Question

6．氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图所示：
（1）A口生成的气体是Cl₂该气体的检验方法是：用淀粉KI试纸至于A口附近，如果试纸变蓝，则说明A口生成了Cl₂
（2）使用惰性电极进行电解，当向两极附近均滴加酚酞试液，则看到阴极先变红
（3）溶液c的溶质是NaOH
（4）电解饱和食盐水的离子方程式是2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑
（5）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用氯气与水反应：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，利于氯气的逸出
（6）25℃，用惰性电极电解100ml饱和食盐水，一段时间后，在阴极得到112mlH₂（标准状况），此时电解质溶液（体积变化忽略不计）的pH为13．

Answer 1

分析 （1）根据钠离子移动方向知，右侧为阴极、左侧为阳极，阳极上生成氯气，阴极上生成氢气同时有NaOH生成；氯气能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色；
（2）阴极上水失电子生成氢气同时有OH^-生成，导致阴极附近溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色，；
（3）C溶液是NaOH溶液；
（4）电解饱和食盐水时，阴极上生成氢气同时生成NaOH、阳极上生成氯气；
（5）氯气与水反应生成HCl和HClO，酸能抑制氯气溶解；
（6）根据氢气和NaOH之间的关系式计算c（NaOH），再计算溶液的pH．

解答 解：（1）根据钠离子移动方向知，右侧为阴极、左侧为阳极，阳极上生成氯气，阴极上生成氢气同时有NaOH生成，所以A是氯气、B是氢气；氯气能使湿润的淀粉KI试纸变蓝色，可以用湿润的淀粉碘化钾试纸检验，其检验方法为，故答案为：氯气；用淀粉KI试纸至于A口附近，如果试纸变蓝，则说明A口生成了Cl₂；
（2）阴极上水失电子生成氢气同时有OH^-生成，导致阴极附近溶液呈碱性，酚酞遇碱变红色，则阴极溶液变红色，故答案为：阴；
（3）根据（1）知，B电极上生成氢气，则C溶液是NaOH溶液，故答案为：NaOH；
（4）电解饱和食盐水时，阴极上生成氢气同时生成NaOH、阳极上生成氯气，离子方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑，
故答案为：2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑；
（5）氯气与水反应：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，利于氯气的逸出，
故答案为：氯气与水反应：Cl₂+H₂O?HCl+HClO，增大HCl的浓度可使平衡逆向移动，减少氯气在水中的溶解，利于氯气的逸出；
（6）n（H₂）=$\frac{0.112L}{22.4L/mol}$=0.005mol，根据2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH^-+H₂↑+Cl₂↑得n（NaOH）=2n（H₂）=2×0.005mol=0.01mol，c（NaOH）=$\frac{0.01mol}{0.1L}$=0.1mol/L，溶液的pH=13，
故答案为：13．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，侧重考查学生分析计算能力，涉及电极反应式的书写、pH的计算、气体检验、平衡移动原理等知识点，明确基本原理及基本计算方法是解本题关键，知道氯气的检验方法，题目难度不大．