Question

【題目】如圖是以鉛蓄電池為電源，模擬氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置圖(C、D均為石墨電極)。

鉛蓄電池充、放電時的電池反應為：Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O

（1）鉛蓄電池放電時的正極反應為___。

（2）請寫出電解飽和食鹽水的化學方程式：____。

（3）若在電解池C極一側滴入幾滴酚酞溶液，電解一段時間后溶液變紅色，說明鉛蓄電池的A極為___極。

（4）用鉛蓄電池電解1L飽和食鹽水(食鹽水足量、密度為1.15g·cm-3)時，

①若收集到11.2L(標準狀況下)氯氣，則至少轉移電子____mol。

②若鉛蓄電池消耗2molH2SO4，則可收集到H2的體積(標準狀況下)為___L。

③若蓄電池消耗amol硫酸，電解后除去隔膜，所得溶液中NaOH的質量分數(shù)表達式為(假設氯氣和氫氣全部排出)___(用含a的代數(shù)式表示)。

Answer 1

【答案】PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4 2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑ 負 1 22.4

【解析】

（1）鉛蓄電池的正極為氧化鉛，其電極反應方程式為PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4，故答案為：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4；

（2）電解飽和食鹽水時，氯離子和水放電，其化學方程式為2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑，故答案為：2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑；

（3）若在電解池C極一側滴入幾滴酚酞溶液，電解一段時間后溶液變紅色，說明產(chǎn)生了氫氧化鈉，則C為陰極，與C相連的鉛蓄電池的A極為負極，故答案為：負；

（4）①氯離子放電生成氯氣，每生成1mol氯氣，轉移的電子的物質的量為2mol，若收集到0.5mol的氯氣，則至少轉移電子1mol，故答案為：1；

②根據(jù)鉛蓄電池的反應方程式，若消耗2molH2SO4，轉移的電子為2mol，則生成的氫氣為1mol，即可收集到H2的體積(標準狀況下)為22.4L，故答案為22.4；

③鉛蓄電池中每消耗2mol硫酸，轉移電子2mol，則電解氯化鈉時生成2mol氫氧化鈉、1mol氫氣、1mol氯氣，則若蓄電池消耗amol硫酸，生成amol氫氧化鈉、mol氫氣、mol氯氣，所得溶液中NaOH的質量分數(shù)為，故答案為：。