如圖是以鉛蓄電池為電源,模擬氯堿工業(yè)電解飽和食鹽水的裝置圖(C、D均為石墨電極).
電解一段時(shí)間后,若在電解池中C極一側(cè)出來的氣體無色無味,D極一側(cè)出來的氣體呈黃綠色有刺激性氣味.請(qǐng)回答以下問題:
(1)已知鉛蓄電池在放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng):Pb+PbO
2+4H
++2SO
42-=2PbSO
4+2H
2O,則
A極為
負(fù)
負(fù)
極,發(fā)生
氧化
氧化
反應(yīng),電極反應(yīng)為
Pb+SO42--2e-=PbSO4
Pb+SO42--2e-=PbSO4
B極為
正
正
極,發(fā)生
還原
還原
反應(yīng),電極反應(yīng)為
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
(2)請(qǐng)寫出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式
.
C極為
陰
陰
極,發(fā)生
還原
還原
反應(yīng),電極反應(yīng)為
2H2O+2e-=H2 +2OH-↑
2H2O+2e-=H2 +2OH-↑
D極為
陽
陽
極,發(fā)生
氧化
氧化
反應(yīng),電極反應(yīng)為
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
(3)用鉛蓄電池電解1L飽和食鹽水(食鹽水足量、密度為1.150g/cm
3)時(shí),若電路上有0.2mol電子的電量通過,則
①鉛蓄電池消耗H
2SO
42
2
mol.
②電解池中收集到
2.24
2.24
L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氯氣(假設(shè)氯氣全部排出).
③所得NaOH溶液中的物質(zhì)的量濃度=
0.2mol/L
0.2mol/L
.剩余NaCl的密度為
1.138g/cm3
1.138g/cm3
(假設(shè)體積不變).
(4)氯堿工業(yè)生產(chǎn)中的電解飽和食鹽水池中所用的高分子隔膜叫做
陽離子
陽離子
膜,所起的主要作用有
①
讓陽離子鈉離子穿過達(dá)到,阻止氯離子和氫氧根離子穿過
讓陽離子鈉離子穿過達(dá)到,阻止氯離子和氫氧根離子穿過
②
防止氯氣和氫氣接觸而發(fā)生反應(yīng)
防止氯氣和氫氣接觸而發(fā)生反應(yīng)
③
防止氯氣和氫氧化鈉接觸發(fā)生反應(yīng)
防止氯氣和氫氧化鈉接觸發(fā)生反應(yīng)
.