Question

【題目】（一）鉛蓄電池是典型的二次電池，電池總反應(yīng)式為：Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O。請(qǐng)回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原)：放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式是____________________________。當(dāng)外電路通過1 mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加______g。

（二）某研究性學(xué)習(xí)小組，為了探究電極與原電池的電解質(zhì)之間關(guān)系，設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)方案：用鋁片、銅片、鎂片作電極，分別與下列溶液構(gòu)成原電池，并接電流表。

（1）若用HNO3（濃）作電解質(zhì)溶液，電極為銅片和鋁片，正極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為________________；

（2）若電解質(zhì)溶液為0.5mol/LNaOH溶液，電極為鎂片和鋁片，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________。

Answer 1

【答案】PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O 48 NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O Al-3e- +4OH- =[Al（OH）4]－

【解析】

（一）該鉛蓄電池中放電時(shí)，正極反應(yīng)式為PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4（s）+2H2O、負(fù)極反應(yīng)式為Pb-2e-+SO42-=PbSO4；據(jù)此分析解答；

（二）（1）在濃硝酸中，鋁遇濃硝酸發(fā)生鈍化，銅溶解，所以銅易失電子為負(fù)極，鋁是正極；

（2）在氫氧化鈉溶液中鎂不失去電子，而鋁失去電子作負(fù)極，鎂作正極。

（一）該鉛蓄電池中放電時(shí)，正極反應(yīng)式為PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4（s）+2H2O、負(fù)極反應(yīng)式為Pb（s）-2e-+SO42-（aq）=PbSO4（s），2e-～Pb～PbSO4～△m=96g ，因此當(dāng)外電路通過1 mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加96g×=48g；

答案：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；48；

（二）（1）該原電池中，鋁和濃硝酸發(fā)生鈍化現(xiàn)象而阻止進(jìn)一步反應(yīng)，銅和濃硝酸反應(yīng)，所以銅失電子而作負(fù)極，鋁作正極，銅電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Cu-2e-=Cu2+，正極上硝酸根離子得電子生成二氧化氮，電極反應(yīng)式為：NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O；

答案：NO3-+e-+2H+=NO2↑+H2O；

（2）該原電池中，鋁易失電子而作負(fù)極，鎂作正極，正極上水得電子生成氫氧根離子和氫氣，電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，負(fù)極上鋁失電子生成[Al(OH)4]－，電極反應(yīng)式為Al-3e- +4OH- =[Al(OH)4]－；

答案：Al-3e- +4OH- =[Al(OH)4]－。