题目内容
【题目】铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解液为稀硫酸。放电时，该电池总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断：
(1)该蓄电池的负极材料是_________，放电时发生_________（填“氧化”或“还原”）反应。
(2)该蓄电池放电时，电解质溶液的酸性_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体，生成时附着在电极上。试写出该电池放电时，正极的电极反应_______（用离子方程式表示）。
(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为H2SO4溶液，则氢氧燃料电池的正极反应式为______________。
【答案】Pb 氧化 减小 PbO2+2e-+SO42-+4H＋=PbSO4+2H2O O2+4H++4e-=2H2O
【解析】
(1)铅蓄电池中，负极上金属失电子化合价升高；
(2)根据铅蓄电池工作时，溶液中c(H+)的变化分析判断；
(3)工作时，该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应；
(4)碱性条件下，负极氢气失电子生成水，正极氧气得电子发生还原反应，与溶液中H+结合形成H2O。
(1)铅蓄电池中，根据原电池反应中元素化合价变化知，金属Pb中Pb元素化合价由0价变为+2价，失去电子，被氧化，发生氧化反应，所以Pb作负极，放电时发生氧化反应；
(2)铅蓄电池工作时，负极的电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4，正极的电极反应式是：PbO2+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，总反应方程式为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，可见随着反应的发生，溶液不断消耗H2SO4，同时反应产生H2O，因此溶液的酸性逐渐减弱；
(3)工作时，该铅蓄电池正极上PbO2得电子发生还原反应，电极反应为PbO2+4H++SO42-=PbSO4+2H2O；
(4)氢氧燃料电池的总反应方程式为2H2+O2=2H2O，电解质溶液呈酸性，负极上H2失电子生成H+，则负极的电极方程式为H2-2e-=2H+；该电池中正极上是O2获得电子，与溶液中的H+结合形成水，发生还原反应，其电极反应为：O2+4H++4e-=2H2O。
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