變藍

(4)2NaCl+2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

2mol 22.4L

n（NaOH） 5.6×10-3L

n（NaOH）=mol=0.0005mol

c(NaOH)===0.01mol/L

pH=-lg=-lg=12

答案：12

(5)若將B電極換成鐵電極，總電極反應為Fe+2H2OFe(OH)2↓+H2↑，后續反應4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，因此現象為生成白色沉淀，迅速變成灰綠色最后變成紅褐色。

答案：白色沉淀迅速變成灰綠色最后變成紅褐色