Question

海水中蘊藏著豐富的資源．海水綜合利用的流程圖如圖1．

（1）為檢驗精鹽純度，需配制250mL 0.2mol/L NaCl（精鹽）溶液，圖2是該同學轉移溶液的示意圖，圖中有兩點錯誤請指出：

未用玻璃棒引流；未采用250mL容量瓶

（2）用NaCl做原料可以得到多種產品．
實驗室用惰性電極電解100mL 0.1mol/LNaCl溶液，若陰陽兩極均得到112mL氣體（標準狀況，假設氣體物質全部從溶液中逸出），則所得溶液的pH為

13

（忽略反應前后溶液的體積變化）．
（3）氯堿工業是高耗能產業，一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節（電）能30%以上．在這種工藝設計中，相關物料的傳輸與轉化關系如圖3所示，其中的電極未標出，所用的離子膜都只允許陽離子通過．

①圖中X、Y分別是

Cl₂

、

H₂

（填化學式），②寫出燃料電池B中正極發生的電極反應

O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

；
（4）圖4欲實現Cu+H₂SO₄═CuSO₄+H₂，在你認為能實現該轉化的裝置中的括號內，標出電極材料（填“Cu”或“C”）．

Answer 1

分析：（1）配制一定物質的量濃度的溶液實驗，在移液時，要用玻璃棒引流，配制多大體積的溶液要采用多大體積的容量瓶；
（2）根據反應物、產物寫出相應的電解方程式，根據方程式進行計算；
（3）①根據離子放電原理判斷產物； ②氫氧燃料電池正極上一定是氧氣得電子的過程，在酸性環境下成為水分子，在堿性和中性環境下生成的是氫氧根離子；
（4）Cu和H₂SO₄之間的反應是非自發的，需要電解池實現，根據電解池的構成條件來回答．

解答：解：（1）配制一定物質的量濃度的溶液實驗，在移液時，要用玻璃棒引流，右圖該同學在轉移溶液時沒有用玻璃棒引流，配制250mL的溶液要采用250mL的容量瓶，故答案為：未用玻璃棒引流；未采用250 mL容量瓶；
（2）因電解飽和食鹽水的方程式：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，當產生的H₂的體積為112mL即0.005mol時，生成氫氧化鈉的物質的量為0.01mol，所以溶液中NaOH的物質的量濃度=

0.01mol

0.1L

═0.1mol/L，所以氫離子的濃度為

1×10 -14

0.1

=1×10^-13mol/L，PH=13，故答案為：13；
（3）①電解飽和食鹽水時，陽極是氯離子失電子生成氯氣的過程，陰極是氫離子得電子生成氫氣的過程，故答案為：Cl₂，H₂；
②氫氧燃料電池的電解質是堿時，電池總反應式均可表示為：2H₂+O₂=2H₂O，其正極反應表示為：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案為：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；

（4）Cu和H₂SO₄之間的反應是非自發的，需要電解池實現，金屬銅作陽極，陰極是導體即可，電解質為硫酸，即：，故答案為：．

點評：本題考查一定物質的量濃度的溶液的配制、原電池和電解池的工作原理，難度不大，注意電極反應式的書寫及根據化學方程式進行計算．