Question

（12分）铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）

（1）放电时：正极的电极反应式是                 ；电解液中H₂SO₄的浓度将变________，当外电路通过1mol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，若按右图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成__________，B电极上生成________，此时铅蓄电池的正负极的极性将____________。

 

Answer 1

（1）PbO₂ + 2e^－ + 4H⁺ +SO₄^2－ = PbSO₄ + 2H₂O  小   48

（2）Pb   PbO₂   对换

解析:考查原电池和电解池的判断及有关计算。

（1）放电相当于原电池，充电相当于电解池。原电池中正极是得到电子，发生还原反应的，根据总反应式可知铅是负极，二氧化铅是正极。所以蓄电池中正极电极反应式为PbO₂ + 2e^－ + 4H⁺ +SO₄^2－ ＝ PbSO₄ + 2H₂O。放电时消耗硫酸，因此硫酸浓度将减小。负极电极反应式为Pb－2e^－+SO₄^2－ ＝ PbSO₄ ，所以通过1mol电子时，负极质量增加为0.5mol×303g/mol－0.5mol×207g/mol＝48g。

（2）根据装置图可判断A和电源的负极相连，作阴极，得到电子发生还原反应，电极反应式为PbSO₄＋2e^－＝Pb+SO₄^2－。B和电源的正极相连，作阳极，失去电子发生氧化反应，电极反应式为PbSO₄－2e^－+ 2H₂O= PbO₂ + 4H⁺ +SO₄^2－。所以A极生成铅，B极生成二氧化铅，因此蓄电池的正负极的极性将对换。