Question

鉛蓄電池屬于二次電池，其電極材料分別是Pb和PbO₂，電解質(zhì)溶液為一定濃度的硫酸，工作時，該電池的總反應(yīng)為PbO₂+Pb+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O；PbSO₄不溶．
（1）該蓄電池工作時負(fù)極的電極反應(yīng)式為______
（2）將質(zhì)量相等的鐵棒和石墨棒分別插入CuSO₄溶液中，鐵棒接該蓄電池Pb極，石墨棒接該蓄電池PbO₂極，一段時間后測得鐵棒比石墨棒增加了3.2克，則CuSO₄溶液質(zhì)量______（增加、減少）______克；如果要求將CuSO₄溶液恢復(fù)成與開始時完全相同，則可以加入下列物質(zhì)中的______
A．CuSO₄溶液     B．CuCO₃固體     C．CuO固體     D．Cu（OH）₂固體
E．Cu固體        F． Cu₂（OH）₂CO₃固體
（3）若用該蓄電池作電源（都用惰性材料做電極）電解400克飽和食鹽水，如果電池內(nèi)硫酸的體積為5升，當(dāng)其濃度從1.5mol/L降至1.3mol/L時，計算剩余溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（該溫度下氯化鈉的溶解度為32克）．

Answer 1

（1）原電池工作時，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，該反應(yīng)中Pb失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，所以電極反應(yīng)式為PbO₂+Pb+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O，
故答案為：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄；
（2）將質(zhì)量相等的鐵棒和石墨棒分別插入CuSO₄溶液中，鐵棒接該蓄電池Pb極，石墨棒接該蓄電池PbO₂，所以鐵棒為陰極，石墨棒為陽極，陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電解CuSO₄溶液時，陰極上銅離子得電子生成銅，陽極上失電子析出氧氣，所以溶液中析出的物質(zhì)是氧化銅，要使溶液恢復(fù)到原來狀態(tài)，可向溶液中加入氧化銅；碳酸銅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和水、二氧化碳，實(shí)際上溶液增加的量相當(dāng)于氧化銅，所以要使溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài)，可向溶液中加入氧化銅或碳酸銅故選BC．
設(shè)電解時，當(dāng)生成3.2g銅時，生成氧氣的質(zhì)量為xg．
電解時，電池反應(yīng)式
2CuSO₄+2H₂O=2Cu+O₂↑+2H₂SO₄
         2×64g  32g
         3.2g     xg                                                     
x=0.8，
所以溶液中析出的物質(zhì)的質(zhì)量為3.2g+0.8g=4g，
故答案為：減少；4；BC；
（3）當(dāng)氫離子的濃度從1.5mol/L降至1.3mol/L時，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為5L×（1.5mol/L-1.3mol/L）=1mol，
根據(jù)方程式計算減少的氯化鈉的質(zhì)量和溶液減少的質(zhì)量；
2NaCl+2H₂O

電解  .

2NaOH+Cl₂↑+H₂↑   轉(zhuǎn)移電子
117g                   71g   2g     2mol
58.5g                 35.5g    1g     1mol       
所以當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時，氯化鈉的質(zhì)量減少58.5g，溶液析出氯氣35.5g，析出氫氣1g，即溶液的質(zhì)量減少35.5g+1g=36.5g，
所以剩余溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

( 32 132 ×400-58.5)g

(400-36.5)g

×100%=10.6%．
答：剩余溶液中氯化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.6%．