Question

【题目】现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(约6 mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。

(1)试从下图中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序(填编号)是A接__________，B接__________。

(2)铁棒接直流电源的________极；碳棒上发生的电极反应为_______。

(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是_______________________。

(4)假定装入的食盐水为50 mL，一段时间后，产生5.6 mL(标准状况)H2时，所得溶液在25 ℃时的pH＝________。

(5)若将B电极换成铁电极，写出在电解过程中U形管底部出现的现象： __________。

Answer 1

【答案】A接GFI B接DEC 负极 2Cl－－2e－＝Cl2↑ 淀粉KI溶液变蓝 12 白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色

【解析】

U形管装置为电解装置，铁棒为阴极，连接电源负极，发生还原反应：2H＋＋2e－=H2↑；碳棒为阳极，连接电源正极，发生氧化反应：2Cl－－2e－=Cl2↑，所以从A出来的是H2，应该连接G，然后F连接I。淀粉KI溶液可以检验Cl2，所以B连接D，E连接C，目的是吸收尾气Cl2。

(1)根据以上分析可知：A接GFI ，B接DEC ；

答案： A接GFI B接DEC

(2)铁棒不可连接电源正极，如果连接正极铁会失电子，发生氧化反应，所以必须连接电源负极；碳棒为阳极，连接电源正极，发生氧化反应：2Cl－－2e－=Cl2↑；

答案：负极 2Cl－－2e－＝Cl2↑

(3)利用Cl2+2KI=2KCl+I2，碘单质使得淀粉溶液变蓝，证明氯气具有氧化性；

答案：淀粉KI溶液变蓝

(4)2NaCl+2H2O 2NaOH + H2↑ + Cl2↑

2mol 22.4L

n（NaOH） 5.6×10-3L

n（NaOH）=mol=0.0005mol

c(NaOH)===0.01mol/L

pH=-lg=-lg=12

答案：12

(5)若将B电极换成铁电极，总电极反应为Fe+2H2OFe(OH)2↓+H2↑，后续反应4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，因此现象为生成白色沉淀，迅速变成灰绿色最后变成红褐色。

答案：白色沉淀迅速变成灰绿色最后变成红褐色