Question

【題目】Ⅰ.化學電源在生產(chǎn)生活中有著廣泛的應用，電動汽車上用的鉛蓄電池是以一組充滿海綿狀態(tài)銅的鉛板和另一組結(jié)構(gòu)相似的充滿二氧化鉛的鉛板組成，用H2SO4作電解液。放電時總反應為：Pb + PbO2 + 2H2SO4 = 2PbSO4 + 2H2O

（1）寫出放電時負極的電極反應式：___；

（2）鉛蓄電池放電時，溶液的pH將_________（填“增大”、“減小”或“不變”）。當外電路上有0.5mol電子通過時，溶液中消耗H2SO4的物質(zhì)的量為___________。

（3）放電完后，對該電池進行充電，在連接電源的負極一端生成________。(填“Pb”或“PbO2”)

Ⅱ.人們習慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)叫做氯堿工業(yè)。如下圖表示電解飽和NaCl溶液的裝置，X、Y是石墨棒。實驗開始時，在兩邊同時各滴入幾滴酚酞溶液。請回答以下問題：

（4）X極上的電極反應式是：__________。

（5）檢驗Y電極反應產(chǎn)物的方法是_______。

（6）電解飽和NaCl溶液的離子方程式是：___________。

Answer 1

【答案】Pb -2e- + SO42- = PbSO4 增大 0.5mol Pb 2H＋＋2e－=H2↑ 將濕潤的淀粉KI試紙放在氣體出口，若觀察到試紙變藍，證明有Cl2產(chǎn)生 2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－

【解析】

（1）鉛蓄電池中，負極是鉛，負極上鉛失電子發(fā)生氧化反應，正極上二氧化鉛得電子發(fā)生還原反應；

（2）根據(jù)放電時總反應Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O進行計算回答；

（3）鉛蓄電池充電時，電池正極和電源正極相連，電池負極和電源的負極相連，充電時的反應和放電時的反應互為逆過程；

（4）X電極上氫離子放電生成氫氣；

（5）Y電極上氯離子放電生成氯氣，氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗；

（6）電解食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣。

（1）鉛蓄電池中，負極是鉛，負極上鉛失電子發(fā)生氧化反應：Pb-2e－+SO42－=PbSO4；

（2）放電時總反應為：Pb+PbO2+2H2SO4═2PbSO4+2H2O，反應轉(zhuǎn)移2mol電子，消耗硫酸2mol，硫酸被消耗，所以溶液的酸性減弱，pH將增大，當外電路上有0.5mol電子通過時，溶液中消耗H2SO4的物質(zhì)的量為0.5mol；

（3）放電完后，對該電池進行充電，在連接電源的負極一端是陰極，發(fā)生反應：PbSO4+2e－=Pb+SO42－，在連接電源的負極一端生成Pb；

（4）電極上氫離子放電生成氫氣，電極反應為2H＋+2e－=H2↑；

（5）Y電極上氯離子放電生成氯氣，電極反應為2Cl－-2e－=Cl2↑，氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙檢驗，如果濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍色，則證明有氯氣生成，

（6）電解食鹽水生成氫氧化鈉、氯氣和氫氣，電解池反應式為2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－。