Question

铅、二氧化铅、氟硼酸（HBF₄）电池是一种低温性能优良的电池，常用于军事和国防工业，其总反应方程式为Pb+PbO₂+4HBF₄

放电

充电

2Pb（BF₄）₂+2H₂O[已知：HBF₄、Pb（BF₄）₂均是易溶于水的强电解质]．下列说法中不正确的是（　　）

• A、放电时，溶液中的BF₄^-向负极移动
• B、放电时，转移1mol电子时正极减少的质量为119.5g
• C、充电时，阳极附近溶液的酸性减弱
• D、充电时，阴极的电极反应式为Pb²⁺+2e^-═Pb

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：原电池的总反应为：Pb+PbO₂+4HBF₄

放电

2Pb（BF₄）₂+2H₂O，故放电时负极反应为：Pb-2e^-=Pb²⁺；正极反应：PbO₂+2e^-+4H⁺=Pb²⁺+2H₂O，阴离子移向负极，阳离子移向正极；
充电时，阴极反应：Pb²⁺+2e^-=Pb，阳极反应：Pb²⁺+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极．据此分析．

解答： 解：原电池的总反应为：Pb+PbO₂+4HBF₄

放电

2Pb（BF₄）₂+2H₂O，故放电时负极反应为：Pb-2e^-=Pb²⁺；正极反应：PbO₂+2e^-+4H⁺=Pb²⁺+2H₂O，阴离子移向负极，阳离子移向正极；
充电时，阴极反应：Pb²⁺+2e^-=Pb，阳极反应：Pb²⁺+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极．
A、放电时，此装置为原电池，阴离子BF₄^-要向负极移动，故A正确；
B、放电时，正极反应：PbO₂+2e^-+4H⁺=Pb²⁺+2H₂O，每当转移2mol电子时正极有1molPbO₂溶解，质量减少239g，故转移1mol电子时正极减少的质量为119.5g，故B正确；
C、充电时，阳极反应：Pb²⁺+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺，产生大量氢离子，故阳极附近溶液的酸性增强，故C错误；
D、充电时的阴极反应即是将放电时的负极反应倒过来，故阴极反应为：Pb²⁺+2e^-=Pb，故D正确．
故选C．

点评：本题考查了原电池中电极反应式的书写和离子移动方向的判断，应注意的是在原电池中，阴离子移向负极，阳离子移向正极；在电解池中，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极．