Question

【题目】用氟硼酸（HBF4，属于强酸）代替硫酸作铅蓄电池的电解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为Pb+PbO2+4HBF42Pb（BF4）2+2H2O，其中Pb（BF4）2为可溶于水的强电解质，用该铅蓄电池分别电解AgNO3溶液和Na2SO3溶液，装置如下图，a、b、c、d电极材料均为石墨，通电时a电极质量增加。

回答下列问题：

（1）d电极为该装置的___________极，工作时，该池内d电极上无气体产生，写出该池内电解反应的离子方程式：_____________________。

（2）该铅蓄电池放电时X极附近pH_____________ （填“增大”、“减小”或“不变”），正极的电极反应式为______________________。

（3）铅蓄电池充电时，Y电极与电源的_________（填“正极”或“负极”）相连。

（4）另取一常规铅蓄电池（浓硫酸作电解质溶液）与该铅蓄电池同时放电，当电路中均通过1 mol电子时，分别取下Y电极称重，两电极质量相差__________g。

Answer 1

【答案】（1）阳，SO32－＋H2OSO42－＋H2↑；

（2）增大，PbO2＋4H＋＋2e－=Pb2＋＋2H2O；

（3）负极；（4）151.5。

【解析】

试题分析：（1）a极质量增加，发生电极反应式为Ag＋e－=Ag，a极为阴极，即Y为负极，X为正极，d为阳极，d电极上无气体放出，SO32－中S具有还原性，其d极反应式为SO32－－2e－＋H2O=SO42－＋2H＋，c极为阴极，反应式为2H＋＋2e－=H2↑,因此总电极反应式为：SO32－＋H2OSO42－＋H2↑；（2）X为正极，反应式为PbO2＋4H＋＋2e－=Pb2＋＋2H2O，消耗H＋，pH增大；（3）充电时，电池的正极接电源的正极，电池的负极接电源的负极，Y接电源的负极；（4）常规蓄电池负极反应式为Pb－2e－＋SO42－=PbSO4，新型蓄电池负极反应式为：Pb－2e－=Pb2＋，因此通过1mol电子，两极质量差（0.5×96＋0.5×207）g=151.5g。