Question

17．蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-$?_{充电}^{放电}$2PbSO₄+2H₂O请回答下列问题：已知硫酸铅不溶于水，放电时，该电池的负极反应为 Pb-2e^-+SO₄^2-═PbSO₄，
（1）则正极的电极反应式是PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（2）当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加48g．电解质溶液中溶质减少的物质的量为1mol．

Answer 1

分析 （1）根据电池总反应Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-$?_{充电}^{放电}$2PbSO₄+2H₂O可知负极铅失电子发生氧化反应，电极反应为Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，正极二氧化铅得电子发生还原反应，电极反应为PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（2）负极板增加的质量等于负极参加反应的硫酸根的质量，根据电池总反应计算消耗硫酸的物质的量．

解答 解：（1）二氧化铅作正极得电子发生还原反应，电极反应式为PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，
故答案为：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（2）铅作负极，电极反应式为Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，当外电路通过1mol电子时，负极生成0.5mol PbSO₄，则负极板的质量增加0.5mol×96g/mol=48g；
根据电池总反应Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-$?_{充电}^{放电}$2PbSO₄+2H₂O可知有2mol硫酸参加反应时，转移电子的物质的量是2mol，所以当外电路通过1mol电子时，消耗硫酸的物质的量是1mol，
故答案为：48；1mol．

点评 本题考查了原电池原理，会根据电池反应式及元素化合价变化书写正负极电极反应式，再结合各个物理量之间的关系式进行计算，注意：负极上生成难溶性的硫酸铅导致负极质量增加，题目难度不大．