Question

請(qǐng)從如圖中選用必要的裝置進(jìn)行電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)，要求測(cè)定產(chǎn)生的氫氣的體積，并檢驗(yàn)氯氣．

（1）A極發(fā)生的電極反應(yīng)式是

2H⁺+2e^-=H₂↑

B極發(fā)生的電極反應(yīng)式是

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

（2）設(shè)計(jì)上述氣體實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，各接口的正確連接順序?yàn)椋篈接

G

、

F

接

H

；B接

D

、

E

接

C

．
（3）證明產(chǎn)物中有Cl₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)

．
（4）已知電解后測(cè)得產(chǎn)生的H₂的體積為44.8mL（已經(jīng)折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況），電解后溶液的體積為50mL，此時(shí)溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度為

0.08mol/L

．
（5）有一和電解飽和食鹽水能量轉(zhuǎn)換相反的裝置中，一極通入甲烷，另一極通入氧氣，電解質(zhì)溶液為KOH溶液，負(fù)極的反應(yīng)式為

CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O

正極的反應(yīng)式為

2O₂+8e^-+4H₂O=8OH^-

．

Answer 1

分析：（1）電解池中，陰極上是陽(yáng)離子得電子，陽(yáng)極是陰離子失電子的過(guò)程；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和裝置的作用來(lái)連接裝置；
（3）氯氣可以置換單質(zhì)碘，碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)色；
（4）根據(jù)公式c=

n

V

來(lái)計(jì)算NaOH的物質(zhì)的量濃度；
（5）在燃料電池中，負(fù)極上失電子的是燃料，正極上得電子的是氧氣．

解答：解：（1）電解飽和食鹽水獲得氯氣時(shí)，A極是活潑金屬電極，應(yīng)為陰極，陰極上是氫離子得電子，
反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，B極是陽(yáng)極，陽(yáng)極是氯離子失電子的過(guò)程，反應(yīng)式是：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）測(cè)定產(chǎn)生的氫氣的體積用排水量氣法，導(dǎo)管是短進(jìn)長(zhǎng)出，所以A接G，用裝有淀粉碘化鉀溶液的洗氣瓶檢驗(yàn)氯氣時(shí)，導(dǎo)管要長(zhǎng)進(jìn)短出，所以B接D，氯氣要進(jìn)行尾氣處理，即E接C，故答案為：G、F、H、D、E、C；
（3）氯氣可以將碘化鉀中的碘置換出來(lái)，生成的碘單質(zhì)可使使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，所以證明產(chǎn)物中有Cl₂的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)，故答案為：濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)；
（4）根據(jù)電解飽和食鹽水的電解原理方程式：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，當(dāng)產(chǎn)生的H₂的體積為44.8mL0.002mol時(shí)，生成氫氧化鈉的物質(zhì)的量為0.004mol，所以溶液中NaOH的物質(zhì)的量濃度=

0.004mol

0.05L

=0.08mol/L，
故答案為：0.08mol/L；
（5）在甲烷燃料電池中，負(fù)極上失電子的是燃料甲烷，在堿性環(huán)境下電極反應(yīng)為：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，正極上得電子的是氧氣，在堿性環(huán)境下電極反應(yīng)為：2O₂+8e^-+4 H₂O=8OH^-，
故答案為：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；2O₂+8e^-+4 H₂O=8OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道綜合知識(shí)題目，考查角度廣，要求學(xué)生具有分析和解決問(wèn)題的能力，難度較大．