Question

海水中蕴藏着丰富的资源．海水综合利用的流程图如图1．

（1）为检验精盐纯度，需配制250mL 0.2mol/L NaCl（精盐）溶液，图2是该同学转移溶液的示意图，图中有两点错误请指出：

未用玻璃棒引流；未采用250mL容量瓶

（2）用NaCl做原料可以得到多种产品．
实验室用惰性电极电解100mL 0.1mol/LNaCl溶液，若阴阳两极均得到112mL气体（标准状况，假设气体物质全部从溶液中逸出），则所得溶液的pH为

13

（忽略反应前后溶液的体积变化）．
（3）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30%以上．在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图3所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过．

①图中X、Y分别是

Cl₂

、

H₂

（填化学式），②写出燃料电池B中正极发生的电极反应

O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-

；
（4）图4欲实现Cu+H₂SO₄═CuSO₄+H₂，在你认为能实现该转化的装置中的括号内，标出电极材料（填“Cu”或“C”）．

Answer 1

分析：（1）配制一定物质的量浓度的溶液实验，在移液时，要用玻璃棒引流，配制多大体积的溶液要采用多大体积的容量瓶；
（2）根据反应物、产物写出相应的电解方程式，根据方程式进行计算；
（3）①根据离子放电原理判断产物； ②氢氧燃料电池正极上一定是氧气得电子的过程，在酸性环境下成为水分子，在碱性和中性环境下生成的是氢氧根离子；
（4）Cu和H₂SO₄之间的反应是非自发的，需要电解池实现，根据电解池的构成条件来回答．

解答：解：（1）配制一定物质的量浓度的溶液实验，在移液时，要用玻璃棒引流，右图该同学在转移溶液时没有用玻璃棒引流，配制250mL的溶液要采用250mL的容量瓶，故答案为：未用玻璃棒引流；未采用250 mL容量瓶；
（2）因电解饱和食盐水的方程式：2NaCl+2H₂O

通电  .

2NaOH+H₂↑+Cl₂↑，当产生的H₂的体积为112mL即0.005mol时，生成氢氧化钠的物质的量为0.01mol，所以溶液中NaOH的物质的量浓度=

0.01mol

0.1L

═0.1mol/L，所以氢离子的浓度为

1×10 -14

0.1

=1×10^-13mol/L，PH=13，故答案为：13；
（3）①电解饱和食盐水时，阳极是氯离子失电子生成氯气的过程，阴极是氢离子得电子生成氢气的过程，故答案为：Cl₂，H₂；
②氢氧燃料电池的电解质是碱时，电池总反应式均可表示为：2H₂+O₂=2H₂O，其正极反应表示为：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，故答案为：O₂+4e^-+2H₂O=4OH^-；

（4）Cu和H₂SO₄之间的反应是非自发的，需要电解池实现，金属铜作阳极，阴极是导体即可，电解质为硫酸，即：，故答案为：．

点评：本题考查一定物质的量浓度的溶液的配制、原电池和电解池的工作原理，难度不大，注意电极反应式的书写及根据化学方程式进行计算．