Question

鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負極格板是惰性材料，電池總反應式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）
（1）放電時：正極的電極反應式是

 

，電解液中H₂SO₄的濃度將變

 

，當外電路通過1mol電子時，理論上負極板的質(zhì)量增加

 

g．
（2）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時，若按右圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成

 

，B電極上生成

 

，此時鉛蓄電池的正負極的極性將

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）電池總反應式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O，寫出電極反應為：負極電解反應：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，正極電極反應：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，依據(jù)電解反應和電池原理分析判斷；
（2）裝置中使電解裝置，電極上是析出的硫酸鉛，所以是鉛蓄電池的充電過程，依據(jù)電解原理分析．

解答： 解：（1）電池總反應式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O，放電時，負極電極反應為Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，正極電極反應為PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，由方程式可知反應消耗硫酸，則電解液中H₂SO₄的濃度將減少；當外電路通過1mol電子時，依據(jù)電子守恒計算理論上負極板的質(zhì)量增加0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g；
故答案為：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；�。�48；
（2）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時，電極上是析出的PbSO₄，若按題右圖連接B為陽極應是失去電子發(fā)生氧化反應，A為陰極是得到電子發(fā)生還原反應，實質(zhì)是電解反應，B電極上發(fā)生反應為：PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-，A電極發(fā)生反應為：PbSO₄=Pb-2e^-+SO₄^2-，所以A電極上生成Pb；B極生成PbO₂，此時鉛蓄電池的正負極的極性將對換，
故答案為：Pb； PbO₂；對換．

點評：本題考查了原電池原理，會根據(jù)電池反應式及元素化合價變化書寫正負極電極反應式，再結(jié)合各個物理量之間的關(guān)系式進行計算，注意：負極上生成難溶性的硫酸鉛導致負極質(zhì)量增加，題目難度不大．