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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所示裝置進行電解某濃度氯化鈉溶液的實驗,電解一段時間后,收集到標準狀況下的氫氣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)
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:
a.氯氣和氫氧化鈉溶液反應;
b.還可能為
 
(用化學方程式表示).
考點:電解原理,氯堿工業(yè)
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;溶液中水的電離被促進生成氫氧化鈉;
(2)①電解飽和食鹽水的反應為陽極2Cl--2e-=Cl2↑,陰極電極反應為2H++2e-=H2↑,電解一段時間后,收集到標準狀況下的氫氣2.24L,換算物質的量結合電極反應計算溶液中氫氧根離子濃度結合溶液中離子積結合氫離子濃度計算溶液的pH;
②造成溶液PH誤差的原因是氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水;可能是電解過程中氯化鈉完全電解后繼續(xù)電解為電解水.
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電解飽和食鹽水的反應為陽極2Cl--2e-=Cl2↑,陰極電極反應為2H++2e-=H2↑,電解一段時間后,收集到標準狀況下的氫氣2.24L物質的量為0.1mol,若氫氣全部是電解氯化鈉生成,依據化學方程式計算得到生成NaOH物質的量為0.2mol,c(OH-)=0.2mol/L,c(H+)=
10-14
0.2
=5×10-14mol/L,所以溶液的pH=13.3,
故答案為:13.3;
②若實際測得反應后溶液的pH=13.00,c(OH-)=0.1mol/L,氫氧化鈉物質的量為0.1mol,依據電解食鹽水的化學方程式得到生成氫氣0.05mol,所以判斷可能0.05mol氫氣是電解水得到,反應的化學方程式為2H2O
 通電 
.
 
2H2↑+O2↑,故答案為:2H2O
 通電 
.
 
2H2↑+O2↑.
點評:本題考查了電極原理的應用,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.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

下列對實驗現(xiàn)象的解釋與結論正確的是( 。
編號 實驗操作 實驗現(xiàn)象 解釋與結論
A 向雞蛋清溶液中,加入(NH42SO4溶液 有白色沉淀產生 蛋白質發(fā)生了變性
B 向某溶液中加入BaCl2溶液 有白色沉淀產生 生成難溶于水的BaSO4,該溶液中一定含有SO42-
C 向甲苯中滴入少量濃溴水,振蕩,靜置 溶液分層,上層呈橙紅色,下層幾乎無色 甲苯和溴水發(fā)生取代反應,使溴水褪色
D 向蔗糖中加入濃硫酸 變黑,放熱,體積膨脹,放出刺激性氣體 濃硫酸具有脫水性和強氧化性反應中生成C、SO2和CO2
A、AB、BC、CD、D

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科目:高中化學 來源: 題型:

某探究小組的同學研究由Fe2+制備Fe(OH)2,甲、乙、丙、丁四位同學分別設計了如下4個實驗方案:
甲方案:用不含F(xiàn)e3+的FeSO4溶液與不含O2的蒸餾水配制的NaOH溶液反應制備Fe(OH)2
乙方案:應用鋼鐵吸氧腐蝕的原理,設計原電池制備Fe(OH)2
丙方案:按圖實驗,制備Fe(OH)2
丁方案:按圖實驗,制備Fe(OH)2(苯的作用是使電解質溶液隔絕空氣).

回答下列問題:
(1)在甲方案中,所用的FeSO4樣品通常部分被氧化,寫出在配制FeSO4溶液時,其操作過程及發(fā)生反應的離子方程式:
 

(2)在乙方案中,正極的電極反應式是
 
.你認為該方案是否可行?
 
(填“可行”或“不可行”),若不可行請說明理由(若可行,則該空不需回答):
 

(3)在丙方案中,當容器A、B中均加入試劑并塞好橡皮塞后,還需要進行的操作是
 

(4)在丁方案中,在兩電極之間的溶液中首先觀察到白色沉淀.請寫出b電極的電極反應式:
 
,則其電解質溶液可以是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列變化中,屬于化學變化的是( 。
A、向氫氧化鐵膠體中加入少量硫酸鎂溶液后產生沉淀
B、燒瓶中盛有溴蒸氣,加入活性炭后,紅棕色逐漸消失
C、濃硝酸“發(fā)煙”
D、無水硫酸銅由白變藍

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科目:高中化學 來源: 題型:

設NA為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是( 。
A、1mol氧單質一定含有2NA個氧原子
B、含4mol C-O鍵的二氧化碳分子中含氧原子數為4NA
C、6.8g液態(tài)KHSO4中含有0.05NA個陽離子
D、1molH3O+中含質子數為10NA

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科目:高中化學 來源: 題型:

已知:2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6kJ/mol,
C3H8(g)+5O2(g)→3CO2(g)+4H2O(l)△H=-2 220kJ/mol,
根據上述熱化學方程式,回答相關問題:
(1)1mol H2和2molC3H8組成的混合氣體完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放的熱量為
 

(2)現(xiàn)有H2和C3H8的混合氣體共6mol,完全燃燒生成液態(tài)水和二氧化碳,放出的熱量為3 649kJ,則此混合氣體中H2和C3H8的體積之比為
 

(3)現(xiàn)有氫氣和丙烷的混合氣體完全燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水,放出的熱量為Q kJ,則混合氣體的物質的量不小于
 
mol.

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科目:高中化學 來源: 題型:

新型納米材料MFe2Ox (3<x<4)中M表示+2價的金屬元素,在反應中化合價不發(fā)生變化.常溫下,MFe2Ox能使工業(yè)廢氣中的SO2轉化為S,流程如下:MFe2Ox
常溫下
SO2
MFe2Oy
則下列判斷正確的是(  )
A、MFe2Ox是氧化劑
B、x<y
C、SO2是該反應的催化劑
D、SO2發(fā)生氧化反應

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科目:高中化學 來源: 題型:

化合物HIn在水溶液中因存在以下電離平衡,故可用作酸堿指示劑:
HIn(aq)?H+(aq)+In-(溶液)
紅色                黃色
濃度為0.02mol?L-1的下列溶液:①鹽酸 ②石灰水 ③NaCl溶液 ④NaHSO4溶液 ⑤氨水,其中能使指示劑變紅的是(  )
A、①B、②⑤C、①④D、①④⑤

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科目:高中化學 來源: 題型:

實驗室利用Bi(OH)3制取少量Bi203的過程如下所示:

下列有關說法正確的是( 。
A、上述反應中涉及的氧化還原反應共有3個
B、氧化性:Cl2>NaBi03>Bi205>Bi203?
C、生成NaBi03的反應中,NaBi03的化學計量數為2
D、得到0.05molBi203時,上述過程中共轉移電子0.4 mol

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