Question

【題目】實驗室用鉛蓄電池作電源電解500ml飽和食鹽水制取氯氣，已知鉛蓄電池放電時發(fā)生如下反應：Pb+PbO2+H2SO4＝2PbSO4+2H2O

①.寫出鉛蓄電池放電時的電極方程式？

②.今若制得Cl2 0.050mol，這時電池內消耗的H2SO4的物質的量至少是多少？電解后所得溶液的物質的量濃度為？

③.若用此電池以鉑為電極電解500ml,1mol/L的硫酸銅溶液．電解一段時間后，測得陰極增重16g。則此時在陽極上一共產生了多少體積氣體（標準狀況）？電解后的電解質溶液的pH是多少（室溫下）？

Answer 1

【答案】①Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O ②0.1mol；0.2mol/L ③2.8L；14

【解析】

試題分析：①鉛蓄電池放電時的電極方程式為Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O；

②今若制得Cl2 0.050mol，其中氯元素的化合價從－1價升高到0價，所以轉移0.1mol。根據(jù)Pb+PbO2+2H2SO4＝2PbSO4+2H2O可知轉移2mol電子時消耗2mol硫酸，因此這時電池內消耗的H2SO4的物質的量至少是0.1mol；根據(jù)電解的方程式2NaCl+2H2OH2↑+Cl2↑+2NaOH可知生成氫氧化鈉是0.1mol，則電解后所得溶液的物質的量濃度為0.1mol÷0.5L＝0.2mol/L；

③若用此電池以鉑為電極電解500ml，1mol/L的硫酸銅溶液，其中硫酸銅是0.5mol。電解一段時間后，測得陰極增重16g，即析出銅是16g，物質的量是，轉移電子的物質的量是0.25mol×2＝0.5mol。陽極是氫氧根放電，所以產生氧氣的物質的量是0.5mol÷4＝0.125mol，在標準狀況下的體積為0.125mol×22.4L/mol＝2.8L；電解后生成硫酸是0.25mol，所以溶液中氫離子濃度是0.5mol÷0.5L＝1.0mol/L，則溶液的pH是14。