Question

【題目】氯氣是一種重要的化工原料，自來水的消毒、農藥的生產、藥物的合成等都需要用氯氣．

I．工業上通常采用電解法制氯氣：觀察下圖，回答：

(1)電解反應的化學方程式為____________________。

(2)飽和食鹽水通電后，b端產生的氣體檢驗方法是____________。

II. 實驗室用NaOH固體配制100 mL 1.0 mol·L-1的NaOH溶液，試回答下列各題：

(3)需要用托盤天平稱量_______g NaOH固體；

(4)實驗室有下列儀器：①漏斗 ②200mL容量瓶 ③燒杯 ④玻璃棒 ⑤藥匙 ⑥托盤天平 ⑦冷凝。若要實施溶液配制，尚缺的玻璃儀器是___________、________；

(5)容量瓶在使用前必須先____________；

(6)配制過程有以下操作： ①稱量 ②移液 ③冷卻 ④洗滌 ⑤定容 ⑥溶解 ⑦搖勻　其正確的操作順序應是:① →_________→________ →________ →________→________→ ⑦

(7)下列五項操作中會導致所得溶液濃度偏低的有____________(填序號)；

①沒有洗滌燒杯內壁和玻璃棒

②未冷卻到室溫就將溶液轉移到容量瓶并定容

③在轉移過程中有溶液撒在外面

④定容時觀察液面時俯視

⑤定容后，把容量瓶反復搖勻后發現液面低于刻度線，便滴加幾滴水至刻度處

Answer 1

【答案】2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑ 移走燒杯，將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在b導氣管口出，若試紙變藍，則說明產生的氣體為Cl2 4.0 100mL容量瓶 膠頭滴管 檢查容量瓶是否完好以及瓶塞處是否漏水或檢漏 ⑥ ③ ② ④ ⑤ ①③⑤

【解析】

(1)在工業上用電解飽和食鹽水的方法制取氯氣；

(2)電解時與電源正極連接的電極為陽極，陽極發生氧化反應，與電源負極連接的電極為陰極，陰極發生還原反應。根據Cl2與KI發生置換反應，I2遇淀粉溶液變為藍色檢驗Cl2。

(3)根據n=c·V及m=n·M計算NaOH的質量；

(4)依據配制一定物質的量濃度溶液一般步驟選擇需要儀器；

(5)根據容量瓶的作用及溶液特點分析；

(6)配制一定物質的量濃度溶液一般步驟：計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等，據此排序；

(7)分析操作對溶質的物質的量和溶液體積的影響，依據c=進行誤差分析。

I.(1)電解飽和食鹽水的方法制取氯氣,反應的化學方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。

(2)根據圖示可知，b端連接電源的正極，為陽極，在陽極，溶液中的陰離子放電。由于陰離子的放電能力Cl->OH-，所以b端發生反應2Cl--2e-=Cl2↑；b端產生的氣體是Cl2，該物質具有強的氧化性，與KI在溶液中發生反應：Cl2+2KI=2KCl+I2，I2遇淀粉溶液變為藍色，所以檢驗Cl2方法是移走燒杯，將濕潤的淀粉碘化鉀試紙放在b導氣管口處，若試紙變藍，則說明產生的氣體為Cl2。

(3)要配制100 mL 1.0 mol/L的NaOH溶液，根據n=c·V可知：n(NaOH)=1.0mol/L×0.1L=0.1mol，則需要稱量NaOH的質量m=n·M=0.1mol×40g/mol=4.0g；

(4)配制一定物質的量濃度溶液一般步驟：計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻，需要使用的儀器有托盤天平、藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、一定規格的容量瓶、膠頭滴管，配制100mL1.0mol/L的NaOH溶液，應選擇100mL容量瓶，所以還缺少的儀器：100mL容量瓶、膠頭滴管；

(5)容量瓶是準確配制一定體積一定物質的量濃度溶液的儀器，由于溶液檢驗均一性，溶液各處的濃度相同，在配制溶液時要搖勻溶液，所以在使用前必須先檢查容量瓶是否完好以及瓶塞處是否漏水或檢漏；

(6)配制一定物質的量濃度溶液一般步驟：計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻，所以其正確的操作順序應是①⑥③②④⑤⑦；

(7)①沒有洗滌燒杯內壁和玻璃棒，使溶質的質量減少，n減小，則c偏低，①符合題意；

②未冷卻到室溫就將溶液轉移到容量瓶并定容，等溶液恢復至室溫后，液面低于刻度線，V偏小，則溶液濃度偏高，②不符合題意；

③在轉移過程中有溶液撒在外面，使n偏少，則導致配制的溶液濃度偏低，③符合題意；

④定容時觀察液面時俯視，則V偏小，使物質的量濃度偏高，④不符合題意；

⑤定容后，把容量瓶反復搖勻后發現液面低于刻度線，便滴加幾滴水至刻度處，對溶液進行了稀釋，使溶液濃度偏低，⑤符合題意；

故正確選項是①③⑤。