Question

【題目】鉛蓄電池的充放電反應為Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(1)。某鉛蓄電池的正、負極標記被磨損，試用如困裝置設計實驗，識別出此鉛蓄電池的正、負極。

(1)將A接E、B接F，B電極出現_____________現象，電極反應式為_____________，說明F為正極。

(2)鉛蓄電池工作時(放電)，E電極的反應式為_____________，充電時該極與外接電源的_____________極相連。

(3)若有0.2mol電子發生轉移，則正極消耗PbO2的物質的量是______mol。

(4)如圖是在金屬鋅板上貼上一張用某溶液浸濕的濾紙。

①若用硫酸鈉和酚酞的混合溶液浸濕濾紙，用導線將a、b直接相連，則濾紙出現____色，鉛筆芯c點處的電極反應式為________________。

②若用KI-淀粉溶液浸濕濾紙，用導線將a、b與鉛蓄電池的E、F電極相連，鉛筆芯c點處出現藍色，則b接的是_______(填“E”或“F”)電極。

Answer 1

【答案】有氣泡產生 2Cl－－2e－ = Cl2↑ Pb(s) - 2e－+ SO42－ = PbSO4 負 0.1 紅 O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－ F

【解析】

(1)F要證明是正極，說明B為陽極。

(2)鉛蓄電池工作時(放電)，E電極為負極，充電時該極與外接電源的負極相連。

(3)根據方程式分析，1mol PbO2反應轉移2mol電子。

(4)①導線將a、b直接相連，則鋅板為負極，鉛筆為正極，氧氣反應生成氫氧根；②若用KI-淀粉溶液浸濕濾紙，鉛筆芯c點處出現藍色，說明c點生成了單質碘，則c為陽極。

(1)F要證明是正極，說明B為陽極，陽極應該陰離子氯離子放電變為氯氣，因此B電極出現有氣泡產生現象，電極反應式為2Cl－－2e－ = Cl2↑；故答案為：有氣泡產生；2Cl－－2e－ = Cl2↑。

(2)鉛蓄電池工作時(放電)，E電極為負極，其負極反應式為Pb(s) - 2e－+ SO42－ = PbSO4，充電時該極與外接電源的負極相連；故答案為：Pb(s) - 2e－+ SO42－ = PbSO4；負。

(3)根據Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(1)，1mol PbO2反應轉移2mol電子，若有0.2mol電子發生轉移，則正極消耗PbO2的物質的量是0.1 mol；故答案為：0.1。

(4)①若用硫酸鈉和酚酞的混合溶液浸濕濾紙，用導線將a、b直接相連，則鋅板為負極，鉛筆為正極，氧氣反應生成氫氧根，氫氧根使酚酞變紅，因此濾紙出現紅色，鉛筆芯c點處的電極反應式為O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－；故答案為：紅；O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－。

②若用KI-淀粉溶液浸濕濾紙，鉛筆芯c點處出現藍色，說明c點生成了單質碘，則c為陽極，連接電源正極，則b接的是正極即F電極；故答案為：F。