铅蓄电池属于二次电池.其电极材料分别是Pb和PbO2.电解质溶液为一定浓度的硫酸.工作时.该电池的总反应为PbO2+Pb+2H2SO4=2PbSO4+2H2O,PbSO4不溶．(1)该蓄电池工作时负极的电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4(2)若该电池工作时.电路中有2mol 电子通过.则消耗了H2SO4的物质的量为2 mol(3)将质量相等的铁棒和石墨棒分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

15．铅蓄电池属于二次电池，其电极材料分别是Pb和PbO₂，电解质溶液为一定浓度的硫酸，工作时，该电池的总反应为PbO₂+Pb+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O；PbSO₄不溶．
（1）该蓄电池工作时负极的电极反应式为Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄
（2）若该电池工作时，电路中有2mol 电子通过，则消耗了H₂SO₄的物质的量为2 mol
（3）将质量相等的铁棒和石墨棒分别插入CuSO₄溶液中，铁棒接该蓄电池Pb极，石墨棒接该蓄电池PbO₂极，一段时间后测得铁棒比石墨棒增加了3.2克，则CuSO₄溶液质量减少（增加、减少）4克；如果要求将CuSO₄溶液恢复成与开始时完全相同的状态，则可以加入下列物质中的BC
A CuSO₄溶液 B CuCO₃固体 C CuO固体
D Cu（OH）₂固体 E．Cu固体 F． Cu₂（OH）₂CO₃固体
（4）若用该蓄电池作电源（都用惰性材料做电极）电解400克饱和食盐水，如果电路内通过电子为1mol时，理论上可得到氯气在标准状况下的体积为11.2L．

分析（1）在该蓄电池工作时负极材料是Pb，Pb失电子生成硫酸铅；
（2）根据原电池方程式中消耗的硫酸与转移电子之间的关系计算；
（3）质量相等的铁棒和石墨棒分别插入CuSO₄溶液中，铁棒接该蓄电池Pb极，石墨棒接该蓄电池PbO₂极，则Fe为阴极，阴极上铜离子得电子生成Cu；先确定电解时溶液中析出的物质，再加入相应的物质使溶液恢复到原来状态；
（4）如果电路内通过电子为1mol时，根据电子守恒可以求出氯气．

解答解：（1）原电池工作时，负极上失电子发生氧化反应，该反应中Pb失去电子发生氧化反应，所以电极反应式为Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，
故答案为：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄；
（2）总反应方程式PbO₂+Pb+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O可知：每消耗2mol的硫酸，转移电子的物质的量是2mol．若该电池工作时，电路中有2 mol 电子通过，则消耗了H₂SO₄的物质的量为2 mol；
故答案为：2mol；
（3）将质量相等的铁棒和石墨棒分别插入CuSO₄溶液中，铁棒接该蓄电池Pb极，石墨棒接该蓄电池PbO₂，所以铁棒为阴极，石墨棒为阳极，电解CuSO₄溶液时，阴极上铜离子得电子生成铜，所以溶液中硫酸铜的质量减小，阳极上失电子析出氧气；
设电解时，当生成3.2g铜时，生成氧气的质量为xg．
电解时，电池反应式
2CuSO₄+2H₂O=2Cu+O₂↑+2H₂SO₄
2×64g 32g
3.2g xg
x=0.8，
所以溶液中析出的物质的质量为3.2g+0.8g=4g；
溶液中减少的是Cu元素和O元素，要使溶液恢复到原来状态，可向溶液中加入氧化铜；碳酸铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水、二氧化碳，实际上溶液增加的量相当于氧化铜，所以要使溶液恢复到原来的状态，可向溶液中加入氧化铜或碳酸铜故选BC．
故答案为：减少；4；BC；
（4）电解400克饱和食盐水，如果电路内通过电子为1mol时，由电子守恒可得n（Cl₂）=0.5mol，在标准状况下该气体的体积是0.5mol×22.4L/mol=11.2L；
故答案为：11.2L．

点评本题考查了原电池原理和电解原理的应用，题目难度中等，易错题是（3）题，注意电解时要想使溶液恢复到原溶液，加入阴阳极上析出元素形成的化合物即可，侧重于考查学生的分析能力和计算能力．

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