摘要:21.如图是以铅蓄电池为电源.模拟氯碱工业电解饱和食盐水的装置图. 已知:铅蓄电池在放电时发生下列电极反应: 负极 Pb+SO-2e-===PbSO4 正极 PbO2+4H++SO+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极一侧滴酚酞溶液.电解一段时间后未呈红色.说明铅蓄电池的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/cm3)时. ①若收集到11.2 L氯气.则至少转移电子 mol. ②若铅蓄电池消耗H2SO42 mol.则可收集到H2的体积为 L. ③若消耗硫酸a mol.电解后除去隔膜.所得溶液中NaOH的质量分数表达式为 (用含a的代数式表达). 解析:(2)C极一侧滴酚酞不变红色.说明该极无OH-生成.C极是阳极.故A是正极. (3)标准状况下11.2 L Cl2的物质的量是0.5 mol.每生成1 mol Cl2转移2 mol e-.故至少转移1 mol e-,铅蓄电池放电的总反应为Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O.每消耗2 mol H2SO4.转移2 mol e-.可生成1 mol H2.标准状况时.H2的体积为22.4 L,消耗a mol H2SO4.转移a mol电子.生成H2.Cl2.NaOH的物质的量分别为 mol. mol.a mol.故w=×100%. 答案:(1)2NaCl+2H2O通电2NaOH+Cl2↑+H2↑ ①1 ②22.4 ③w=×100%

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如图是以铅蓄电池为电源,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).
电解一段时间后,若在电解池中C极一侧出来的气体无色无味,D极一侧出来的气体呈黄绿色有刺激性气味.请回答以下问题:
(1)已知铅蓄电池在放电时发生的反应:Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O,则
A极为
极,发生
氧化
氧化
反应,电极反应为
Pb+SO42--2e-=PbSO4
Pb+SO42--2e-=PbSO4

B极为
极,发生
还原
还原
反应,电极反应为
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O

(2)请写出电解饱和食盐水的化学方程式
2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2
2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2

C极为
极,发生
还原
还原
反应,电极反应为
2H2O+2e-=H2 +2OH-
2H2O+2e-=H2 +2OH-

D极为
极,发生
氧化
氧化
反应,电极反应为
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2

(3)用铅蓄电池电解1L饱和食盐水(食盐水足量、密度为1.150g/cm3)时,若电路上有0.2mol电子的电量通过,则
①铅蓄电池消耗H2SO4
2
2
 mol.
②电解池中收集到
2.24
2.24
 L(标准状况下)氯气(假设氯气全部排出).
③所得NaOH溶液中的物质的量浓度=
0.2mol/L
0.2mol/L
.剩余NaCl的密度为
1.138g/cm3
1.138g/cm3
(假设体积不变).
(4)氯碱工业生产中的电解饱和食盐水池中所用的高分子隔膜叫做
阳离子
阳离子
膜,所起的主要作用有
让阳离子钠离子穿过达到,阻止氯离子和氢氧根离子穿过
让阳离子钠离子穿过达到,阻止氯离子和氢氧根离子穿过

防止氯气和氢气接触而发生反应
防止氯气和氢气接触而发生反应

防止氯气和氢氧化钠接触发生反应
防止氯气和氢氧化钠接触发生反应
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