Question

（10分）铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。放电时，该电池总反应式为：Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O。请根据上述情况判断：

（1）该蓄电池的负极材料是_________，放电时发生_________（填“氧化”或“还原”）反应。

（2）该蓄电池放电时，电解质溶液的酸性_________（填“增大”、“减小”或“不变”），电解质溶液中阴离子移向_________（填“正”或“负”）极。

（3）已知硫酸铅为不溶于水的白色沉淀，生成时附着在电极上。试写出该电池放电时，正极的电极反应_______________________________________（用离子方程式表示）。

（4）氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为KOH溶液，则氢氧燃料电池的负极反应式为__________________________________。该电池工作时，外电路每流过1×103 mol e－，消耗标况下氧气_________m3。

 

Answer 1

本题共10分

（1）Pb（1分）； 氧化（1分）

（2）减小（1分）； 负（1分）

（3）PbO2＋2 e－＋SO2－4＋4H＋＝PbSO4＋2H2O（2分）

（4）H2－2e－＋2OH－＝2H2O（2分）； 5.6（2分）

【解析】

试题分析：（1）该蓄电池的负极发生氧化反应，根据总化学反应方程式可知，Pb作负极，放电时发生氧化反应；

（2）放电时消耗硫酸，生成硫酸铅和水，所以电解质溶液的酸性减小，放电相当于是原电池，所以电解质溶液中的阴离子移向负极；

（3）放电时的正极即是PbO2发生还原反应，得电子与硫酸结合生成硫酸铅，电极反应式为

PbO2＋2 e－＋SO2－4＋4H＋＝PbSO4＋2H2O；

（4）氢氧燃料电池中的电解质溶液若为KOH溶液，则在负极发生氧化反应的氢气，失去电子，与氢氧根离子结合生成水，电极反应式为H2－2e－＋2OH－＝2H2O，该电池工作时，正极的反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，所以外电路每流过1×103 mol e－，则消耗氧气得物质的量是1000/4=250mol，标准状况下的体积是250mol×22.4L/mol=5600L，合5.6m3。

考点：考查电化学反应原理的应用，电极反应式的书写，氧化还原反应的计算