Question

8．（1）鉛蓄電池是典型的可充型電池，電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-$?_{充電}^{放電}$2PbSO₄+2H₂O
請回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）：
放電時(shí)：正極的電極反應(yīng)式是：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；電解液中pH將變大；當(dāng)外電路通過1mol電子時(shí)，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加48g．
（2）以丙烷為燃料制作新型燃料電池，電池的正極通入O₂和CO₂，負(fù)極通入丙烷，電解質(zhì)是熔融碳酸鹽．負(fù)極反應(yīng)方程式為C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O；
（3）放電時(shí)，CO₃^2-移向電池的負(fù)（填“正”或“負(fù)”）極．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電池反應(yīng)式知，放電時(shí)Pb是負(fù)極、PbO₂是正極，正極上PbO₂得電子和SO₄^2-、H⁺反應(yīng)生成
PbSO₄和H₂O，放電時(shí)電解質(zhì)溶液中H⁺參加反應(yīng)導(dǎo)致c（H⁺）減��；負(fù)極上Pb失電子和SO₄^2-反應(yīng)生成PbSO₄，所以負(fù)極上質(zhì)量增加量為SO₄^2-質(zhì)量；
（2）負(fù)極電極反應(yīng)式為C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O，正極反應(yīng)式為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-；
（3）放電時(shí)，電解質(zhì)中陰離子向負(fù)極移動．

解答 解：（1）根據(jù)電池反應(yīng)式知，放電時(shí)Pb是負(fù)極、PbO₂是正極，正極上PbO₂得電子和SO₄^2-、H⁺反應(yīng)生成
PbSO₄和H₂O，電極反應(yīng)式為PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，放電時(shí)電解質(zhì)溶液中H⁺參加反應(yīng)導(dǎo)致c（H⁺）減小，則溶液的pH變大；負(fù)極上Pb失電子和SO₄^2-反應(yīng)生成PbSO₄，所以負(fù)極上質(zhì)量增加量為SO₄^2-質(zhì)量，Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，根據(jù)電極反應(yīng)式知，如果有1mol電子轉(zhuǎn)移，則負(fù)極增加0.5mol硫酸根離子，其質(zhì)量=0.5mol×96g/mol=48g，
故答案為：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；大；48；
（2）負(fù)極電極反應(yīng)式為C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O，正極反應(yīng)式為：O₂+2CO₂+4e^-=2CO₃^2-，故答案為：C₃H₈-20e^-+10CO₃^2-=13CO₂+4H₂O；
（3）放電時(shí)，電解質(zhì)中陰離子向負(fù)極移動，所以放電時(shí)CO₃^2-移向電池的負(fù)極，故答案為：負(fù)．

點(diǎn)評 本題考查原電池和電解池原理，為高頻考點(diǎn)，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，要結(jié)合電解質(zhì)特點(diǎn)書寫電極反應(yīng)式，題目難度中等．