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    下图是用铅蓄电池为电源，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)。

    已知：铅蓄电池在放电时发生下列电极反应
    负极　Pb＋－2e－===PbSO4
    正极　PbO2＋4H＋＋＋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2滴酚酞试液，电解一段时间后未呈红色，说明蓄电池的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·cm－3)时，
    ①若收集到11.2 L(标准状况下)氯气，则至少转移电子________mol。
    ②若蓄电池消耗H2SO4 2 mol，则可收集到H2的体积(标准状况下)为________L。

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

    解析试题分析：(1)惰性电极电解饱和食盐水的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。
    （2）若在电解池中C极一侧滴2滴酚酞试液，电解一段时间后未呈红色，这说明C电极应该是电解池的阳极，溶液中的氯离子放电，所以蓄电池的A极为正极。
    （3）①氯气的物质的量是11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol，则根据电极反应式2Cl－－2e－＝Cl2↑可知，反应中转移电子的物质的量是0.5mol×2＝1.0mol。
    ②根据蓄电池的电极反应式可知，消耗2mol硫酸，反应中就转移2mol电子。所以若蓄电池消耗H2SO4 2 mol，则反应中转移2mol电子，因此根据电极反应式2H＋＋2e－＝H2↑可知，可收集到H2的物质的量是1mol，其体积(标准状况下)为22.4L。
    考点：考查电化学原理的有关应用和计算
    点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题基础性强，侧重对学生基础知识的巩固与训练，有利于培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有助于提高学生的应试能力和学习效率。

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    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

    （15分）高铁酸钾（K2FeO4）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。电解法制备高铁酸钾操作简便，成功率高，易于实验室制备。其原理如下图所示。

    I. 实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42－）在溶液中呈紫红色。

    （1）电解过程中，X极是    极，电极反应是                  。

    （2）电解过程中，Y极放电的有                              。

    （3）生成高铁酸根（FeO42－）的电极反应是                     。

    II. 若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应。

    （1）铅蓄电池总的化学方程式为：

    2H2O＋2PbSO4 Pb＋PbO2＋2H2SO4，则它在充电时的阳极反应为

                                                               。

    （2）镍镉碱性充电电池在放电时，其两极的电极反应如下：

        正极：2NiOOH＋2H2O＋2e－＝2Ni（OH）2＋2OH－

        负极：Cd＋2OH－－2e－＝Cd（OH）2

    则它在放电时的总反应的化学方程式为                   。

    （3）肼（N2H4）是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在25℃、101kPa时，32.0g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出624kJ的热量，则N2H4完全燃烧的热化学方程式是                                     ；

    肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液，放电时负极的电极反应是                              。

    （4）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C3H8＋5O2＝3CO2＋4H2O。

    写出该电池正极的电极反应：                               。

    （5）当制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是                       。

     

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    科目：高中化学 来源：2012-2013学年山东省威海市高二上学期期末考试化学试卷（带解析） 题型：填空题

    （1）铅蓄电池的电池总反应式为：
    Pb+PbO2+4H++2SO42-   2PbSO4+2H2O回答下列 问题。（不考虑氢、氧的氧化还原）
    ①放电时：负极的电极反应式是                 ， 电解液中H2SO4的浓度将变________，当外电路通过2mol电子时，理论上负极板的质量增加       g。
    ②在完全放电耗尽PbO2和Pb时，将原Pb和PbO2极板 按下图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 __________，B电极上­生成________。

    （2）三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是         
    a．可用铁作阳极材料
    b．电解过程中阳极附近溶液的pH升高
    c．阳极反应方程式为：2Cl－－2e－＝Cl2↑
    d．1 mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。

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    科目：高中化学 来源：2011-2012学年北京市101中学高二下学期期中考试化学试卷（带解析） 题型：实验题

    （15分）高铁酸钾（K2FeO4）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。电解法制备高铁酸钾操作简便，成功率高，易于实验室制备。其原理如下图所示。

    I. 实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42－）在溶液中呈紫红色。
    （1）电解过程中，X极是   极，电极反应是                  。
    （2）电解过程中，Y极放电的有                              。
    （3）生成高铁酸根（FeO42－）的电极反应是                     。
    II. 若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应。
    （1）铅蓄电池总的化学方程式为：
    2H2O＋2PbSO4 Pb＋PbO2＋2H2SO4，则它在充电时的阳极反应为
                                                               。
    （2）镍镉碱性充电电池在放电时，其两极的电极反应如下：
    正极：2NiOOH＋2H2O＋2e－＝2Ni（OH）2＋2OH－
    负极：Cd＋2OH－－2e－＝Cd（OH）2
    则它在放电时的总反应的化学方程式为                  。
    （3）肼（N2H4）是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在25℃、101kPa时，32.0g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出624kJ的热量，则N2H4完全燃烧的热化学方程式是                                     ；
    肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液，放电时负极的电极反应是                              。
    （4）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C3H8＋5O2＝3CO2＋4H2O。
    写出该电池正极的电极反应：                              。
    （5）当制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是                       。

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    科目：高中化学 来源：2014届山东省威海市高二上学期期末考试化学试卷（解析版） 题型：填空题

    （1）铅蓄电池的电池总反应式为：

    Pb+PbO2+4H++2SO42-   2PbSO4+2H2O回答下列 问题。（不考虑氢、氧的氧化还原）

    ①放电时：负极的电极反应式是                 ， 电解液中H2SO4的浓度将变________，当外电路通过2mol电子时，理论上负极板的质量增加       g。

    ②在完全放电耗尽PbO2和Pb时，将原Pb和PbO2极板 按下图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 __________，B电极上­生成________。

    （2）三氧化二镍（Ni2O3）可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加放适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO－，把二价镍氧化为三价镍。以下说法正确的是         

    a．可用铁作阳极材料

    b．电解过程中阳极附近溶液的pH升高

    c．阳极反应方程式为：2Cl－－2e－＝Cl2↑

    d．1 mol二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1mol电子。

     

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    科目：高中化学 来源：2013届北京市高二下学期期中考试化学试卷（解析版） 题型：实验题

    （15分）高铁酸钾（K2FeO4）具有高效的消毒作用，为一种新型非氯高效消毒剂。电解法制备高铁酸钾操作简便，成功率高，易于实验室制备。其原理如下图所示。

    I. 实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料发现，高铁酸根（FeO42－）在溶液中呈紫红色。

    （1）电解过程中，X极是    极，电极反应是                   。

    （2）电解过程中，Y极放电的有                               。

    （3）生成高铁酸根（FeO42－）的电极反应是                      。

    II. 若用不同种电池作为上述实验的电源，请分析电池反应。

    （1）铅蓄电池总的化学方程式为：

    2H2O＋2PbSO4 Pb＋PbO2＋2H2SO4，则它在充电时的阳极反应为

                                                                。

    （2）镍镉碱性充电电池在放电时，其两极的电极反应如下：

        正极：2NiOOH＋2H2O＋2e－＝2Ni（OH）2＋2OH－

        负极：Cd＋2OH－－2e－＝Cd（OH）2

    则它在放电时的总反应的化学方程式为                   。

    （3）肼（N2H4）是一种可燃性液体，可用作火箭燃料。已知在25℃、101kPa时，32.0g N2H4在氧气中完全燃烧生成氮气和液态水，放出624kJ的热量，则N2H4完全燃烧的热化学方程式是                                      ；

    肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液，放电时负极的电极反应是                               。

    （4）以丙烷为燃料制作新型燃料电池，电池的正极通入O2和CO2，负极通入丙烷，电解质是熔融碳酸盐，电池总反应方程式为：C3H8＋5O2＝3CO2＋4H2O。

    写出该电池正极的电极反应：                               。

    （5）当制备相同物质的量的高铁酸钾时，理论上，上述四种电池中分别消耗的Pb、Cd、肼、丙烷的物质的量之比是                        。

     

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