Question

鉛蓄電池是最常用的化學電源，它在放電、充電時的電池反應為：
試回答：
（1）鉛蓄電池負極的電極材料是_______。
（2）工作時鉛蓄電池正極的電極反應是___________。
（3）鉛蓄電池工作過程中，電解質溶液的密度會_______(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，當制得26.88LCl₂時（指在標準狀況下），求理論上電解后電池中硫酸溶液的濃度為（假設電解前后硫酸溶液的體積不變）________ mol.L^-1。

Answer 1

（1）Pb (或鉛)
（2）PbO₂＋4H^＋＋SO₄^2－＋2e^－= PbSO₄＋2H₂O 
（3）減小、增大
（4）PbSO₄＋2H₂O—2e^－= PbO₂＋4H^＋＋SO₄^2－
（5）1.5mol.L^-1

試題分析：（1）鉛蓄電池負極是失電子的一極，正極是得電子的一極，根據原電池總反應可判斷其電極材料是Pb (或鉛)。
（2）電池正極的電極反應是PbO₂＋4H^＋＋SO₄^2－＋2e^－= PbSO₄＋2H₂O 。
（3）根據總電極反應，由于硫酸溶液濃度減小，故電解質溶液的密度會減小。pH_增大。
（4）該鉛蓄電池在充電時外界電源與原電池的正極相連，陽極的電極發生的反應氧化反應即失電子，電極反應為PbSO₄＋2H₂O—2e^－= PbO₂＋4H^＋＋SO₄^2－ 。
（5）電解前鉛蓄電池中硫酸溶液的物質的量為3.6mol.，26.88LCl₂時（指在標準狀況下）物質的量為1.2mol,轉移電子的物質的量是2.4mol。根據電子守恒，消耗硫酸2.4mol,硫酸還剩下1.2mol，因此電解后電池中硫酸溶液的濃度為1.2/0.8="1.5" mol.L^-1。