Question

17．蓄電池是典型的可充型電池，它的正負(fù)極格板是惰性材料，電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-$?_{充電}^{放電}$2PbSO₄+2H₂O請(qǐng)回答下列問(wèn)題：已知硫酸鉛不溶于水，放電時(shí)，該電池的負(fù)極反應(yīng)為 Pb-2e^-+SO₄^2-═PbSO₄，
（1）則正極的電極反應(yīng)式是PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（2）當(dāng)外電路通過(guò)1mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加48g．電解質(zhì)溶液中溶質(zhì)減少的物質(zhì)的量為1mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電池總反應(yīng)Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-$?_{充電}^{放電}$2PbSO₄+2H₂O可知負(fù)極鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，正極二氧化鉛得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（2）負(fù)極板增加的質(zhì)量等于負(fù)極參加反應(yīng)的硫酸根的質(zhì)量，根據(jù)電池總反應(yīng)計(jì)算消耗硫酸的物質(zhì)的量．

解答 解：（1）二氧化鉛作正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，
故答案為：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（2）鉛作負(fù)極，電極反應(yīng)式為Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，當(dāng)外電路通過(guò)1mol電子時(shí)，負(fù)極生成0.5mol PbSO₄，則負(fù)極板的質(zhì)量增加0.5mol×96g/mol=48g；
根據(jù)電池總反應(yīng)Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-$?_{充電}^{放電}$2PbSO₄+2H₂O可知有2mol硫酸參加反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2mol，所以當(dāng)外電路通過(guò)1mol電子時(shí)，消耗硫酸的物質(zhì)的量是1mol，
故答案為：48；1mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原電池原理，會(huì)根據(jù)電池反應(yīng)式及元素化合價(jià)變化書(shū)寫(xiě)正負(fù)極電極反應(yīng)式，再結(jié)合各個(gè)物理量之間的關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算，注意：負(fù)極上生成難溶性的硫酸鉛導(dǎo)致負(fù)極質(zhì)量增加，題目難度不大．