Question

8．鉛蓄電池是常用的化學(xué)電源，該電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO₂+2H₂SO₄$?_{充電}^{放電}$2PbSO₄+2H₂O．請(qǐng)根據(jù)上述情況判斷：
（1）該蓄電池充電時(shí)是一種將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，放電時(shí)電解質(zhì)溶液中陰離子移向負(fù)（填“正”或“負(fù)”）極．
（2）該蓄電池的正極材料是PbO₂，正極的電極反應(yīng)PbO₂+SO₄^2-+2e^-+4H⁺═PbSO₄+2H₂O（用離子方程式表示），負(fù)極發(fā)生氧化（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)．
（3）Mg、Al和KOH溶液構(gòu)成的原電池中，負(fù)極材料是Al，負(fù)極反應(yīng)式為Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O
（4）酸性氫氧燃料電池具有啟動(dòng)快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于鉛蓄電池．該電池工作時(shí)，外電路每流過4mol e^-，消耗標(biāo)況下氧氣和氫氣共67.2L．

Answer 1

分析 （1）充電是電解池，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，放電是原電池，陰離子移向負(fù)極；
（2）該電池工作時(shí)，鉛蓄電池正極為PbO₂，PbO₂得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（3）Mg、Al和KOH溶液構(gòu)成的原電池中，Al與KOH溶液反應(yīng)失電子，Al作負(fù)極；
（4）酸性條件下，電池總反應(yīng)為2H₂+O₂=2H₂O，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子與反應(yīng)物的關(guān)系2H₂～4e^-～O₂計(jì)算．

解答 解：（1）充電是電解池，是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，放電是原電池，陰離子移向負(fù)極，
故答案為：電；化學(xué)；負(fù)；
（2）該電池工作時(shí)，鉛蓄電池正極為PbO₂，PbO₂得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為PbO₂+SO₄^2-+2e^-+4H⁺═PbSO₄+2H₂O，負(fù)極鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，
故答案為：PbO₂；PbO₂+SO₄^2-+2e^-+4H⁺═PbSO₄+2H₂O；氧化；
（3）Mg、Al和KOH溶液構(gòu)成的原電池中，Al與KOH溶液反應(yīng)失電子，Al作負(fù)極，Mg作正極，負(fù)極反應(yīng)為：Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al；Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（4）酸性條件下，電池總反應(yīng)為2H₂+O₂=2H₂O，轉(zhuǎn)移電子與反應(yīng)物的關(guān)系為：2H₂～4e^-～O₂，外電路每流過4mol e^-，消耗氫氣的物質(zhì)的量為2mol，氧氣的物質(zhì)的量為1mol，則消耗的氣體在標(biāo)況下共（2mol+1mol）×22.4L/mol=67.2L，
故答案為：67.2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池工作原理的應(yīng)用，題目難度中等，注意把握電極方程式的書寫方法，首先考慮原電池反應(yīng)所依據(jù)的氧化還原反應(yīng)，再考慮產(chǎn)物與電解質(zhì)溶液的反應(yīng)．