Question

【題目】某化學興趣小組進行有關電解食鹽水的探究實驗，電解裝置如圖所示。

實驗一：電解飽和食鹽水。

（1）配制飽和食鹽水所需的玻璃儀器有：燒杯、量筒、_________________。

（2）電解飽和食鹽水的化學方程式為________________。

實驗二：電解不飽和食鹽水及產物分析。

相同條件下，電解1mol·L-1 NaCl溶液并收集兩極產生的氣體。在X處收集到V1mL氣體，同時，在Y處收集到V2mL氣體，停止電解。結果發現V2<V1，且與電解飽和食鹽水相比，Y處收集到的氣體顏色明顯較淺。經討論分析，導致上述現象的原因有：

ⅰ.有部分Cl2溶于NaCl溶液中；ⅱ.有O2生成。

（3）設計實驗證明有部分Cl2溶于NaCl溶液中。實驗方案為：取少量__________電極附近溶液。

（4）證明有O2生成并測定O2的體積。按如右圖所示裝置進行實驗，通過注射器緩緩地將在Y處收集到V2mL氣體全部推入裝置A(盛有足量試劑NaOH溶液)中，最終，量氣管中收集到V3mL氣體(設V1、V2、V3均在相同條件下測得)。

①裝置A的作用是_______________。

②本實驗中，觀察到________________的現象，說明石墨電極上有O2生成。

③實驗中是否需要預先除盡裝置中的空氣？____________（填“是”或“否”）。

（5）實驗二中，在石墨電極上產生的Cl2的總體積為________mL（用代數式表示）。

Answer 1

【答案】玻璃棒 2NaCl+2H2OCl2↑+ H2↑+ 2NaOH 取少量石墨電極附近溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍 除去Cl2 量氣管右側液面上升（或其他合理答案） 否 v1-2 v3

【解析】

實驗一：電解飽和食鹽水．

（1）一定水中不能再溶解食鹽固體時所得的溶液即為飽和食鹽水，所以配制飽和食鹽水的操作為在燒杯中加入一定量的蒸餾水，邊攪拌邊加入食鹽固體，直到固體不再繼續溶解為止，所需的玻璃儀器有：燒杯、量筒、玻璃棒，故答案為玻璃棒；

（2）電解飽和食鹽水陽極為氯離子失電子生成氯氣，陰極為氫離子得電子生成氫氣，化學方程式為：2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH，故答案為2NaCl+2H2OCl2↑+H2↑+2NaOH；

實驗二：電解不飽和食鹽水及產物分析，

（3）因為氯氣可使濕潤的淀粉KI試紙變藍，所以證明有部分C12溶解于NaCl溶液中，可取少量石墨電極附近溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍，說明含有氯氣，故答案為石墨；滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍；

（4）①因為Y為陽極處收集到的V2mL氣體中主要是氯氣，所以證明有O2生成首先要除去氯氣，則裝置A的作用是完全吸收氯氣，除去Cl2，故答案為除去Cl2；

②當量氣管的右側液面上升，則說明含有氧氣生成，故答案為量氣管的右側液面上升；

③本身的空氣對壓強不影響，所以實驗中不需要預先除凈裝置中的空氣，故答案為否；

（5）因為陰極X處收集到的氫氣為V1mL氣體，陽極Y處收集到為氯氣和氧氣，根據（4）最終量氣管中收集到V3mL氣體即氧氣，設在石墨電極上生成Cl2的總體積為xml，則根據電解陰陽兩極的得失電子守恒，V1×2=x×2+V3×4，所以x=V1-2V3，故答案為v1-2v3。