Question

氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图1所示（1）溶液A的溶质是______；（2）电解饱和食盐水的离子方

氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如图1所示（1）溶液A的溶质是______；（2）电解饱和食盐水的离子方程式是______（3）某课外活动小组设计了如图所示2的装置，调节滑动变阻器，控制电流强度适中的情况下用其进行缓慢电解NaCl溶液及相关实验（此时，打开止水夹a，关闭止水夹b）．由于粗心，实验并未达到预期目的，但也看到了令人很高兴的现象（阳离子交换膜只允许阳离子和水通过）．请帮助他们分析并回答下列问题：①写出B装置中的阳极的电极反应：______②A装置中刚开始时是否能够看到喷泉？______（回答是或否）③若想达到电解NaCl溶液的目的，应如何改进装置，请提出你的意见：______④用石墨电极电解NaCl的饱和溶液，若电解后溶液的体积为200mL，测得pH=13，则阳极得到的气体质量为______g （忽略气体的溶解），外电路中通过电子的物质的量为______．

Answer 1

（1）在电解池的阳极是活泼电极本身失去电子发生氧化反应，Fe-2e^-═Fe²⁺，阴极上是电解质中的阳离子氢离子发生得电子的还原反应，即2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-
所以A处溶质为氢氧化钠；
故答案为：NaOH；
（2）电解饱和食盐水依据阴极和阳极电极反应产物书写离子方程式为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
故答案为：2Cl^-+2H₂O

电解  .

H₂↑+Cl₂↑+2OH^-；
（3）①在电解池的阳极是活泼电极本身失去电子发生氧化反应，B装置的阳极电极反应为：Fe-2e^-═Fe²⁺；
故答案为：Fe-2e^-═Fe²⁺；
②在电解池中，因为在阴极铂电极上产生了氢气，所以导致A烧杯中气压增大，氨气和水接触后，因氨气极易溶于水导致水倒吸并产生红色喷泉，当烧瓶中液面上升到高于左侧导管一定程度后又逐渐下落至与导管相平时，烧瓶内外压强相等，喷泉现象结束，由于氨水显碱性，所以最后A烧杯溶液呈红色，并且在导管有气泡氢气溢出；
故答案为：是；
③在电解饱和食盐水时，要实现电解氯化钠溶液的目的，应该选择惰性电极进行电解，可以把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极换位置等，
故答案为：把Fe电极换成C、Pt等惰性电极或将装置中两电极换位置等；
④用石墨电极电解NaCl的饱和溶液，若电解后溶液的体积为200mL，测得pH=13，溶液中c（OH^-）=0.1mol/L，阳极电极反应2Cl^--2e^-=Cl₂↑，阴极电极反应为：2H⁺+2e^-=H₂↑，氢离子减小的物质的量0.2L×0.1mol/L=0.02mol，电子转移为0.02mol，依据电子守恒计算得到，则阳极得到的气体物质的量为0.01mol，质量为0.71g，电子转移0.02mol；
故答案为：0.71g，0.02mol；