Question

鉛蓄電池是最常見的二次電池，它是由兩組平行排列的柵狀鉛合金極板作為主架，正極板上覆蓋PbO₂，負極板上覆蓋Pb，電解質(zhì)是硫酸．電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2- 

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O請回答下列問題：
（1）放電時：負極的電極反應(yīng)式是

Pb-2e^-+SO₄^2-═PbSO₄

；電解液中H₂SO₄的濃度將變

小

；當外電路通過2mol電子時，理論上負極板的質(zhì)量增加

96

g．
（2）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時，若按如圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成

Pb

、在B電極上生成

PbO₂

．

Answer 1

分析：（1）電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O，寫出電極反應(yīng)為：負極電解反應(yīng)：Pb-2e^-+SO₄^2-═PbSO₄ ，正極電極反應(yīng)：PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-═PbSO₄+2H₂O，依據(jù)電解反應(yīng)和電池原理分析判斷；
（2）裝置中是電解裝置，電極上是析出的硫酸鉛，所以是鉛蓄電池的充電過程，依據(jù)電解原理分析．

解答：解：（1）電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O，
負極是失電子的氧化反應(yīng)：Pb-2e^-+SO₄^2-═PbSO₄ ，
正極電極反應(yīng)：PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-═PbSO₄+2H₂O，
放電時：正極的電極反應(yīng)式是PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-═PbSO₄+2H₂O；
電解液中H₂SO₄的濃度將減少；當外電路通過2mol電子時，依據(jù)電子守恒計算理論上負極板的質(zhì)量增加1mol×303g/mol-1mol×207g/mol=96g，
故答案為：Pb+SO₄^2--2e^-═PbSO₄；�。�96；
（2）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時，電極上析出的是PbSO₄，若按題右圖連接B為陽極應(yīng)是失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A為陰極是得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，實質(zhì)是電解反應(yīng)，
B電極上發(fā)生反應(yīng)為：PbSO₄+2H₂O-2e^-═PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-，
A電極發(fā)生反應(yīng)為：PbSO₄═Pb-2e^-+SO₄^2-，
所以A電極上生成Pb，B電極上生成PbO₂，
故答案為：Pb；PbO₂．

點評：本題考查了鉛蓄電池的工作原理和電極反應(yīng)的書寫，關(guān)鍵是原電池中的電極消耗完后電極上是硫酸鉛，接通電源進行電解反應(yīng)．