Question

【题目】铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极是惰性材料，电池总反应式为：

Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO 2PbSO4＋2H2O

请回答下列问题(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1 mol电子时，理论上负极板的质量增加__________，电池中消耗的硫酸物质的量为__________。

(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与原铅蓄电池的正负极_______。（填“相同”或“相反”）

Answer 1

【答案】 PbO2＋4H+＋SO42-＋2e-＝PbSO4＋2H2O 小 48g 1 mol Pb PbO2 相反

【解析】(1)放电时，铅作负极，二氧化铅作正极，正极上得电子发生还原反应，所以正极的电极反应式是PbO2+2e-+4H++2SO42-=PbSO4+2H2O，正极附近氢离子参加反应导致氢离子浓度减小，溶液的pH增大；根据电池反应式知，原电池放电时，电解液中H2SO4参加反应，所以硫酸浓度将减少；当外电路通过1mol电子时，溶液中消耗1mol硫酸，依据电子守恒计算理论上负极板的质量增加0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g；故答案为：PbO2+2e-+4H++2SO42-=PbSO4+2H2O；小；48g；1mol；

(2)在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按如图连接，该装置是电解池，铅板电极为阴极，得电子发生还原反应，二氧化铅作阳极，失电子发生氧化反应，B电极上发生反应为：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++2SO42-，A电极发生反应为：PbSO4=Pb-2e-+SO42-，所以B电极上生成PbO2，A极上生成Pb，此时铅蓄电池的正负极与原铅蓄电池的正负极相反，故答案为：Pb；PbO2；相反。