Question

已知蓄電池在放電時起原電池的作用，充電時起電解池的作用。鉛蓄電池發生反應的化學方程式可表示為：Pb+PbO₂+2H₂SO₄2PbSO₄+2H₂O

（1）寫出放電時負極上發生反應的化學方程式_____________________________。

（2）當蓄電池作為電源電解CuSO₄溶液生成1.6 g Cu時，蓄電池內消耗H₂SO₄____________mol。

（3）給蓄電池充電時，若要使3.03 g PbSO₄轉變為Pb和PbO₂，需要____________ mol的電荷量。

Answer 1

解析：此題涉及蓄電池的電化學原理，電解CuSO₄溶液的反應原理，電極反應和有關電池、電解反應的計算等知識點。考查學生的分析能力、計算能力以及思維的嚴密性和整體性。

解題的關鍵在于：①弄清蓄電池以及電解CuSO₄溶液的反應原理；②把握住電池反應與電解反應中轉移的電子數相等這一恒等關系。

（1）蓄電池放電時，發生原電池反應

負極上的反應是Pb－2e^－+SO====PbSO₄

（2）由電池反應有：2e^－～2H₂SO₄的關系；又由電解反應2CuSO₄+2H₂O2Cu↓+2H₂SO₄+O₂↑，有4e^－～2Cu的關系。可得2H₂SO₄～Cu～2e^－的關系，電解CuSO₄溶液生成的Cu的物質的量為=0.025 mol。

故蓄電池中消耗H₂SO₄的物質的量為2×0.025 mol=0.05 mol。

（3）蓄電池充電時發生電解反應有2e^－～Pb～PbO₂～2PbSO₄的關系，即有e^－～PbSO₄的關系。

3.03 g PbSO₄的物質的量為3.03 g/303 g·mol^－1=0.01 mol，轉變為Pb和PbO₂需轉移e^－的量為0.01 mol。

答案：（1）Pb－2e^－+SO====PbSO₄  （2）0.05 mol  （3）0.01 mol