Question

【题目】如图是以铅蓄电池为电源，模拟氯碱工业电解饱和食盐水的装置图(C、D均为石墨电极)。

已知：铅蓄电池在放电时发生下列电极反应：

负极：Pb＋SO42--2e-=PbSO4 正极：PbO2＋4H＋＋SO42-＋2e-=PbSO4＋2H2O

（1）请写出电解饱和食盐水的化学方程式__。

（2）若在电解池中C极一侧滴酚酞试液，电解一段时间后未呈红色，说明铅蓄电池的A极为__极。

（3）用铅蓄电池电解1L饱和食盐水时

①若收集到11.2L(标准状况下)氯气，则至少转移电子__mol。

②若铅蓄电池消耗H2SO42mol，则可收集到H2的体积(标准状况下)为___L。

Answer 1

【答案】2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 正 1 22.4

【解析】

(1)惰性电极电极饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，原子守恒配平写出；

(2)C极一侧滴酚酞试液不变红色，说明该极无OH－生成，C极是阳极；

(3)①依据电解氯化钠生成氯气的电极反应计算转移电子物质的量；

②依据铅蓄电池和电解池中电子转移守恒计算。

(1) 惰性电极电极饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，化学方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，故答案为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；

(2)C极一侧滴酚酞试液不变红色，说明该极无OH－生成，C极是阳极，阳极与电源正极相连，则A是正极，故答案为：正；

(3)①电解氯化钠生成氯气的电极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，收集到11.2L（标准状况下）氯气物质的量为0.5mol，转移电子物质的量为1mol，故答案为：1；

②蓄电池消耗H2SO42mol，依据电极反应PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O，消耗2mol硫酸转移电子2mol，根据电子守恒，电解食盐水阴极电极反应2H++2e-=H2↑，转移电子也为2mol，则生成氢气1mol，标准状况体积为22.4L，故答案为：22.4。