6.大力发展电动汽车,可以有效控制空气污染.目前机动车常使用的电池有铅蓄电池、锂电池等.
Ⅰ.铅蓄电池充放电的总反应为:PbO2+Pb+2H2SO4?充电放电2PbSO4+2H2O,锂硫电池充放电的总反应为:2Li+S$?_{放电}^{充电}$Li2S.
(1)放电时,铅蓄电池的负极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4
(2)锂硫电池工作时,电子经外电路流向正极(填“正极”或“负极”).
(3)当消耗相同质量的负极活性物质时,锂硫电池的理论放电量是铅蓄电池的4.5倍.
Ⅱ.由方铅矿(PbS)制备铅蓄电池电极材料(PbO2)的方法如下:
(1)油画所用的白色颜料PbSO4置于空气中,遇H2S气体变成黑色PbS,从而使油画的色彩变暗,用H2O2清洗,可使油画“复原”.
①H2O2的作用是氧化剂.
②已知硫化铅溶于水时存在溶解平衡:PbS(s)?Pb2+(aq)+S2-(aq),试分析PbS(s)能溶于稀HNO3的原因硝酸氧化硫离子导致硫离子的浓度减小,使溶解平衡正向移动,促进PbS的溶解.
(2)滤液X是一种可循环使用的物质,其溶质主要是HNO3(填化学式),若X中残留的SO42-过多,循环使用时可能出现的问题是浸出时部分铅离子生成硫酸铅随浸出渣排出,降低硫酸铅的产率.
(3)①PbO与次氯酸钠溶液反应可制得PbO2,写出该反应的离子方程式PbO+ClO-=PbO2+Cl-
②以石墨为电极,电解Pb(NO32溶液也可以制得PbO2,则阳极的电极反应式为Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+;电解时为提高Pb元素的利用率,常在Pb(NO32溶液中加入适量Cu(NO32,理由是加入硫酸铜,铜离子在阴极放电生成单质铜,避免了铅离子在阴极放电,增大铅离子的利用率.
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