Question

已知鉛蓄電池的工作原理為Pb+PbO₂+2H₂SO₄

2PbSO₄+2H₂O,現(xiàn)用如圖裝置進(jìn)行電解(電解液足量),測得當(dāng)鉛蓄電池中轉(zhuǎn)移

0.4 mol電子時(shí)鐵電極的質(zhì)量減少11.2 g。請回答下列問題:

(1)A是鉛蓄電池的　　　　極,鉛蓄電池正極反應(yīng)式為　　　　　　　　　,放電過程中電解液的密度　　　　(填“減小”“增大”或“不變”)。

(2)Ag電極的電極反應(yīng)式是　　　　　　　　,該電極的電極產(chǎn)物共　　　　g。

(3)Cu電極的電極反應(yīng)式是　　　　　　　　　　,CuSO₄溶液的濃度　　　　(填“減小”“增大”或“不變”)。

(4)如圖表示電解進(jìn)行過程中某個(gè)量(縱坐標(biāo)x)隨時(shí)間的變化曲線,則x表示　　　　。

a.各U形管中產(chǎn)生的氣體的體積

b.各U形管中陽極質(zhì)量的減少量

c.各U形管中陰極質(zhì)量的增加量

Answer 1

根據(jù)在電解過程中鐵電極質(zhì)量的減少可判斷A是電源的負(fù)極,B是電源的正極,電解時(shí)Ag極作陰極,電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-====H₂↑,Fe作陽極,電極反應(yīng)式為Fe-2e^-====Fe²⁺,左側(cè)U形管中總反應(yīng)式為Fe+2H⁺====Fe²⁺+H₂↑。右側(cè)U形管相當(dāng)于電鍍裝置,Zn電極作陰極,電極反應(yīng)式為Cu²⁺+2e^-====Cu,銅電極作陽極,電極反應(yīng)式為Cu-2e^-====Cu²⁺,電鍍過程中CuSO₄溶液的濃度保持不變,根據(jù)上述分析可得答案。

答案:(1)負(fù)　PbO₂+4H⁺+S+2e^-====PbSO₄+2H₂O　減小

(2)2H⁺+2e^-====H₂↑　0.4

(3)Cu-2e^-====Cu²⁺　不變　(4)b

【方法技巧】電解計(jì)算的一般解題思路

(1)先看陽極材料是活性電極還是惰性電極。

(2)找全離子,將溶液中的所有離子按陰陽離子分開。

(3)根據(jù)電子守恒,串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目相同,即陰離子(活潑電極)失去的電子數(shù)等于陽離子得到的電子數(shù),列出關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算。常用的計(jì)算關(guān)系式有:4H⁺～4OH^-～2H₂～O₂～2Cu²⁺～2Cu～4Ag～4Ag⁺～4Cl^-～2Cl₂等。