Question

下图是用铅蓄电池为电源，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＋－2e^－===PbSO₄
正极　PbO₂＋4H^＋＋＋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2滴酚酞试液，电解一段时间后未呈红色，说明蓄电池的A极为________极。
(3)用铅蓄电池电解1 L饱和食盐水(食盐水足量、密度为1.15 g·cm^－3)时，
①若收集到11.2 L(标准状况下)氯气，则至少转移电子________mol。
②若蓄电池消耗H₂SO₄ 2 mol，则可收集到H₂的体积(标准状况下)为________L。

Answer 1

（8分）(1)2NaCl＋2H₂O2NaOH＋Cl₂↑＋H₂↑  (2)正　(3)①1　②22.4

试题分析：(1)惰性电极电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H₂O2NaOH＋Cl₂↑＋H₂↑。
（2）若在电解池中C极一侧滴2滴酚酞试液，电解一段时间后未呈红色，这说明C电极应该是电解池的阳极，溶液中的氯离子放电，所以蓄电池的A极为正极。
（3）①氯气的物质的量是11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol，则根据电极反应式2Cl^－－2e^－＝Cl₂↑可知，反应中转移电子的物质的量是0.5mol×2＝1.0mol。
②根据蓄电池的电极反应式可知，消耗2mol硫酸，反应中就转移2mol电子。所以若蓄电池消耗H₂SO₄ 2 mol，则反应中转移2mol电子，因此根据电极反应式2H^＋＋2e^－＝H₂↑可知，可收集到H₂的物质的量是1mol，其体积(标准状况下)为22.4L。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题基础性强，侧重对学生基础知识的巩固与训练，有利于培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有助于提高学生的应试能力和学习效率。