Question

已知，铅蓄电池总的化学方程式为：

Pb+PbO₂+2H₂SO₄2PbSO₄+2H₂O

镍镉碱性充电电池在放电时，正极反应：

2NiO(OH)+2e^-+2H₂O====2Ni(OH)₂+2OH^-

负极反应：Cd+2OH^--2e^-====Cd(OH)₂

铅蓄电池使用（放电）一段时间后，其内阻明显增大，电压却几乎不变；镍镉碱性充电电池使用（放电）到后期，当电压明显下降时，其内阻却几乎不变，回答下列问题：

（1）铅蓄电池放电时的负极反应式为：___________________________；充电时的阳极反应式为__________________________________________。

（2）镍镉电池充电时总反应方程式为：_________________________________。

（3）上述两种电池使用一段时间后，一个内阻明显增大，另一个内阻几乎不变，其原因是__________________________________________________________。

Answer 1

（1）Pb+-2e^-====PbSO₄    PbSO₄+2H₂O+2e^-====PbO₂+4H⁺+

(2)2Ni(OH)₂+Cd(OH)₂====2NiO(OH)+Cd+2H₂O

(3)内阻与电极材料及电解质浓度有关，铅蓄电池在放电时除消耗电极材料外，同时还消耗电解质溶液中的溶质（硫酸），使电解质溶液中自由移动的离子浓度减小，导电能力降低（内阻增大），而镍镉电池在使用过程中，只消耗水，电解质溶液中自由移动的离子浓度没减小（略增大），所以导电能力几乎不变

解析：（1）放电为原电池，充电为电解池，负极和阳极失去电子，正极和阴极则得到电子，故Pb为负极，PbSO₄为阳极，电极反应式分别为：

负极：Pb+-2e^-====PbSO₄

阳极：PbSO₄+2H₂O+2e^-====PbO₂+4H⁺+

(2)镍镉碱性充电电池在放电时总反应方程式为两电极反应相加，充电则为放电的逆反应：

2Ni(OH)₂+Cd(OH)₂2NiO(OH)+Cd+2H₂O