题目内容

已知:蓄电池在放电时起原电池作用,充电时起电解池作用。铅蓄电池发生反应的化学方程式为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。

(1)放电时负极上发生反应的化学方程式为_________________________________。

(2)当蓄电池作为电源电解CuSO4溶液并生成1.6 g Cu时,蓄电池消耗H2SO4__________mol。

(3)给蓄电池充电时,若要使3.03 g PbSO4转变为Pb和PbO2,需__________mol电子的电荷量。

解析:解此题的关键在于:①弄清蓄电池及电解CuSO4溶液的反应原理,②把握住电池反应与电解反应中转移电子数相等这一恒定关系。

(1)蓄电池放电时,发生原电池反应,其负极上的反应是:Pb-2e-+SO===PbSO4。

(2)由电池反应:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O,有2e-~2H2SO4的关系;又由电解反应:2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑,有4e-~2Cu的关系。

依据电子守恒,可得2H2SO4~Cu~8e-的关系。

电解CuSO4溶液生成的Cu的物质的量==0.025 mol,故蓄电池中消耗H2SO4的物质的量=2×0.025 mol=0.05 mol。

(3)蓄电池充电时发生电解反应:2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4,有2e-~Pb~PbO2~2PbSO4,即有e-~PbSO4。3.03 g PbSO4的物质的量为=0.01 mol,转变为PbO2需转移电子的物质的量为0.01 mol。

答案:(1)Pb-2e-+SO====PbSO4

(2)0.05    (3)0.01

练习册系列答案
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如图是以铅蓄电池为电源,模拟氯碱工业电解饱和食盐水的装置图(C、D均为石墨电极).
电解一段时间后,若在电解池中C极一侧出来的气体无色无味,D极一侧出来的气体呈黄绿色有刺激性气味.请回答以下问题:
(1)已知铅蓄电池在放电时发生的反应:Pb+PbO2+4H++2SO42-=2PbSO4+2H2O,则
A极为
负
负
极,发生
氧化
氧化
反应,电极反应为
Pb+SO42--2e-=PbSO4
Pb+SO42--2e-=PbSO4

B极为
正
正
极,发生
还原
还原
反应,电极反应为
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O

(2)请写出电解饱和食盐水的化学方程式
2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
2NaCl+2H2O
 电解 
.
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑
.
C极为
阴
阴
极,发生
还原
还原
反应,电极反应为
2H2O+2e-=H2 +2OH-↑
2H2O+2e-=H2 +2OH-↑

D极为
阳
阳
极,发生
氧化
氧化
反应,电极反应为
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑

(3)用铅蓄电池电解1L饱和食盐水(食盐水足量、密度为1.150g/cm3)时,若电路上有0.2mol电子的电量通过,则
①铅蓄电池消耗H2SO4
2
2
 mol.
②电解池中收集到
2.24
2.24
 L(标准状况下)氯气(假设氯气全部排出).
③所得NaOH溶液中的物质的量浓度=
0.2mol/L
0.2mol/L
.剩余NaCl的密度为
1.138g/cm3
1.138g/cm3
(假设体积不变).
(4)氯碱工业生产中的电解饱和食盐水池中所用的高分子隔膜叫做
阳离子
阳离子
膜,所起的主要作用有
①
让阳离子钠离子穿过达到,阻止氯离子和氢氧根离子穿过
让阳离子钠离子穿过达到,阻止氯离子和氢氧根离子穿过

②
防止氯气和氢气接触而发生反应
防止氯气和氢气接触而发生反应

③
防止氯气和氢氧化钠接触发生反应
防止氯气和氢氧化钠接触发生反应
.

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