Question

8．鉛蓄電池是最常見的二次電池．如圖1是鉛蓄電池的示意圖．由于其中鉛能跟硫酸反應而損耗，電池效率比較低．為提高鉛蓄電池的效率，可改進為圖2（甲）的示意圖，請按要求填寫空白：

（1）圖2中溶液①可以是NaCl溶液（只填一種）；鹽橋中的陽（填“陽”或“陰”）離子向盛硫酸的容器移動．
（2）鉛蓄電池的正極反應是：PbO₂+2e^-+SO₄^2-+4H⁺═PbSO₄+2H₂O．該電極反應可以通過如下三個式子進行分析，再綜合，以利于理解記憶：
①PbO₂+2e^-=PbO+O^2-；②PbO+2H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+H₂O；③O^2-+2H⁺=H₂O．
（3）圖2（乙）是電解精煉銅的示意圖．溶液②必須含Cu²⁺離子，電極Y上的電極反應式是：陰極：Cu²⁺+2e^-=Cu．

Answer 1

分析 （1）甲池中電解質溶液不能與Pb反應；原電池中陽離子向正極移動；
（2）根據已知式子中的反應物結合電荷守恒書寫生成物；
（3）電解精煉時，粗銅作陽極，純銅作陰極，電解質溶液為含有銅離子的溶液．

解答 解：（1）甲池中原電池的負極部分為Pb，甲池中電解質溶液①不能與Pb反應，所以甲中的溶液①可以是NaCl溶液等；原電池中陽離子向正極移動，PbO₂為正極，則鹽橋中的陽離子向盛硫酸的容器移動；
故答案為：NaCl；陽；
（2）鉛蓄電池的正極反應是：PbO₂+2e^-+SO₄^2-+4H⁺═PbSO₄+2H₂O．該電極反應可以通過如下三個式子進行分析，結合電荷守恒可知，
①PbO₂+2e^-=PbO+O^2-；②PbO+2H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+H₂O；③O^2-+2H⁺=H₂O；
故答案為：PbO+O^2-；PbSO₄+H₂O；
（3）電解精煉時，粗銅作陽極，純銅作陰極，電解質溶液為含有銅離子的溶液，Y與原電池的負極相連為陰極，陰極上銅離子得電子生成Cu，其電極反應為：Cu²⁺+2e^-=Cu；
故答案為：Cu²⁺；陰極；Cu²⁺+2e^-=Cu．

點評 本題考查了原電池原理和電解池原理的應用，注意把握電池正負極的判斷和電極方程式的書寫是解決本題的關鍵，題目難度中等．