Question

铅蓄电池的工作原理为Pb + PbO₂ + 4H⁺ + 2SO₄^2-  ==  2PbSO₄ + 2H₂O。如下图所示，A为PbO₂电极，B为Pb电极，E、F均为PbSO₄电极。先闭合K₁足够长时间后断开K₁。下列有关说法中不正确的是            （      ）                                                                                                         （    ）

       A．1mol Pb和1mol PbO₂具有的总能量大于2mol PbSO₄具有的总能量

       B．若将两U形管中的溶液混合，混合液的质量分数仍为30%

       C．两U型管均可单独作为原电池使用，正极分别为A和F

       D．若再单独闭合K₂，电极A、B的质量会逐渐增加，电极E、F的质量会逐渐减小

Answer 1

【答案】A

【解析】能自发进行的氧化还原反应可设计成原电池，由此可知反应Pb + PbO₂ + 4H⁺ + 2SO₄^2-  ==  2PbSO₄ + 2H₂O属于放热反应，即1mol Pb、1mol PbO₂和2molH₂SO₄具有的总能量大于2mol PbSO₄和2molH₂O具有的总能量，故A错。当先闭合K₁，左侧U形管相当于原电池，电池反应式为Pb + PbO₂ +2H₂SO₄ ==  2PbSO₄ + 2H₂O，右侧装置相当于电解装置，电解时总反应式为2H₂O2H₂↑+O₂↑，由于两装置转移的电子数相等，故选项B正确。对于选项C，左侧U形管作为原电池没有问题，而电解一段时间后右侧装置可看作形成氢氧燃料电池，由于F极产生O₂，故也作正作，C正确。对于选项D，两装置相当串联电解，根据铅蓄电池的工作原理可知选项D正确。

【考点】电化学基础——二次电池的工作原理