Question

8．铅蓄电池是最常见的二次电池．如图1是铅蓄电池的示意图．由于其中铅能跟硫酸反应而损耗，电池效率比较低．为提高铅蓄电池的效率，可改进为图2（甲）的示意图，请按要求填写空白：

（1）图2中溶液①可以是NaCl溶液（只填一种）；盐桥中的阳（填“阳”或“阴”）离子向盛硫酸的容器移动．
（2）铅蓄电池的正极反应是：PbO₂+2e^-+SO₄^2-+4H⁺═PbSO₄+2H₂O．该电极反应可以通过如下三个式子进行分析，再综合，以利于理解记忆：
①PbO₂+2e^-=PbO+O^2-；②PbO+2H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+H₂O；③O^2-+2H⁺=H₂O．
（3）图2（乙）是电解精炼铜的示意图．溶液②必须含Cu²⁺离子，电极Y上的电极反应式是：阴极：Cu²⁺+2e^-=Cu．

Answer 1

分析 （1）甲池中电解质溶液不能与Pb反应；原电池中阳离子向正极移动；
（2）根据已知式子中的反应物结合电荷守恒书写生成物；
（3）电解精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为含有铜离子的溶液．

解答 解：（1）甲池中原电池的负极部分为Pb，甲池中电解质溶液①不能与Pb反应，所以甲中的溶液①可以是NaCl溶液等；原电池中阳离子向正极移动，PbO₂为正极，则盐桥中的阳离子向盛硫酸的容器移动；
故答案为：NaCl；阳；
（2）铅蓄电池的正极反应是：PbO₂+2e^-+SO₄^2-+4H⁺═PbSO₄+2H₂O．该电极反应可以通过如下三个式子进行分析，结合电荷守恒可知，
①PbO₂+2e^-=PbO+O^2-；②PbO+2H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+H₂O；③O^2-+2H⁺=H₂O；
故答案为：PbO+O^2-；PbSO₄+H₂O；
（3）电解精炼时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解质溶液为含有铜离子的溶液，Y与原电池的负极相连为阴极，阴极上铜离子得电子生成Cu，其电极反应为：Cu²⁺+2e^-=Cu；
故答案为：Cu²⁺；阴极；Cu²⁺+2e^-=Cu．

点评 本题考查了原电池原理和电解池原理的应用，注意把握电池正负极的判断和电极方程式的书写是解决本题的关键，题目难度中等．