Question

【題目】鉛蓄電池是典型的可充電電池，它的正負極是惰性材料，電池總反應式為：

Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO 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1 mol電子時，理論上負極板的質量增加__________，電池中消耗的硫酸物質的量為__________。

(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時，若按右圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成______。B電極上生成_______，此時鉛蓄電池的正負極與原鉛蓄電池的正負極_______。（填“相同”或“相反”）

Answer 1

【答案】 PbO2＋4H+＋SO42-＋2e-＝PbSO4＋2H2O 小 48g 1 mol Pb PbO2 相反

【解析】(1)放電時，鉛作負極，二氧化鉛作正極，正極上得電子發生還原反應，所以正極的電極反應式是PbO2+2e-+4H++2SO42-=PbSO4+2H2O，正極附近氫離子參加反應導致氫離子濃度減小，溶液的pH增大；根據電池反應式知，原電池放電時，電解液中H2SO4參加反應，所以硫酸濃度將減少；當外電路通過1mol電子時，溶液中消耗1mol硫酸，依據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++2SO42-=PbSO4+2H2O；小；48g；1mol；

(2)在完全放電耗盡PbO2和Pb時，若按如圖連接，該裝置是電解池，鉛板電極為陰極，得電子發生還原反應，二氧化鉛作陽極，失電子發生氧化反應，B電極上發生反應為：PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++2SO42-，A電極發生反應為：PbSO4=Pb-2e-+SO42-，所以B電極上生成PbO2，A極上生成Pb，此時鉛蓄電池的正負極與原鉛蓄電池的正負極相反，故答案為：Pb；PbO2；相反。