Question

使用氯化鈉作原料可以得到多種產(chǎn)品。

(1)實(shí)驗(yàn)室用惰性電極電解100 mL 0.1 mol·L^－1 NaCl溶液，若陰陽兩極均得到112 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則所得溶液的物質(zhì)的量濃度是______________(忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化)。

(2)某學(xué)生想制作一種家用環(huán)保型消毒液發(fā)生器，用石墨作電極電解飽和氯化鈉溶液，通電時(shí)，為使Cl₂被完全吸收，制得有較強(qiáng)殺菌能力的消毒液，設(shè)計(jì)了如圖的裝置。對電源電極名稱和消毒液的主要成分判斷正確的是________(填字母序號(hào))。

A．a(chǎn)為正極，b為負(fù)極；NaClO和NaCl

B．a(chǎn)為負(fù)極，b為正極；NaClO和NaCl

C．a(chǎn)為陽極，b為陰極；HClO和NaCl

D．a(chǎn)為陰極，b為陽極；HClO和NaCl

(3)實(shí)驗(yàn)室中很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe(OH)₂沉淀。某同學(xué)利用上圖裝置，只更換一個(gè)電極，通過電解法制取較純凈的Fe(OH)₂沉淀，且較長時(shí)間不變色。該同學(xué)換上的電解材料是__________(用元素符號(hào)表示)，總的反應(yīng)式是___________。

Answer 1

答案　(1)0.1 mol·L^－1　(2)B

(3)Fe　Fe＋2H₂OFe(OH)₂↓＋H₂↑

解析　(1)n(H₂)＝n(Cl₂)＝0.005 mol，參加反應(yīng)的n(NaCl)＝0.01 mol，說明NaCl恰好電解完畢，溶液變?yōu)镹aOH溶液，n(NaOH)＝n(NaCl)＝0.01 mol，c(NaOH)＝0.1 mol·L^－1。

(2)電解飽和氯化鈉溶液的總反應(yīng)：2NaCl＋2H₂O2NaOH＋H₂↑＋Cl₂↑，題目要求使Cl₂被完全吸收，則氯氣必須在下部的電極上產(chǎn)生，下部的電極是陽極，推出b為電源的正極，另一極為負(fù)極a。生成的Cl₂與陰極區(qū)產(chǎn)生的NaOH反應(yīng)：Cl₂＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H₂O，則消毒液的主要成分是NaClO、NaCl。

(3)題目要求通過電解法制取Fe(OH)₂，電解質(zhì)溶液是NaCl溶液，必須通過電極反應(yīng)產(chǎn)生Fe^2＋和OH^－。根據(jù)電極發(fā)生反應(yīng)的特點(diǎn)，選擇鐵作陽極，鐵發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生Fe^2＋；溶液中的陽離子Na^＋、H^＋向陰極移動(dòng)，根據(jù)放電順序，陰極H^＋放電產(chǎn)生氫氣，H^＋來源水的電離，反應(yīng)式2H₂O＋2e^－===H₂↑＋2OH^－。在電場作用下，陽極產(chǎn)生的Fe^2＋與陰極產(chǎn)生的OH^－在定向移動(dòng)的過程中相遇，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成Fe(OH)₂沉淀。將陽極反應(yīng)式、陰極反應(yīng)式疊加得到總的反應(yīng)式：Fe＋2H₂OFe(OH)₂↓＋H₂↑。