题目内容

以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”,它是目前化学工业的重要支柱之一.
(1)电解饱和食盐水的化学方程式为
 

(2)常温下,某化学兴趣小组在实验室中,用石墨电极以如图装置进行电解某浓度氯化钠溶液的实验,电解一段时间后,收集到标准状况下氢气2.24L.(设电解前后溶液的体积均为1L,不考虑水的蒸发或气体的溶解)(已知:lg5═0.70,lg2═0.30)
①理论上,电解后溶液的pH=
 

②若实际测得反应后溶液的pH=13.00,则造成这种误差的原因可能是氯气和氢氧化钠溶液反应,写出该反应的离子方程式
 
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析:(1)电解饱和食盐水阳极氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,阴极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧化钠;
(2)阴极电极反应为2H++2e-=H2↑,n(H2)=
2.24L
22.4L/mol
=0.1mol,以此计算生成NaOH的物质的量,可计算溶液的pH,氯气可与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水.
解答: 解:(1)电解饱和食盐水阳极氯离子失电子发生氧化反应生成氯气,阴极氢离子得到电子发生还原反应生成氢气,反应的化学方程式为2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+Cl2↑+H2↑,
故答案为:2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+Cl2↑+H2↑;
(2)①阴极电极反应为2H++2e-=H2↑,n(H2)=
2.24L
22.4L/mol
=0.1mol,可知转移0.2mol电子,由总方程式可知2NaCl+2H2O
 通电 
.
 
2NaOH+Cl2↑+H2↑,生成0.2molNaOH,则c(OH-)=0.2mol/L,c(H+)=
10-14
0.2
mol/L=5×10-14mol/L,所以溶液的pH=13.3,
故答案为:13.3;
②氯气可与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,
故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O.
点评:本题考查了电极原理的应用,为高频考点,侧重于学生的分析能力和计算能力的考查,注意电极反应电极产物分析,电解过程中离子放电顺序和定量计算的方法应用,题目难度中等.
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