Question

【題目】某化學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，并通過實驗測定產物的量來判斷飽和食鹽水的電離率。飽和食鹽水的電解率=(電解的氯化鈉質量/總的氯化鈉質量)×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形管左端的實驗現(xiàn)象為_____； 該電解池總反應的化學方程式為_______；

（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在電解前后的質量變化來計算飽和食鹽水的電解率，則正確的連接順序為________連______(填A、B、C、D、E等導管口)，則洗氣瓶a中發(fā)生反應的離子方程式為_______；

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．通過測定硬質玻璃管中氧化銅固體前后質量差來計算飽和食鹽水的電解率。

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

①一同學認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 該干燥裝置應與______口連接(填A、B、C、D、E等導管口)。

②另一同學認為乙方案的方法Ⅰ、Ⅱ測得的實驗結論都不正確，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，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驗現(xiàn)象為：左右碳棒上都有氣泡產生，左邊碳棒附近溶液變紅，總電解反應方程式為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在電解前后的質量變化來計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玻璃管外的某裝置前后質量差來計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，應連接裝置D處；②乙方案的方法Ⅰ、Ⅱ測得的實驗結論都不正確，主要是氫氣還原氧化銅過程中不能全部發(fā)生反應，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，氫氧根離子物質的量=0.15L×1mol/L=0.15mol，2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，電解的氯化鈉物質的量為0.15mol，質量=0.15mol×58.5g/mol=8.775g，飽和食鹽水密度約為1.33g/mL，150mL飽和食鹽水質量=1.33g/mL×150ml=199.5g，依據溶解度計算溶液中含有溶質氯化鈉質量=199.5g×(36g/(100g+36g)=52.81g，電解率=8.775g/52.81g×100%=16.6%。