题目内容
氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图1所示
（1）溶液A的溶质是 ；
（2）电解饱和食盐水的离子方程式是
（3）某课外活动小组设计了如图所示2的装置，调节滑动变阻器，控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验（此时，打开止水夹a，关闭止水夹b）．由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了令人很高兴的现象（阳离子交换膜只允许阳离子和水通过）．请帮助他们分析并回答下列问题：
①写出B装置中的阳极的电极反应：
②A装置中刚开始时是否能够看到喷泉？ （回答是或否）
③若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见：
④用石墨电极电解NaCl的饱和溶液，若电解后溶液的体积为200mL，测得pH=13，则阳极得到的气体质量为 g （忽略气体的溶解），外电路中通过电子的物质的量为 ．
（1）溶液A的溶质是
（2）电解饱和食盐水的离子方程式是
（3）某课外活动小组设计了如图所示2的装置，调节滑动变阻器，控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验（此时，打开止水夹a，关闭止水夹b）．由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了令人很高兴的现象（阳离子交换膜只允许阳离子和水通过）．请帮助他们分析并回答下列问题：
①写出B装置中的阳极的电极反应：
②A装置中刚开始时是否能够看到喷泉？
③若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见：
④用石墨电极电解NaCl的饱和溶液，若电解后溶液的体积为200mL，测得pH=13，则阳极得到的气体质量为
考点：电解原理
专题：电化学专题
分析：（1）分析装置图可知阴极上氢离子得到电子生成氢气，水电离出的氢氧根离子浓度增大，所以A处溶质为氢氧化钠，
（2）电解饱和食盐水依据阴极和阳极电极反应产物书写离子方程式；
（3）①电解氯化钠时，在电解池的阳极是活泼电极铁本身失去电子发生氧化反应，即阴极上是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应；
②装置A是引发喷泉实验的装置，烧瓶内外存在压强差时就会产生喷泉，根据大气压强原理确定喷泉实验结束时的液面高低变化情况，
③在电解饱和食盐水时，要实现电解氯化钠溶液的目的，应该选择惰性电极进行电解；
④依据电极反应电子转移守恒计算得到气体质量和电子转移物质的量．
（2）电解饱和食盐水依据阴极和阳极电极反应产物书写离子方程式；
（3）①电解氯化钠时，在电解池的阳极是活泼电极铁本身失去电子发生氧化反应，即阴极上是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应；
②装置A是引发喷泉实验的装置，烧瓶内外存在压强差时就会产生喷泉，根据大气压强原理确定喷泉实验结束时的液面高低变化情况，
③在电解饱和食盐水时，要实现电解氯化钠溶液的目的，应该选择惰性电极进行电解；
④依据电极反应电子转移守恒计算得到气体质量和电子转移物质的量．
解答：
解：（1）在电解池的阳极是活泼电极本身失去电子发生氧化反应，Fe-2e-═Fe2+，阴极上是电解质中的阳离子氢离子发生得电子的还原反应，即2H2O+2e-═H2↑+2OH-
所以A处溶质为氢氧化钠；
故答案为：NaOH；
（2）电解饱和食盐水依据阴极和阳极电极反应产物书写离子方程式为：2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-；
故答案为：2Cl-+2H2O
H2↑+Cl2↑+2OH-；
（3）①在电解池的阳极是活泼电极本身失去电子发生氧化反应，B装置的阳极电极反应为：Fe-2e-═Fe2+；
故答案为：Fe-2e-═Fe2+；
②在电解池中，因为在阴极铂电极上产生了氢气，所以导致A烧杯中气压增大，氨气和水接触后，因氨气极易溶于水导致水倒吸并产生红色喷泉，当烧瓶中液面上升到高于左侧导管一定程度后又逐渐下落至与导管相平时，烧瓶内外压强相等，喷泉现象结束，由于氨水显碱性，所以最后A烧杯溶液呈红色，并且在导管有气泡氢气溢出；
故答案为：是；
③在电解饱和食盐水时，要实现电解氯化钠溶液的目的，应该选择惰性电极进行电解，可以把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极换位置等，
故答案为：把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极换位置等；
④用石墨电极电解NaCl的饱和溶液，若电解后溶液的体积为200mL，测得pH=13，溶液中c（OH-）=0.1mol/L，阳极电极反应2Cl--2e-=Cl2↑，阴极电极反应为：2H++2e-=H2↑，氢离子减小的物质的量0.2L×0.1mol/L=0.02mol，电子转移为0.02mol，依据电子守恒计算得到，则阳极得到的气体物质的量为0.01mol，质量为0.71g，电子转移0.02mol；
故答案为：0.71g，0.02mol；
所以A处溶质为氢氧化钠；
故答案为：NaOH；
（2）电解饱和食盐水依据阴极和阳极电极反应产物书写离子方程式为：2Cl-+2H2O
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故答案为：2Cl-+2H2O
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（3）①在电解池的阳极是活泼电极本身失去电子发生氧化反应，B装置的阳极电极反应为：Fe-2e-═Fe2+；
故答案为：Fe-2e-═Fe2+；
②在电解池中，因为在阴极铂电极上产生了氢气，所以导致A烧杯中气压增大，氨气和水接触后，因氨气极易溶于水导致水倒吸并产生红色喷泉，当烧瓶中液面上升到高于左侧导管一定程度后又逐渐下落至与导管相平时，烧瓶内外压强相等，喷泉现象结束，由于氨水显碱性，所以最后A烧杯溶液呈红色，并且在导管有气泡氢气溢出；
故答案为：是；
③在电解饱和食盐水时，要实现电解氯化钠溶液的目的，应该选择惰性电极进行电解，可以把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极换位置等，
故答案为：把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极换位置等；
④用石墨电极电解NaCl的饱和溶液，若电解后溶液的体积为200mL，测得pH=13，溶液中c（OH-）=0.1mol/L，阳极电极反应2Cl--2e-=Cl2↑，阴极电极反应为：2H++2e-=H2↑，氢离子减小的物质的量0.2L×0.1mol/L=0.02mol，电子转移为0.02mol，依据电子守恒计算得到，则阳极得到的气体物质的量为0.01mol，质量为0.71g，电子转移0.02mol；
故答案为：0.71g，0.02mol；
点评：本题考查了电解原理的分析应用，电极反应电极反应过程中电子守恒计算应用，题目难度中等．
练习册系列答案
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A、B、C、D均为短周期元素，A的最外层电子数与核外电子总数之比为7：17；B与A同主族；C的原子序数是A和B的原子序数之和的一半；含D元素的物质焰色反应为黄色．下列判断正确的是（ ）
| A、金属性：C＞D |
| B、离子的还原性：B＞A |
| C、离子半径：D＞C＞B |
| D、原子序数：A＞C＞D＞B |
下列离子方程式书写正确的是（ ）
| A、氨气通入醋酸溶液中：CH3COOH+NH3=CH3COONH4 |
| B、铁与稀盐酸反应：2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑ |
| C、氢氧化钡和稀硫酸：Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O |
| D、将钠加入水中：Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑ |