Question

下圖是用鉛蓄電池為電源，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＋－2e^－===PbSO₄
正極　PbO₂＋4H^＋＋＋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2滴酚酞試液，電解一段時間后未呈紅色，說明蓄電池的A極為________極。
(3)用鉛蓄電池電解1 L飽和食鹽水(食鹽水足量、密度為1.15 g·cm^－3)時，
①若收集到11.2 L(標準狀況下)氯氣，則至少轉移電子________mol。
②若蓄電池消耗H₂SO₄ 2 mol，則可收集到H₂的體積(標準狀況下)為________L。

Answer 1

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

試題分析：(1)惰性電極電解飽和食鹽水的化學方程式為2NaCl＋2H₂O2NaOH＋Cl₂↑＋H₂↑。
（2）若在電解池中C極一側滴2滴酚酞試液，電解一段時間后未呈紅色，這說明C電極應該是電解池的陽極，溶液中的氯離子放電，所以蓄電池的A極為正極。
（3）①氯氣的物質的量是11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol，則根據電極反應式2Cl^－－2e^－＝Cl₂↑可知，反應中轉移電子的物質的量是0.5mol×2＝1.0mol。
②根據蓄電池的電極反應式可知，消耗2mol硫酸，反應中就轉移2mol電子。所以若蓄電池消耗H₂SO₄ 2 mol，則反應中轉移2mol電子，因此根據電極反應式2H^＋＋2e^－＝H₂↑可知，可收集到H₂的物質的量是1mol，其體積(標準狀況下)為22.4L。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題基礎性強，側重對學生基礎知識的鞏固與訓練，有利于培養學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有助于提高學生的應試能力和學習效率。