Question

【題目】某化學(xué)研究性小組采用如下裝置(夾持和加熱儀器已略去)電解飽和食鹽水一段時間，并通過實(shí)驗(yàn)測定產(chǎn)物的量來判斷飽和食鹽水的電離率。飽和食鹽水的電解率=(電解的氯化鈉質(zhì)量/總的氯化鈉質(zhì)量)×100%

甲方案：利用甲、乙裝置測定飽和食鹽水的電解率

（1）若飽和食鹽水中滴有酚酞，則電解過程中甲裝置中的U形管左端的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____； 該電解池總反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______；

（2）若洗氣瓶a中盛放的為足量的氫氧化鈉溶液，通過測定洗氣瓶a在電解前后的質(zhì)量變化來計(jì)算飽和食鹽水的電解率，則正確的連接順序?yàn)?/span>________連______(填A、B、C、D、E等導(dǎo)管口)，則洗氣瓶a中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______；

乙方案：利用甲、丙裝置測定飽和食鹽水的電解率

（3）對于乙方案，有同學(xué)提出有兩種方法都可測得飽和食鹽水的電解率

Ⅰ．通過測定硬質(zhì)玻璃管中氧化銅固體前后質(zhì)量差來計(jì)算飽和食鹽水的電解率。

Ⅱ．通過測定丙裝置中除硬質(zhì)玻璃管外的某裝置前后質(zhì)量差來計(jì)算飽和食鹽水的電解率

①一同學(xué)認(rèn)為可以在乙方案方法Ⅱ中的裝置中添加一干燥裝置防止外界空氣中的水蒸氣的干擾，則 該干燥裝置應(yīng)與______口連接(填A、B、C、D、E等導(dǎo)管口)。

②另一同學(xué)認(rèn)為乙方案的方法Ⅰ、Ⅱ測得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論都不正確，你是否同意？_____(填“同意”或“不同意”)請說明理由 ____。

丙方案：只利用甲裝置測定飽和食鹽水的電解率

（4）若電解150mL飽和食鹽水一段時間，測得溶液的為pH為14，求飽和食鹽水的電解率_______(保留一位小數(shù)，假設(shè)電解前后溶液體積不變，飽和食鹽水密度約為1.33g/mL，溶解度為36.0g)。

Answer 1

【答案】（1）碳棒上有氣泡產(chǎn)生，溶液變紅2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑（2）B連C Cl2+2OH—=H2O+Cl—+ ClO—（3）D 同意 在乙方案中氫氣還原氧化銅，氫氣不能全部反應(yīng)，誤差太大。 （4）16.6%

【解析】

試題（1）甲裝置圖分析電解飽和食鹽水，溶液中氯離子在陽極上失電子生成氯氣，氫離子在陰極得到電子生成氫氣，陰極附近氫氧根離子濃度增大，遇到酚酞溶液變紅色，電解過程中甲裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：左右碳棒上都有氣泡產(chǎn)生，左邊碳棒附近溶液變紅，總電解反應(yīng)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑；（2）洗氣瓶a中盛放的為足量的氫氧化鈉溶液，通過測定洗氣瓶a在電解前后的質(zhì)量變化來計(jì)算飽和食鹽水的電解率，氫氧化鈉溶液可以吸收氯氣發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl2+2OH-=H2O+Cl-+ClO-，電解池中B端為陽極生成氯氣，裝置B連C；（3）①利用甲、丙裝置測定飽和食鹽水的電解率，方法Ⅱ通過測定丙裝置中除硬質(zhì)玻璃管外的某裝置前后質(zhì)量差來計(jì)算飽和食鹽水的電解率，是利用U形管測定氫氣還原氧化銅過程中生成的水蒸氣，在乙方案方法Ⅱ中的裝置中添加一干燥裝置防止外界空氣中的水蒸氣的干擾，應(yīng)連接裝置D處；②乙方案的方法Ⅰ、Ⅱ測得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論都不正確，主要是氫氣還原氧化銅過程中不能全部發(fā)生反應(yīng)，造成誤差；（4）若電解150mL飽和食鹽水一段時間，測得溶液的為pH為14，c(H+)=10-14mol/L，c(OH-)=1mol/L，氫氧根離子物質(zhì)的量=0.15L×1mol/L=0.15mol，2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，電解的氯化鈉物質(zhì)的量為0.15mol，質(zhì)量=0.15mol×58.5g/mol=8.775g，飽和食鹽水密度約為1.33g/mL，150mL飽和食鹽水質(zhì)量=1.33g/mL×150ml=199.5g，依據(jù)溶解度計(jì)算溶液中含有溶質(zhì)氯化鈉質(zhì)量=199.5g×(36g/(100g+36g)=52.81g，電解率=8.775g/52.81g×100%=16.6%。