Question

I：中学实验进行电解饱和食盐水时可从下图中选用必要的装置，并要求测定产生氢气的体积（大于25 mL)，和检验氯气的氧化性。

（1）写出电解饱和食盐水的离子方程式______________。

(2）电源、电流表与A、“两极的正确连接顺序为：L→(   )→(    )→(   )→(   )→M。

（3）该实验测定产生氢气的体积时，选用的量筒为__________（填25 mL量筒或50 mL量筒）

II:工业中的氯碱工业是离子交换膜法电解精制饱和食盐水如下图，离子交换膜只允许阳离子通过。

完成下列填空：

（4）粗食盐的水溶液含有SO₄^2-、Ca²⁺、Mg²⁺。若要除去SO₄^2-，则需加的试列为___________。

（5）精制饱和食盐水从图中＿位置补充，氢氧化钠溶液从图中________位置流出(选填“a”、“”“b”、“c”或“d”)

（6）0.1mol/L的Na₂SO₃溶液中各离子浓度从人到小的顺序为___________。

（7）室温下，0.1mol/L的NaClO溶液的pH________0.1mol/L的Na₂SO₃溶液的pH.(选填“大于”、“小于”或“等于”)(已知：H₂SO₃  K₁=1.54×10^-2  K₂=1.02×10^-7  ；HClO K=2.95×10^-8)

Answer

（1）2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-；

（2）A B J K（或J K A B）；（3）50mL量筒；

（4）BaCl2或Ba(OH)2；（5）a:d；

（6）c(Na+)>c(SO32-)>c(OH-)>c(HSO3-)>c(H+)；（7）大于

【解析】

试题分析：（1）电解饱和食盐水时，溶液中的阳离子H+在阴极得到电子变为H2逸出，使附近的水溶液显碱性，溶液中的阴离子Cl-在阳极失去电子，发生氧化反应产生Cl2，反应的离子方程式是2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-。

（2）若电解饱和NaCl溶液来测定产生的H2的体积并检验Cl2的氧化性。则应该使A与电源的负极连接，作阴极，B作阳极，与电源的正极相连，则与A、B两极的正确连接顺序为L→J→K→A→B→M。

（3）由于产生的H2的体积大于25 mL，所以应该选择50ml的量筒。

（4）由于不能引入新杂志，所以除去粗食盐的水溶液的SO42-，需加的试列为BaCl2或Ba(OH)2；

（5）随着电解的进行，溶质NaCl不断消耗，所以应该及时补充。精制饱和食盐水从与阳极连接的图中a位置补充，由于阴极H+不断放电，附近的溶液显碱性，氢氧化钠溶液从图中d位置流出；水不断消耗，所以从b口不断加入蒸馏水，从c位置流出的是稀的NaCl溶液。

（6）亚硫酸钠水解溶液显碱性，则0.1mol/L的Na2SO3溶液中各离子浓度从大到小的顺序为c(Na+) > c(SO32-) > c(OH-) > c(HSO3-) > c(H+)；

（7）NaClO、Na2SO3都是强碱弱酸盐，弱酸根离子发生水解反应，消耗水电离产生的H+，破坏了水的电离平衡，当最终达到平衡时，溶液中c(OH-)>c(H+)，所以溶液显碱性。形成盐的酸越弱，盐水解程度就越大。消耗的离子浓度越大，当溶液达到平衡时，剩余的离子浓度就越小。由于H2SO3的Ki2=1.02×10-7，HClO的Ki1=2.95×10-8，所以酸性：HSO3->HClO，因此溶液的pH: NaClO> Na2SO3。

【考点定位】考查电解原理的应用、电离平衡常数在比较离子浓度大小的应用的知识。

【名师点睛】电解原理、弱电解质的电离平衡理论、盐的水解、离子浓度大小比较是中学化学中的重要知识和理论，要掌握其反应原理、规律、方法、比较依据，再结合实际情况，进行正确的判断，得到相应的答案。解答时还需要注意离子交换膜的性质以及对离子移动的影响，特别是对电极反应式书写的影响。