Question

【題目】請從圖中選用必要的裝置進行電解飽和食鹽水的實驗，要求測定產生的氫氣的體積（大于25mL），并檢驗氯氣的氧化性．

（1）A極發生的電極反應式是 ， B極發生的電極反應式是 ．
（2）設計上述氣體實驗裝置時，各接口的正確連接順序為：
A接、接；B接、接 ．
（3）在實驗中，盛有KI淀粉溶液的容器中發生反應的離子方程式為
（4）已知飽和食鹽水50mL（假設NaCl足量且忽略溶液體積變化），某時刻測得H2體積為16.8mL（標準狀況）．此時溶液pH約為 ． （lg2=0.3，lg3=0.5，lg5=0.7）
（5）已知甲烷燃料電池采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2 ， 電解質為KOH溶液．某研究小組將甲烷燃料電池作為電源，進行上述飽和食鹽水電解實驗．若甲烷通入量為1L（標準狀況），且反應完全，則理論上通過電解池的電量為（已知NA=6.02×1023mol﹣1 ， 電子電荷為1.60×10﹣19C，列式表示即可）．

Answer 1

【答案】
（1）2H++2e﹣=H2↑；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑
（2）G；F；H；D；E；C
（3）Cl2+2I﹣=I2+2Cl﹣
（4）12.5
（5） ×8×6.02×1023×1.60×10﹣19C
【解析】解：（1）A是陰極、B是陽極，用惰性電極電解飽和食鹽水時，陰極上氫離子放電生成氫氣，陽極上氯離子放電生成氯氣，所以陰極、陽極電極反應式分別為2H++2e﹣=H2↑、2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑，所以答案是：2H++2e﹣=H2↑；2Cl﹣﹣2e﹣=Cl2↑；（2）氯氣具有強氧化性，能氧化碘離子生成碘，碘遇淀粉試液變藍色，所以可以用淀粉KI溶液檢驗氯氣的氧化性，氯氣有毒不能排空，應該用堿液吸收尾氣；氫氣不易溶于水，可以采用排水法收集氫氣，所以儀器連接順序是A接G、F接H；B接D、E接C，
所以答案是：G；F；H；D；E；C；（3）氯氣和碘離子發生置換反應生成碘和氯離子，離子方程式為Cl2+2I﹣=I2+2Cl﹣ ， 所以答案是：Cl2+2I﹣=I2+2Cl﹣；（4）因電解飽和食鹽水的方程式：2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑，當產生的H2的體積為16.8mL即 =0.00075mol時，生成氫氧化鈉的物質的量為0.0015mol，所以溶液中NaOH的物質的量濃度= ═0.03mol/L，所以氫離子的濃度為 = ×10﹣12mol/L，所以pH=12.5，所以答案是：12.5；（5）根據得失電子守恒，可得：1 mol CH4～8 mol e﹣ ， 則電池甲烷通入量為1 L（標準狀況），所以電解池通過的電量為 ×8×6.02×1023×1.60×10﹣19C，所以答案是： ×8×6.02×1023×1.60×10﹣19C．