Question

【題目】已知鉛蓄電池的工作原理為Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，現用如圖裝置進行電解(電解液足量)，測得當鉛蓄電池中轉移0.4 mol電子時鐵電極的質量減少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電極的電極反應式是________，該電極的電極產物共________g。

（3）Cu電極的電極反應式是________________________________________，

CuSO4溶液的濃度________(填“減小”、“增大”或“不變”)。

（4）如圖表示電解進行過程中某個量(縱坐標x)隨時間的變化曲線，則x表示________。

a．各U形管中產生的氣體的體積

b．各U形管中陽極質量的減少量

c．各U形管中陰極質量的增加

Answer 1

【答案】（1）負 PbO2＋4H＋＋＋2e－===PbSO4＋2H2O 減小

（2）2H＋＋2e－===H2↑ 0.4

（3）Cu－2e－===Cu2＋ 不變

（4）b

【解析】（1）當鉛蓄電池中轉移0.4 mol電子時鐵電極質量減少11.2 g，說明Fe電極為陽極，則B為電源正極，A為負極；鉛蓄電池負極反應為Pb＋－2e－===PbSO4，總反應減去負極反應可得正極反應；放電過程中c(H2SO4)減小，故電解液密度減小。

（2）左U形管Ag電極為陰極：2H＋＋2e－===H2↑，由H2～2e－可知n(H2)＝0.2 mol，故m(H2)＝0.4 g；

（3）右U形管Cu電極為陽極：Cu－2e－===Cu2＋，陰極(Zn)：Cu2＋＋2e－===Cu，相當于電鍍池，故c(CuSO4)不變。

（4）a中，右側U形管無氣體產生，故不符合；b中，左U形管陽極Fe溶解，右U形管陽極Cu溶解，且單位時間內減少量m(Cu)>m(Fe)，故符合；c中，左U形管陰極質量不變，故不符合。