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＋SO42--2e-=PbSO4 正極：PbO2＋4H＋＋SO42-＋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200ml濃度為0.5mol/LCuSO4 溶液一段時間后

①若兩極收集到的氣體體積相等，則轉移電子_____mol。

②陽極收集到的氣體體積(標準狀況下)為_____L。

Answer 1

【答案】2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 正 0.4 2.24

【解析】

(1)惰性電極電解飽和食鹽水得到氫氧化鈉、氫氣和氯氣；

(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C極為陽極，據此判斷鉛蓄電池的A極；

(3)用鉛蓄電池電解200ml濃度為0.5mol/LCuSO4 溶液一段時間后，陽極只產生氧氣，陰極先析出銅、后析出氫氣，按電子數守恒及其它已知條件計算即可。

(1)依據電解的原理可得，電解飽和食鹽水的化學方程式是：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑；

(2)惰性電極電解飽和食鹽水，陰極水提供的氫離子放電，產生氫氣，溶液中氫氧根離子濃度增大，陽極產生氯氣，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C極為陽極，所以鉛蓄電池的A極為正極；

(3)用鉛蓄電池電解200ml濃度為0.5mol/LCuSO4 溶液，陽極只產生氧氣，陰極先析出銅、后析出氫氣；①若兩極收集到的氣體體積相等，即氣體的物質的量相等，則設陽極為：，陰極析出氫氣的物質的量為x， ，則 ，則x=0.1mol，故轉移電子的物質的量4x=0.4mol；

②陽極收集到的氣體為0.1mol的氧氣，標況下的體積為2.24L。