Question

【题目】化学电源在生产生活中有着广泛的应用，电动汽车上用的铅蓄电池是以一组充满海绵状态铜的铅板和另一组结构相似的充满二氧化铅的铅板组成，用H2SO4作电解液。放电时总反应为：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O

（1）写出放电时负极的电极反应式：______________________________；

（2）铅蓄电池放电时，溶液的pH将_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。当外电路上有0.5mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为___________。

（3）放电完后，对该电池进行充电，在连接电源的负极一端生成________。(填“Pb”或“PbO2”)

Answer 1

【答案】Pb-2e-+SO42-=PbSO4 增大 0.5mol Pb

【解析】

由放电时的总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O可知，Pb为负极，PbO2为正极。

（1）放电时负极Pb失去电子发生氧化反应，电极反应式为Pb-2e-+SO42-=PbSO4；

（2）铅蓄电池放电时，发生反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，硫酸的浓度减小，故溶液的pH将增大。从电池总反应分析，该反应中电子转移的物质的量与参加反应的硫酸的物质的量相等，因此，当外电路上有0.5mol电子通过时，溶液中消耗H2SO4的物质的量为0.5mol。

（3）放电完后，对该电池进行充电，连接电源的负极一端是阴极，阴极发生还原反应，PbSO4被还原为Pb。