Question

【題目】（題文）氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水流程及原理示意圖如下圖所示。

（1）生成H2的電極反應(yīng)式是_________________________________________。

（2）Na+向________（填“E”或“F”）方向移動，溶液A的溶質(zhì)是______________。

（3）電解飽和食鹽水總反應(yīng)的離子方程式是_____________________________。

（4）常溫下，將氯堿工業(yè)的附屬產(chǎn)品鹽酸與氨水等體積混合，兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如下表。

實驗編號	氨水濃度/mol·L－1	鹽酸濃度/mol·L－1	混合溶液pH
①	0.1	0.1	pH=5
②	c	0.2	pH=7
③	0.2	0.1	pH＞7

ⅰ. 實驗①中所得混合溶液，由水電離出的c（H+）=______ mol·L-1。

ⅱ. 實驗②中，c______0.2（填“>”“<”或“=”）。

ⅲ. 實驗③中所得混合溶液，各離子濃度由大到小的順序是__________________。

ⅳ. 實驗①、③所用氨水中的 ：①___________③（填“>”“<”或“=”）。

（5）氯在飲用水處理中常用作殺菌劑，且HClO的殺菌能力比ClO－強(qiáng)。25℃時氯氣－氯水體系中的Cl2（aq）、HClO和ClO－分別在三者中所占分?jǐn)?shù)（α）隨pH變化的關(guān)系如下圖所示。

下列表述正確的是_______。

A. 氯處理飲用水時，在夏季的殺菌效果比在冬季好

B. 在氯處理水體系中，c（HClO）+c（ClO－）=c（H+）-c（OH－）

C. 用氯處理飲用水時，pH=7.5時殺菌效果比pH=6.5時效果差

Answer 1

【答案】FNaOH2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－10－5＞c（NH4+）＞c（Cl－）＞c（OH－）＞c（H+）＞C

【解析】

電解飽和食鹽水，氯離子在陽極（E極）失去電子生成氯氣，水電離的H+在陰極（F極）得電子生成氫氣，同時生成OH-，離子方程式是2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－.

（1）由裝置圖中氯氣和氫氣的位置判斷，生成氫氣的極為陰極，水電離的H+在陰極得電子生成氫氣，電極反應(yīng)式為；

破壞水的電離平衡，濃度增大，溶液A為氫氧化鈉溶液，故溶質(zhì)為NaOH.

（2）電解池中陽離子向陰極移動，所以Na+向F極移動，在F極水電離的H+得電子生成氫氣，破壞水的電離平衡，OH-濃度增大，溶因此液A為氫氧化鈉溶液，故溶質(zhì)為NaOH；

（3）電解飽和食鹽水，氯離子在陽極失去電子生成氯氣，水電離的H+在陰極得電子生成氫氣，同時生成OH-，離子方程式是2Cl－+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH－；

（4）ⅰ.從第①組情況分析,生成了氯化銨溶液,銨離子水解,溶液顯示酸性,溶液中的氫離子是水電離的,故中由水電離出的c（H+）=1×10-5 mol·L-1；

ⅱ. 從第②組情況表明, pH=7,溶液顯示中性,若c=2,生成氯化銨溶液,顯示酸性,故氨水的濃度稍大些,即c大于0.2mol/L；

ⅲ. 0.2 mol/L的氨水與0.1mol/L的鹽酸等體積混合后，得到等濃度的一水合氨與氯化銨的混合溶液，溶液 pH＞7,說明氨水的電離程度大于水解程度,故銨離子濃度大于氨水濃度;，所以c（NH4+）＞c（Cl－）＞c（OH－）＞c（H+）；

ⅳ. NH3·H2O是弱電解質(zhì)，在溶液中存在電離平衡，NH3·H2ONH4++OH-，電離平衡常數(shù) ，則，增大NH3·H2O的濃度，電離平衡正向移動，OH-濃度增大，實驗①、③相比較，③中OH-濃度大，OH-濃度越大， 越小，所以①＞③；

（5）A、夏季溫度較高，氯氣溶解度隨溫度的升高而降低，且HClO的電離是吸熱的，升高溫度平衡正向移動，水中HClO濃度減小，殺毒效果差，故A錯誤。

B、根據(jù)電荷守恒可以得到c（OH－）+c（ClO－）=c（H+），故B錯誤；

C、由于HClO的殺菌能力比ClO－強(qiáng)，因此HClO的濃度越高，殺菌能力越強(qiáng)，由圖中可知pH=6.5時的次氯酸濃度更大，故C正確；

綜上所述，本題正確答案為C。