Question

【题目】现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。

（1）试从上图图1中选用几种必要的仪器,连成一整套装置,各种仪器接口的连接顺序(填编号)是:A接________,B接________。

（2）铁棒接直流电源的________极;碳棒上发生的电极反应为________。

（3）能说明氯气具有氧化性的实验现象是________。

（4）假定装入的饱和食盐水为50 mL(电解前后溶液体积变化可忽略),当测得的氢气为5.6 mL（已折算成标准状况）时,溶液的pH为________。

（5）工业上采用离子交换膜法电解饱和食盐水，如上图图2，该离子交换膜是________（填“阳离子”或“阴离子”）交换膜，溶液A是________（填溶质的化学式）

Answer 1

【答案】G、F、I D、E、C 负 2Cl--2e-=Cl2↑ 淀粉-KI溶液变成蓝色 12 阳离子 NaCl

【解析】

（1）A为铁棒，则应为阴极，产生H2；B为阳极，产生Cl2；据此确定后续连接装置；

（2）铁棒为阴极，与电源的负极相连；碳棒为阳极，由Cl-发生失电子的氧化反应，生成Cl2，据此写出电极反应式；

（3）氧化性Cl2>I2，淀粉遇碘变蓝色；

（4）根据公式计算反应生成n(H2)，结合电极反应式计算反应生成n(OH-)，再根据计算溶液中c(H+)，从而得出溶液的pH；

（5）电极a产生Cl2，则电极a为阳极，电极b为阴极，根据离子移动方向，确定离子交换膜的类型和溶液A的成分；

（1）A为铁棒，则应为阴极，产生H2，则A后应连接测量H2体积的装置，因此A接G、F、I；B为阳极，产生Cl2，则B后连接Cl2的性质检验装置，因此B接D、E、C；故答案为：G、F、I，D、E、C。

（2）铁棒为阴极，与电源的负极相连；碳棒为阳极，由Cl-发生失电子的氧化反应，生成Cl2，故答案为：；

（3）由于氧化性Cl2>I2，能将I-氧化成I2，而淀粉遇碘变蓝色，因此若观察到淀粉-KI溶液变成蓝色，则说明Cl2具有氧化性，故答案为：淀粉-KI溶液变成蓝色。

（4）反应生成， 由电极反应式2H2O+2e－=H2↑＋2OH－可知，反应生成n(OH－)=0.5×10-3mol，则溶液中， 因此溶液中， 因此溶液的pH=12，故答案为：12。

（5）由于电极a产生Cl2，则电极a为阳极，电极b为阴极；由图可知，离子由电极a区域向电极b区域移动，因此移动的离子为阳离子，因此离子交换膜为阳离子交换膜；因此溶液A为NaCl稀溶液，故答案为：阳离子，NaCl。