Question

【題目】請用下圖所示儀器裝置設(shè)計一個包括電解飽和食鹽水并測定電解時產(chǎn)生的氫氣的體積和檢驗氯氣的氧化性的實驗裝置。

（1）所選儀器 連接時，各接口的順序是(填各接口的代號字母)：A 接 ， 接 ，B 接 ， 接 。_____________

（2）實 驗 時 ， 裝 置 中 的 石 墨 電 極 接 電 源 的 _____極 ， 所 發(fā) 生 的 電 極 反 應(yīng) 式 為_____；鐵電極接電源的_____極，所發(fā)生的電極反應(yīng)式為_____； 此電解總反應(yīng)方程式為_________。

（3）實驗測得產(chǎn)生的氫氣體積(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)為 5.60 mL，電解后溶液的體積恰好為50.0 mL，則溶液中 OH－的濃度為_____。

Answer 1

【答案】GFHDEC正2Cl－－2e－===Cl2↑負(fù)2H＋＋2e－=H2↑2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑c(OH－)＝0.01 mol·L－1

【解析】

（1）U型管反應(yīng)器中的兩個電極未限定哪個是陽極或陰極，可以任意選用。而反應(yīng)器兩邊連接哪些儀器及其連接順序，取決于A、B為哪種電極、其電極產(chǎn)物和實驗要求。設(shè)A上電極為鐵質(zhì)電極、B上電極為石墨電極，則反應(yīng)器兩邊所選用的各儀器接口連接順序為A接貯氣瓶的G―→F，把水?dāng)D入量筒上H導(dǎo)管，用量筒測量出排出的水量，以測定氫氣產(chǎn)生的體積。B接洗氣瓶的D―→E，生成的氯氣在洗氣瓶里氧化淀粉碘化鉀溶液，以證明其氧化性，多余的氯氣通入燒杯里的C導(dǎo)管，借助氫氧化鈉吸收氯氣，防止污染大氣，故答案為：G　F　H　D　E　C；（2）根據(jù)電解飽和食鹽水陽極所發(fā)生的反應(yīng)式：2Cl—－2e—===Cl2↑，為防止電極被腐蝕，實驗中一般選用石墨作陽極，陰極發(fā)生的是水電離出的H＋離子被還原，2H＋＋2e—===H2↑，從而破壞水的電離平衡，在陰極區(qū)域里形成氫氧化鈉，顯堿性，陰極通常使用鐵電極。電解的總反應(yīng)方程式為：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，故答案為：正、2Cl－－2e－===Cl2↑、負(fù)、2H＋＋2e－===H2↑、2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；（3）

已知電解產(chǎn)生氫氣5.60 mL，其物質(zhì)的量為＝2．5×10－4mol，由方程式可得

x＝2×2.5×10－4mol＝5×10－4mol

c(OH—)＝＝0.01 mol·L—1，故答案為：0.01 mol·L—1。