Question

以電解食鹽水為基礎制取氯氣等產品的工業(yè)稱為“氯堿工業(yè)”，它是目前化學工業(yè)的重要支柱之一．
（1）電解飽和食鹽水的化學方程式為

 

．
（2）常溫下，某化學興趣小組在實驗室中，用石墨電極以如圖裝置進行電解某濃度氯化鈉溶液的實驗，電解一段時間后，收集到標準狀況下氫氣2.24L．（設電解前后溶液的體積均為1L，不考慮水的蒸發(fā)或氣體的溶解）（已知：lg5═0.70，lg2═0.30）
①理論上，電解后溶液的pH=

 

．
②若實際測得反應后溶液的pH=13.00，則造成這種誤差的原因可能是氯氣和氫氧化鈉溶液反應，寫出該反應的離子方程式

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）電解飽和食鹽水陽極氯離子失電子發(fā)生氧化反應生成氯氣，陰極氫離子得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣和氫氧化鈉；
（2）陰極電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，n（H₂）=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，以此計算生成NaOH的物質的量，可計算溶液的pH，氯氣可與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水．

解答： 解：（1）電解飽和食鹽水陽極氯離子失電子發(fā)生氧化反應生成氯氣，陰極氫離子得到電子發(fā)生還原反應生成氫氣，反應的化學方程式為2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，
故答案為：2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑；
（2）①陰極電極反應為2H⁺+2e^-=H₂↑，n（H₂）=

2.24L

22.4L/mol

=0.1mol，可知轉移0.2mol電子，由總方程式可知2NaCl+2H₂O

通電  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑，生成0.2molNaOH，則c（OH^-）=0.2mol/L，c（H⁺）=

10-14

0.2

mol/L=5×10^-14mol/L，所以溶液的pH=13.3，
故答案為：13.3；
②氯氣可與氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，反應的離子方程式為Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O，
故答案為：Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O．

點評：本題考查了電極原理的應用，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，注意電極反應電極產物分析，電解過程中離子放電順序和定量計算的方法應用，題目難度中等．