Question

（16分）某化学兴趣小组进行有关电解食盐水的探究实验，电解装置如右图所示。

实验一：电解饱和食盐水。

（1）简述配制饱和食盐水的操作：

（2）电解饱和食盐水的离子方程式为

实验二：电解不饱和食盐水及产物分析。

相同条件下，电解1 mol·L^一1NaCl溶液并收集两极产生的气体。在X处收集到V₁mL气体，同时，在Y处收集到V₂mL气体，停止电解。结果发现V₂＜V₁，且与电解饱和食盐水相比，Y处收集到的气体颜色明显较浅。经讨论分析，导致上述现象的原因有：

i．有部分C1₂溶解于NaCl溶液中；ii．有0₂生成。

（3）设计实验证明有部分C1₂溶解于NaCl溶液中。实验方案为       。

（4）证明有O₂生成并测定O₂的体积。

按如图所示装置进行实验。通过注射器缓缓地将在Y处收集到的V₂mL气体全部推入装置A(盛有足量试剂）中，最终，量气管中收集到V₃mL气体（设均在相同条件下测得）。

①装置A的作用是     。

②本实验中，观察到    的现象，说明石墨电极上有0₂生成。

③实验中是否需要预先除净装置中的空气？    （填“是”或“否”）。

（5）实验二中，在石墨电极上生成Cl₂的总体积为     mL（用代数式表示）。

实验反思：

（6）由以上实验推知，欲通过电解食盐水持续地获得较纯净的氯气，电解时应控制的条件：

①      ；②       。要进一步证明该推论，还需进行电解不同浓度食盐水的平行实验。

Answer

（1）在烧杯中加入一定量的蒸馏水，边搅拌边加入食盐固体，直到固体不再继续溶解（或其他合理答案）

（2）2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-

（3）取少量石墨电极附近溶液，滴在淀粉-KI试纸上，试纸变蓝（或其他合理答案）

（4）①完全吸收Cl2 ②量气管右侧页面上升 ③否

（5）V1-2V3

（6）①使用饱和食盐水②控制氯化钠溶液的浓度在一定范围内

【解析】

试题分析：（1）电解饱和食盐水时，向蒸馏水中加入食盐，边加边搅拌，直到食盐不再溶解为止。

（2）电解饱和食盐水时，阳极失去电子，氯离子放电生成Cl2，阴极得电子电解水生成H2故离子方程式为2Cl- + 2H2O== Cl2 ↑+ H2 ↑+ 2OH-

（3）验证Cl2我们一般用淀粉碘化钾试纸，故取少量电极附近溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，若试纸变蓝，说明溶液中溶解有Cl2；

（4）A装置用来除去氯气，当量气管页面上升时，说明有氧气生成，实验反应过程中空气对实验无影响，故无需排空气；

（5）X极为阴极收集到的是氧气，石墨电极端是阳极，收集到的是氯气，氯气的总体积为V1-2V3；

（6）若想制得较纯净的氯气，就要使用高浓度的饱和食盐水，不时补充食盐。

考点：考查电解池的原理相关知识。