Question

15．铅蓄电池是常用的化学电源，其电极材料是Pb和PbO₂，电解液为硫酸溶液．工作时该电池总反应式为：PbO₂+Pb+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O，据此判断：
（1）铅蓄电池的负极材料是Pb，充电时应将其接外电源负（填“正”或“负”）极
（2）工作时正极反应为PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（3）工作时，电解质溶液的浓度减小（填“增大”、“减小”或“不变”）；
（4）工作时，电解质溶液中阴离子移向负极，电子从负极流出；
（5）工作一段时间后，正负（填“正”、“负”或“正负”）极质量将增加．

Answer 1

分析 （1）根据电池反应式知，Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价，得电子化合价降低的反应物为正极、失电子化合价升高的金属为负极；
（2）放电时，正极上PbO₂得电子和H₂SO₄反应生成PbSO₄；
（3）放电时，H₂SO₄参加反应导致溶液中浓度降低；
（4）放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动；电子从负极经导线流向正极；
（5）根据电极方程式判断．

解答 解：（1）根据电池反应式知，Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价，失电子化合价升高的金属为负极，则Pb为负极，充电时作阴极，应将其接外电源负极；
故答案为：Pb；负；
（2）放电时，正极上PbO₂得电子和H₂SO₄反应生成PbSO₄，电极反应式为PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，故答案为：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（3）放电时，H₂SO₄参加反应导致溶液中浓度降低，故答案为：减小；
（4）放电时，电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动，电子从负极经导线流向正极，故答案为：负；负；
（5）工作时负极电极反应：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，正极电极反应：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，由电极方程式可知，正负极质量都增大，
故答案为：正负．

点评 本题考查了原电池原理，明确正负极上发生反应及元素化合价变化即可解答，知道电流方向、电解质溶液中阴阳离子移动方向等知识点，题目难度不大．