Question

【題目】鉛蓄電池是常用的化學電源，其電極材料分別是Pb和PbO2，電解液為稀硫酸。放電時，該電池總反應式為：Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O。請根據上述情況判斷：

（1）該蓄電池的負極材料是_________，放電時發生_________（填“氧化”或“還原”）反應。

（2）該蓄電池放電時，電解質溶液的酸性_________（填“增大”、“減小”或“不變”），電解質溶液中陰離子移向_________（填“正”或“負”）極。

（3）已知硫酸鉛為不溶于水的白色固體，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_______________________________________（用離子方程式表示）。

（4）氫氧燃料電池具有啟動快、效率高等優點，其能量密度高于鉛蓄電池。若電解質為H2SO4溶液，則氫氧燃料電池的正極反應式為__________________________________。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】Pb 氧化 減小 負 PbO2＋2e－＋SO42-＋4H＋＝PbSO4＋2H2O O2＋4H+ +4e－＝2H2O 5.6

【解析】

蓄電池放電時是原電池，應用原電池原理分析；充電時是電解池，應用電解原理解釋。

（1）鉛蓄電池時，將化學能轉化為電能，此時是原電池。反應中鉛失電子，是電池的負極，發生氧化反應。

（2）鉛蓄電池放電（反應向右）時，消耗H+、生成H2O，使電解質溶液的酸性減小，電解質溶液中陰離子移向負極。

（3）該電池放電時，正極上PbO2得電子生成難溶于水的PbSO4，電極反應PbO2＋2e－＋SO42-＋4H＋＝PbSO4＋2H2O。

（4）氫氧燃料電池屬于原電池，當電解質為H2SO4溶液，其正極反應式為O2+4e－＋4H+ ＝2H2O。外電路每流過1×103 mol e－，則消耗氧氣250mol，在標況下氧氣體積為5600L＝5.6m3。