Question

【题目】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

【答案】
（1）Pb；氧化
（2）减小；负
（3）PbO2+SO42﹣+2e﹣+4H+═PbSO4+2H2O
（4）2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O；5.6
【解析】解：（1）铅蓄电池中，根据原电池反应式中元素化合价变化知，Pb中Pb元素化合价由0价变为+2价，被氧化发生氧化反应，所以Pb作负极，故答案为：Pb；氧化；（2）铅蓄电池工作时，硫酸参加反应生成硫酸铅同时生成水，导致硫酸浓度降低、酸性减小，原电池放电时阴离子向负极移动，故答案为：减小；负；（3）工作时，该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应，电极反应为PbO2+SO42﹣+2e﹣+4H+═PbSO4+2H2O，答案为：PbO2+SO42﹣+2e﹣+4H+═PbSO4+2H2O；（4）燃料与氧气燃烧的总化学方程式为2H2+O2=2H2O，电解质溶液呈碱性，负极上氢气失电子生成水，则负极的电极方程式为2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O；该电池中正极上是氧气发生得电子的还原反应，其电极反应为：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ ， 则外电路每流过1×103 mol e﹣ ， 消耗氧气为 ×103 mol，所以氧气的体积为 ×103 mol×22.4L/mol=5.6×103L=5.6m3；故答案为：2H2+4OH﹣=4H2O+4e﹣；5.6． （1）铅蓄电池中，负极上金属失电子化合价升高；（2）铅蓄电池工作时，硫酸参加反应生成硫酸铅，溶液中氢离子浓度降低，阴离子向负极移动；（3）工作时，该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应；（4）碱性条件下，负极氢气失电子生成水；根据转移电子相等进行计算．