Question

【題目】鉛蓄電池是最常見的二次電池，廣泛應用于汽車、電動車等領域。

（1）鉛蓄電池中，覆蓋有PbO2的電極為_______極，另一極覆蓋有Pb，電解質為_______。

（2）鉛蓄電池完全放電后，正極表面主要覆蓋物是_______，充電時鉛蓄電池的負極表面發(fā)生_______ (填“氧化”或“還原”)反應。

（3）以石墨為電極電解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液可制得PbO2。電解時陽極發(fā)生的電極反應式為___________________，陰極觀察到的現(xiàn)象是_______________；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應式為_______________________。

Answer 1

【答案】 正 硫酸溶液 PbSO4 還原 Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+ 石墨上包上銅鍍層 Pb2++2e-=Pb↓

【解析】試題分析：本題考查鉛蓄電池的工作原理，電解原理的應用。

（1）鉛蓄電池的電池反應為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，放電時PbO2中Pb元素的化合價由+4價降為PbSO4中的+2價，PbO2發(fā)生還原反應，則覆蓋PbO2的電極為正極。覆蓋Pb的為負極，電解質為硫酸溶液。

（2）放電時正極電極反應為PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，放電完全后正極表面主要覆蓋物為PbSO4。充電時鉛蓄電池的負極與外加直流電源的負極相連，此時電極為陰極，表面發(fā)生得電子的還原反應，電極反應為PbSO4+2e-=Pb+SO42-。

（3）以石墨為電極電解Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液可制得PbO2，Pb2+→PbO2為氧化過程，為陽極反應，陽極電極反應式為Pb2+-2e-+2H2O=PbO2+4H+。根據(jù)放電順序Cu2+Pb2+，陰極電極反應為Cu2++2e-=Cu，陰極觀察到的現(xiàn)象為石墨上包上銅鍍層。若電解液中不加入Cu（NO3）2，陰極的電極反應式為Pb2++2e-=Pb↓。