Question

鉛蓄電池的工作原理為Pb + PbO₂ + 4H⁺ + 2SO₄^2-  ==  2PbSO₄ + 2H₂O。如下圖所示，A為PbO₂電極，B為Pb電極，E、F均為PbSO₄電極。先閉合K₁足夠長時間后斷開K₁。下列有關說法中不正確的是            （      ）                                                                                                         （    ）

       A．1mol Pb和1mol PbO₂具有的總能量大于2mol PbSO₄具有的總能量

       B．若將兩U形管中的溶液混合，混合液的質量分數仍為30%

       C．兩U型管均可單獨作為原電池使用，正極分別為A和F

       D．若再單獨閉合K₂，電極A、B的質量會逐漸增加，電極E、F的質量會逐漸減小

Answer 1

【答案】A

【解析】能自發進行的氧化還原反應可設計成原電池，由此可知反應Pb + PbO₂ + 4H⁺ + 2SO₄^2-  ==  2PbSO₄ + 2H₂O屬于放熱反應，即1mol Pb、1mol PbO₂和2molH₂SO₄具有的總能量大于2mol PbSO₄和2molH₂O具有的總能量，故A錯。當先閉合K₁，左側U形管相當于原電池，電池反應式為Pb + PbO₂ +2H₂SO₄ ==  2PbSO₄ + 2H₂O，右側裝置相當于電解裝置，電解時總反應式為2H₂O2H₂↑+O₂↑，由于兩裝置轉移的電子數相等，故選項B正確。對于選項C，左側U形管作為原電池沒有問題，而電解一段時間后右側裝置可看作形成氫氧燃料電池，由于F極產生O₂，故也作正作，C正確。對于選項D，兩裝置相當串聯電解，根據鉛蓄電池的工作原理可知選項D正確。

【考點】電化學基礎——二次電池的工作原理