Question

10．鉛蓄電池是常見的二次電池，某學(xué)生用鉛蓄電池進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，如圖所示．鉛蓄電池的工作原理為：Pb+PbO₂+2H₂SO₄$?_{充電}^{放電}$2PbSO₄+2H₂O．下列判斷錯(cuò)誤的是（　　）

• A． 鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)中柵狀極板應(yīng)交替排列
• B． 鉛蓄電池放電時(shí)Pb電極的電極反應(yīng)為：Pb-2e^-═Pb²⁺
• C． K閉合時(shí)，燒杯中SO₄^2-向c電極遷移
• D． K閉合后，若c、d電極的質(zhì)量相差3.2g，則轉(zhuǎn)移的電子可能為0.2mol

Answer 1

分析 由鉛蓄電池的總反應(yīng)Pb+PbO₂+2H₂SO₄$?_{充電}^{放電}$2PbSO₄+2H₂O可知，放電時(shí)，Pb作負(fù)極被氧化，電極反應(yīng)式為Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，正極上PbO₂得電子被還原，電極反應(yīng)式為PbO₂+SO₄^2-+2e^-+4H⁺═PbSO₄+2H₂O；鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)中柵狀極板是鉛和二氧化鉛交替排列，K閉合時(shí)，c與電源的PbO₂極（正極）相連，則c作陽極，d作陰極，c、d表面是PbSO₄且質(zhì)量相等，c極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為PbSO₄+2H₂O-2e^-═PbO₂+SO₄^2-+4H⁺，d極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為PbSO₄+2e^-=Pb+SO₄^2-，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子和質(zhì)量守恒分析解答．

解答 解：A．氧化鉛與鉛分別是鉛蓄電池的正負(fù)極，所以鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)中柵狀極板應(yīng)交替排列，故A正確；
B．鉛蓄電池放電時(shí)Pb電極為負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，故B錯(cuò)誤；
C．K閉合時(shí)，鉛蓄電池作電源，右邊燒杯為電解池，c與電源正極相連，則c作陽極，陰離子向陽極移動(dòng)，故C正確；
D．K閉合后，陽極c上反應(yīng)為PbSO₄+2H₂O-2e^-═PbO₂+SO₄^2-+4H⁺，則轉(zhuǎn)移2mol電子，陽極質(zhì)量減輕相當(dāng)于1molSO₂，陰極d上反應(yīng)為PbSO₄+2e^-=Pb+SO₄^2-，轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極質(zhì)量減輕相當(dāng)于1molSO₄^2-，兩極質(zhì)量差相當(dāng)于1molO₂，質(zhì)量為32g，電子轉(zhuǎn)移0.2mol時(shí)，質(zhì)量差為3.2g，故D正確；
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池和電解池工作原理，為高頻考點(diǎn)，明確各電極反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和應(yīng)用能力．