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+2H2SO4(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+2H2SO4
2PbSO4+2H2O,有2e-~2H2SO4的关系;又由电解反应:2CuSO4+2H2O
2Cu+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+2H2O
Pb+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
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