Question

鉛蓄電池是最常用的化學(xué)電源，它在放電、充電時的電池反應(yīng)為：PbO₂+Pb+2H₂SO₄

放電  .

2PbSO₄+2H₂O
試回答：
（1）鉛蓄電池負(fù)極的電極材料是

 

．
（2）工作時鉛蓄電池正極的電極反應(yīng)是

 

．
（3）鉛蓄電池工作過程中，電解質(zhì)溶液的密度會

 

（填“減小”“增大”或“不變”，下同），pH

 

．
（4）該鉛蓄電池在充電時陽極的電極反應(yīng)是

 

．
（5）如果用鉛蓄電池做電源電解飽和食鹽水制取Cl₂，已知某鉛蓄電池中硫酸溶液的體積為0.8L，電解前硫酸溶液濃度為4.5mol?L^-1，當(dāng)制得26.88L Cl₂時（指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下），求理論上電解后電池中硫酸溶液的濃度為（假設(shè)電解前后硫酸溶液的體積不變）

 

 mol?L^-1．

Answer 1

考點：常見化學(xué)電源的種類及其工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）鉛蓄電池中Pb為負(fù)極，PbO₂為正極；
（2）工作時鉛蓄電池正極上PbO₂失電子生成PbSO₄；
（3）反應(yīng)時消耗硫酸，溶液密度減��；
（4）充電時陽極上PbSO₄失電子生成PbO₂；
（5）根據(jù)轉(zhuǎn)移的電子守恒計算．

解答： 解：（1）鉛蓄電池中Pb為負(fù)極，PbO₂為正極，故答案為：Pb；
（2）工作時鉛蓄電池正極上PbO₂失電子生成PbSO₄，其電極反應(yīng)為：PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-=PbSO₄+2H₂O；
故答案為：PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-=PbSO₄+2H₂O；
（3）電池的總反應(yīng)為：PbO₂+Pb+2H₂SO₄

放電  .

2PbSO₄+2H₂O；反應(yīng)時消耗硫酸，生成水，所以溶液密度減小，PH增大，
故答案為：減小；增大；
（4）充電時陽極上PbSO₄失電子生成PbO₂，其電極反應(yīng)為：PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-；
故答案為：PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-；
（5）當(dāng)制得26.88L Cl₂時，氯氣的物質(zhì)的量為1.2mol，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=1.2mol×2=2.4mol，根據(jù)PbO₂+Pb+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O知，當(dāng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.4mol時，消耗硫酸的物質(zhì)的量2.4mol，則電解后電池中硫酸溶液的濃度為：

4.5×0.8-2.4

0.8

=1.5mol．L^-1；
故答案為：1.5．

點評：本題考查了原電池原理和電解池原理的應(yīng)用，明確電極上得失電子是解本題關(guān)鍵，難點是電極反應(yīng)式的書寫，注意電荷守恒的應(yīng)用，題目難度中等．