Question

鉛蓄電池是典型的可充型電池，電池總反應式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O
請回答下列問題（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，理論上負極板的質量增加

 

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

 

，電極反應：

 

，B電極上生成

 

，電極反應

 

，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：電化學專題

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⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，依據(jù)電解反應和電池原理分析判斷；
（2）裝置中是電解裝置，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，所以是鉛蓄電池的充電過程，兩極為電解硫酸鉛的反應，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，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⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，放電時：正極的電極反應式是PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；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量增加0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g，
故答案為：PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；�。�48；
（2）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時，電極上析出的是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；此時鉛蓄電池的正負極的極性將對換；
故答案為：Pb；PbSO₄+2e^-=Pb+SO₄^2-；PbO₂；PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-；對換．

點評：本題考查了鉛蓄電池的工作原理和電極反應的書寫，關鍵是原電池中的電極消耗完后電極上是硫酸鉛，接通電源進行電解反應，題目難度中等．