Question

鉛蓄電池是典型的可充型電池，電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O
請(qǐng)回答下列問(wèn)題（不考慮氫、氧的氧化還原）：
（1）放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是

 

；電解液中H₂SO₄的濃度將變

 

；當(dāng)外電路通過(guò)1mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加

 

g．
（2）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時(shí)，若按圖連接，電解一段時(shí)間后，則在A電極上生成

 

，電極反應(yīng)：

 

，B電極上生成

 

，電極反應(yīng)

 

，此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專(zhuān)題：電化學(xué)專(zhuān)題

分析：（1）電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O，寫(xiě)出電極反應(yīng)為：負(fù)極電解反應(yīng)：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，正極電極反應(yīng)：PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，依據(jù)電解反應(yīng)和電池原理分析判斷；
（2）裝置中是電解裝置，連接B為陽(yáng)極應(yīng)是失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A為陰極是得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以是鉛蓄電池的充電過(guò)程，兩極為電解硫酸鉛的反應(yīng)，依據(jù)電解原理分析．

解答： 解：（1）電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O，寫(xiě)出電極反應(yīng)為：負(fù)極電解反應(yīng)：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，正極電極反應(yīng)：PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；電解液中H₂SO₄的濃度將減少；當(dāng)外電路通過(guò)1mol電子時(shí)，依據(jù)電子守恒計(jì)算理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g，
故答案為：PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；�。�48；
（2）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時(shí)，電極上析出的是PbSO₄，若按題右圖連接B為陽(yáng)極應(yīng)是失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A為陰極是得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，實(shí)質(zhì)是電解反應(yīng)，B電極上發(fā)生反應(yīng)為：PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-，A電極發(fā)生反應(yīng)為：PbSO₄=Pb-2e^-+SO₄^2-，所以A電極上生成Pb；此時(shí)鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將對(duì)換；
故答案為：Pb；PbSO₄+2e^-=Pb+SO₄^2-；PbO₂；PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-；對(duì)換．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了鉛蓄電池的工作原理和電極反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)，關(guān)鍵是原電池中的電極消耗完后電極上是硫酸鉛，接通電源進(jìn)行電解反應(yīng)，題目難度中等．