Question

鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負極極板是惰性材料，電池總反應式為：
Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O．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

PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O

；電解液中H₂SO₄的濃度將變

小

；當外電路通過1mol電子時，理論上負極板的質量增加

48

g．
（2）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時，若按右圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成

Pb

．

Answer 1

分析：（1）電池總反應式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO^2-₄

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O，寫出電極反應為：負極電解反應：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，正極電極反應：PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，依據電解反應和電池原理分析判斷；
（2）裝置中是電解裝置，電極上是析出的硫酸鉛，所以是鉛蓄電池的充電過程，依據電解原理分析；

解答：解：（1）電池總反應式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO^2-₄

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O，寫出電極反應為：負極電解反應：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，正極電極反應：PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，放電時：正極的電極反應式是PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；電解液中H₂SO₄的濃度將減少；當外電路通過1mol電子時，依據電子守恒計算理論上負極板的質量增加0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g；
故答案為：PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；小；48
（2）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時，電極上析出的是PbSO₄，若按題右圖連接B為陽極應是失去電子發生氧化反應，A為陰極是得到電子發生還原反應，實質是電解反應，B電極上發生反應為：PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-，A電極發生反應為：PbSO₄=Pb-2e^-+SO₄^2-，所以A電極上生成Pb；
故答案為：Pb；

點評：本題考查了鉛蓄電池的工作原理和電極反應的書寫，關鍵是原電池中的電極消耗完后電極上是硫酸鉛，接通電源進行電解反應．