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10.铅蓄电池是常见的二次电池,某学生用铅蓄电池进行下列实验,如图所示.铅蓄电池的工作原理为:Pb+PbO2+2H2SO4$?_{充电}^{放电}$2PbSO4+2H2O.下列判断错误的是(  )
A.铅蓄电池的结构中栅状极板应交替排列
B.铅蓄电池放电时Pb电极的电极反应为:Pb-2e-═Pb2+
C.K闭合时,烧杯中SO42-向c电极迁移
D.K闭合后,若c、d电极的质量相差3.2g,则转移的电子可能为0.2mol

分析 由铅蓄电池的总反应Pb+PbO2+2H2SO4$?_{充电}^{放电}$2PbSO4+2H2O可知,放电时,Pb作负极被氧化,电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4,正极上PbO2得电子被还原,电极反应式为PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O;铅蓄电池的结构中栅状极板是铅和二氧化铅交替排列,K闭合时,c与电源的PbO2极(正极)相连,则c作阳极,d作阴极,c、d表面是PbSO4且质量相等,c极失电子发生氧化反应,电极反应式为PbSO4+2H2O-2e-═PbO2+SO42-+4H+,d极得电子发生还原反应,电极反应式为PbSO4+2e-=Pb+SO42-,根据转移电子和质量守恒分析解答.

解答 解:A.氧化铅与铅分别是铅蓄电池的正负极,所以铅蓄电池的结构中栅状极板应交替排列,故A正确;
B.铅蓄电池放电时Pb电极为负极发生氧化反应,电极反应式为:Pb-2e-+SO42-=PbSO4,故B错误;
C.K闭合时,铅蓄电池作电源,右边烧杯为电解池,c与电源正极相连,则c作阳极,阴离子向阳极移动,故C正确;
D.K闭合后,阳极c上反应为PbSO4+2H2O-2e-═PbO2+SO42-+4H+,则转移2mol电子,阳极质量减轻相当于1molSO2,阴极d上反应为PbSO4+2e-=Pb+SO42-,转移2mol电子,阴极质量减轻相当于1molSO42-,两极质量差相当于1molO2,质量为32g,电子转移0.2mol时,质量差为3.2g,故D正确;
故选B.

点评 本题考查原电池和电解池工作原理,为高频考点,明确各电极反应是解本题关键,难点是电极反应式的书写,侧重于考查学生的分析能力和应用能力.

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