Question

（16分）鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負極是惰性材料，電池總反應式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O。請回答下列問題：

（1）、放電時：正極的電極反應式是________________；正極區(qū)PH值將________（填“變大”“變小”“不變”）；電解液中H₂SO₄的濃度將變________；當外電路通過1mol電子時，理論上負極板的質量增加________g。

（2）、在完全放電耗盡PbO₂和Pb時，若按圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成________，B電極上生成________，此時鉛蓄電池的正負極的極性將________。

(3)、某同學用碳棒、銅棒和稀硫酸為原材料，實現(xiàn)了在通常條件下不能發(fā)生的反應：

Cu+H₂SO₄(稀)＝CuSO₄+H₂↑。

 請在方框中畫出能夠實現(xiàn)這一反應的裝置圖。

 

Answer 1

【答案】

（1）PbO₂ +2e^－+ 4H⁺ +2SO₄^2-== PbSO₄ + 2H₂O ；（2分）  變大（2分）；�。�2分） 48  （2分）  （2）Pb；（2分） PbO₂ ；（2分）對換（2分）

(3) （2分）

【解析】（1）放電相當于原電池，正極得到電子，所以正極電極反應式為PbO₂ +2e^－+ 4H⁺ +2SO₄^2-== PbSO₄ + 2H₂O。根據(jù)正極反應式可知，消耗氫離子，所以pH變大。放電時消耗硫酸，因此硫酸的濃度降低。由于負極反應式為Pb－2e^－＋SO₄^2－=PbSO₄，所以當外電路通過1mol電子時，負極板質量增加96g÷2＝48g。

（2）根據(jù)裝置圖可知，此時原電池的負極和電源的正極相連，作陽極，失去電子，所以B電極生成PbO₂。原來的正極和電源的負極相連，作陰極，所以A電極生成Pb，即此時鉛蓄電池的正負極的極性將對換。

（3）要實現(xiàn)該反應，則需要通過電解原理，根據(jù)方程式可知，銅失去電子，所以銅和電源的正極相連，作陽極；陰極可以是石墨，和電源的負極相連。硫酸中的氫離子得到電子，即電解質溶液應該是稀硫酸，所以裝置圖為（見答案）