Question

（12分）．鉛蓄電池是典型的可充型電池，電池總反應式為：


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 _______  g。
（2）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時，若按圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成 _____      ___ ，電極反應：__________________ ，B電極反應_______________。

Answer 1

（12分，每空2分）
（1）PbO₂+2e^-+4H⁺+ SO₄^2- = PbSO₄ + 2H₂O 、小 、 48
（2）Pb   A極反應： PbSO₄+2e^- =" Pb" + SO₄^2-    
B極反應： PbSO₄+2H₂O－2e^- = PbO₂+4H⁺+ SO₄^2- 

試題分析：（1）原電池中正極得到電子，發生還原反應。所以根據放電時的方程式可知，正極的電極反應式是PbO₂+2e^-+4H⁺+ SO₄^2- = PbSO₄ + 2H₂O。放電是消耗硫酸的，所以硫酸的濃度變小。負極失去電子，發生氧化反應，所以負極電極反應式是Pb－2e^-+ SO₄^2- = PbSO₄，所以當外電路通過1 mol電子時，理論上負極板的質量增加96g/mol×0.5mol＝48g。
（2）根據裝置圖可知，A電極和電源的負極相連，作陰極，得到電子，所以是二氧化鉛得到電子生成單質鉛，電極反應式是bSO₄+2e^- =" Pb" + SO₄^2-。B電極和電源的正極相連，作陽極，硫酸鉛失去電子，得到二氧化鉛，電極反應式是PbSO₄+2H₂O－2e^- = PbO₂+4H⁺+ SO₄^2-。
點評：書寫電極反應式的關鍵是準確判斷出原電池的正負極、電解池的陰陽極等。而在電化學的有關計算時，往往常用電子得失守恒。