Question

【題目】鉛蓄電池是常用的化學(xué)電源，其電極材料分別是Pb和PbO2 ， 電解液為稀硫酸．放電時，該電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO2+2H2SO4 2PbSO4+2H2O．請根據(jù)上述情況判斷：
（1）該蓄電池的負極材料是 ， 放電時發(fā)生（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)．
（2）該蓄電池放電時，電解質(zhì)溶液的酸性（填“增大”、“減小”或“不變”），電解質(zhì)溶液中陰離子移向（填“正”或“負”）極．
（3）已知硫酸鉛為不溶于水的白色沉淀，生成時附著在電極上．試寫出該電池放電時，正極的電極反應(yīng)（用離子方程式表示）．
（4）氫氧燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點，其能量密度高于鉛蓄電池．若電解質(zhì)為KOH溶液，則氫氧燃料電池的負極反應(yīng)式為 ． 該電池工作時，外電路每流過1×103 mol e﹣ ， 消耗標況下氧氣m3 ．

Answer 1

【答案】
（1）Pb；氧化
（2）減小；負
（3）PbO2+SO42﹣+2e﹣+4H+═PbSO4+2H2O
（4）2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O；5.6
【解析】解：（1）鉛蓄電池中，根據(jù)原電池反應(yīng)式中元素化合價變化知，Pb中Pb元素化合價由0價變?yōu)?2價，被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)，所以Pb作負極，故答案為：Pb；氧化；（2）鉛蓄電池工作時，硫酸參加反應(yīng)生成硫酸鉛同時生成水，導(dǎo)致硫酸濃度降低、酸性減小，原電池放電時陰離子向負極移動，故答案為：減��；負；（3）工作時，該鉛蓄電池正極上PbO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為PbO2+SO42﹣+2e﹣+4H+═PbSO4+2H2O，答案為：PbO2+SO42﹣+2e﹣+4H+═PbSO4+2H2O；（4）燃料與氧氣燃燒的總化學(xué)方程式為2H2+O2=2H2O，電解質(zhì)溶液呈堿性，負極上氫氣失電子生成水，則負極的電極方程式為2H2+4OH﹣﹣4e﹣=4H2O；該電池中正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣ ， 則外電路每流過1×103 mol e﹣ ， 消耗氧氣為 ×103 mol，所以氧氣的體積為 ×103 mol×22.4L/mol=5.6×103L=5.6m3；故答案為：2H2+4OH﹣=4H2O+4e﹣；5.6． （1）鉛蓄電池中，負極上金屬失電子化合價升高；（2）鉛蓄電池工作時，硫酸參加反應(yīng)生成硫酸鉛，溶液中氫離子濃度降低，陰離子向負極移動；（3）工作時，該鉛蓄電池正極上PbO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)；（4）堿性條件下，負極氫氣失電子生成水；根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等進行計算．