Question

鉛蓄電池是化學電源，它工作時的電池反應為：PbO₂+Pb+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O．試回答：
（1）鉛蓄電池正極的電極材料是

 

．
（2）工作時該鉛蓄電池負極的電極反應是

 

．
（3）鉛蓄電池工作時，電解質溶液的濃度

 

（填“減小”“增大”或“不變”，下同），pH

 

．
（4）如果用鉛蓄電池做電源電解飽和食鹽水制取Cl₂，當制得0.25mol Cl₂時，在理論上電池內部消耗的H₂SO₄的物質的量是

 

mol．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）放電時，失電子化合價升高的金屬單質作負極，得電子化合價降低的反應物作正極；
（2）負極上Pb失電子和硫酸根離子反應生成硫酸鉛；
（3）根據溶液中參加反應的物質確定溶液濃度變化及溶液pH變化；
（4）串聯電路中轉移電子相等，根據轉移電子相等計算消耗硫酸的物質的量．

解答： 解：（1）在原電池中得電子化合價降低的作正極，放電時，Pb元素化合價由0價、+4價變為+2價，所以Pb作負極、作正極PbO₂，故答案為：PbO₂；
（2）Pb為負極，負極上Pb失電子和硫酸根離子反應生成硫酸鉛，電極反應式為Pb+SO₄^2--2e^-═PbSO₄，故答案為：Pb+SO₄^2--2e^-═PbSO₄；
（3）根據方程式知，硫酸參加反應生成硫酸鉛沉淀和水，所以溶液濃度降低，溶液中氫離子濃度降低，則溶液的pH增大，故答案為：減小；增大；
（4）氯離子放電時電極反應式為2Cl-2e^-=Cl₂↑，當制得0.25mol Cl₂時，轉移電子的物質的量為0.5mol，串聯電路中轉移電子相等，設消耗硫酸的物質的量為x，
PbO₂+Pb+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O轉移電子
         2mol            2mol
         x               0.5mol
2mol：2mol=x：0.5mol
x=

2mol×0.5mol

2mol

=0.5mol，
故答案為：0.5mol．

點評：本題考查了原電池原理，知道電池反應中正負極與元素化合價升降的關系，電極反應式的書寫為學習難點，書寫時要仔細揣摩，題目難度不大．