Question

【题目】某化学兴趣小组进行有关电解食盐水的探究实验，电解装置如图所示。

实验一：电解饱和食盐水。

（1）配制饱和食盐水所需的玻璃仪器有：烧杯、量筒、_________________。

（2）电解饱和食盐水的化学方程式为________________。

实验二：电解不饱和食盐水及产物分析。

相同条件下，电解1mol·L-1 NaCl溶液并收集两极产生的气体。在X处收集到V1mL气体，同时，在Y处收集到V2mL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溶于NaCl溶液中；ⅱ.有O2生成。

（3）设计实验证明有部分Cl2溶于NaCl溶液中。实验方案为：取少量__________电极附近溶液。

（4）证明有O2生成并测定O2的体积。按如右图所示装置进行实验，通过注射器缓缓地将在Y处收集到V2mL气体全部推入装置A(盛有足量试剂NaOH溶液)中，最终，量气管中收集到V3mL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尽装置中的空气？____________（填“是”或“否”）。

（5）实验二中，在石墨电极上产生的Cl2的总体积为________mL（用代数式表示）。

Answer 1

【答案】玻璃棒 2NaCl+2H2OCl2↑+ H2↑+ 2NaOH 取少量石墨电极附近溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝 除去Cl2 量气管右侧液面上升（或其他合理答案） 否 v1-2 v3

【解析】

实验一：电解饱和食盐水．

（1）一定水中不能再溶解食盐固体时所得的溶液即为饱和食盐水，所以配制饱和食盐水的操作为在烧杯中加入一定量的蒸馏水，边搅拌边加入食盐固体，直到固体不再继续溶解为止，所需的玻璃仪器有：烧杯、量筒、玻璃棒，故答案为玻璃棒；

（2）电解饱和食盐水阳极为氯离子失电子生成氯气，阴极为氢离子得电子生成氢气，化学方程式为：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，故答案为2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH；

实验二：电解不饱和食盐水及产物分析，

（3）因为氯气可使湿润的淀粉KI试纸变蓝，所以证明有部分C12溶解于NaCl溶液中，可取少量石墨电极附近溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝，说明含有氯气，故答案为石墨；滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝；

（4）①因为Y为阳极处收集到的V2mL气体中主要是氯气，所以证明有O2生成首先要除去氯气，则装置A的作用是完全吸收氯气，除去Cl2，故答案为除去Cl2；

②当量气管的右侧液面上升，则说明含有氧气生成，故答案为量气管的右侧液面上升；

③本身的空气对压强不影响，所以实验中不需要预先除净装置中的空气，故答案为否；

（5）因为阴极X处收集到的氢气为V1mL气体，阳极Y处收集到为氯气和氧气，根据（4）最终量气管中收集到V3mL气体即氧气，设在石墨电极上生成Cl2的总体积为xml，则根据电解阴阳两极的得失电子守恒，V1×2=x×2+V3×4，所以x=V1-2V3，故答案为v1-2v3。