Question

请从如图中选用必要的装置进行电解饱和食盐水的实验，要求测定产生的氢气的体积，并检验氯气．

（1）A极发生的电极反应式是

2H⁺+2e^-=H₂↑

B极发生的电极反应式是

2Cl^--2e^-=Cl₂↑

（2）设计上述气体实验装置时，各接口的正确连接顺序为：A接

G

、

F

接

H

；B接

D

、

E

接

C

．
（3）证明产物中有Cl₂的实验现象是

湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝

．
（4）已知电解后测得产生的H₂的体积为44.8mL（已经折算成标准状况），电解后溶液的体积为50mL，此时溶液中NaOH的物质的量浓度为

0.08mol/L

．
（5）有一和电解饱和食盐水能量转换相反的装置中，一极通入甲烷，另一极通入氧气，电解质溶液为KOH溶液，负极的反应式为

CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O

正极的反应式为

2O₂+8e^-+4H₂O=8OH^-

．

Answer 1

分析：（1）电解池中，阴极上是阳离子得电子，阳极是阴离子失电子的过程；
（2）根据实验的目的和装置的作用来连接装置；
（3）氯气可以置换单质碘，碘单质遇淀粉变蓝色；
（4）根据公式c=

n

V

来计算NaOH的物质的量浓度；
（5）在燃料电池中，负极上失电子的是燃料，正极上得电子的是氧气．

解答：解：（1）电解饱和食盐水获得氯气时，A极是活泼金属电极，应为阴极，阴极上是氢离子得电子，
反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，B极是阳极，阳极是氯离子失电子的过程，反应式是：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
故答案为：2H⁺+2e^-=H₂↑；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（2）测定产生的氢气的体积用排水量气法，导管是短进长出，所以A接G，用装有淀粉碘化钾溶液的洗气瓶检验氯气时，导管要长进短出，所以B接D，氯气要进行尾气处理，即E接C，故答案为：G、F、H、D、E、C；
（3）氯气可以将碘化钾中的碘置换出来，生成的碘单质可使使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，所以证明产物中有Cl₂的实验现象是湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，故答案为：湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝；
（4）根据电解饱和食盐水的电解原理方程式：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，当产生的H₂的体积为44.8mL0.002mol时，生成氢氧化钠的物质的量为0.004mol，所以溶液中NaOH的物质的量浓度=

0.004mol

0.05L

=0.08mol/L，
故答案为：0.08mol/L；
（5）在甲烷燃料电池中，负极上失电子的是燃料甲烷，在碱性环境下电极反应为：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O，正极上得电子的是氧气，在碱性环境下电极反应为：2O₂+8e^-+4 H₂O=8OH^-，
故答案为：CH₄-8e^-+10OH^-=CO₃^2-+7H₂O；2O₂+8e^-+4 H₂O=8OH^-．

点评：本题是一道综合知识题目，考查角度广，要求学生具有分析和解决问题的能力，难度较大．