Question

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

已知：鉛蓄電池在放電時發生下列電極反應：

負極Pb＋SO－2e－===PbSO4

正極PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O

(1)請寫出電解飽和食鹽水的化學方程式_______________________________________。

(2)若在電解池中C極一側滴酚酞試液，電解一段時間后未呈紅色，說明鉛蓄電池的A極為________極。

(3)用鉛蓄電池電解1 L飽和食鹽水（食鹽水足量）時，

①若收集到11.2 L(標準狀況下)氯氣，溶液pH=_________________。

②若鉛蓄電池消耗H2SO4 2 mol，則可收集到H2的體積(標準狀況下)為___________L。

Answer 1

【答案】 2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑ 正 14 22.4

【解析】(1)電解飽和食鹽水的化學方程式為2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，故答案為：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；

(2)C極一側滴酚酞試液不變紅色，說明該極無OH-生成，C極是陽極，故A是正極，故答案為：正；

(3)①標準狀況下11.2LCl2的物質的量是0.5mol，每生成1molCl2轉移2mole-，故收集到11.2L(標準狀況下)氯氣，則轉移電子為1mole-，根據2H2O+2e- = H2↑+ 2OH―，生成的氫氧根離子的物質的量為1mol，c(OH-)=1 mol/L ，則c(H+)=10-14 mol/L，pH=14,故答案為：14；

②鉛蓄電池放電的總反應為Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，每消耗2molH2SO4，轉移2mole-，可生成1molH2，標準狀況時，H2的體積為1mol×22.4L/mol=22.4L，故答案為：22.4。