Question

【题目】大力发展电动汽车，可以有效控制空气污染．目前机动车常使用的电池有铅蓄电池、锂电池等．

Ⅰ铅蓄电池充放电的总反应为：，锂硫电池充放电的总反应为：．

放电时，铅蓄电池的负极反应式为 ______ ．

锂硫电池工作时，电子经外电路流向 ______ 填“正极”或“负极”．

当消耗相同质量的负极活性物质时，锂硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 ______ 倍．

Ⅱ由方铅矿制备铅蓄电池电极材料的方法如下：

油画所用的白色颜料置于空气中，遇气体变成黑色PbS，从而使油画的色彩变暗，用清洗，可使油画“复原”．

的作用是 ______．

已知硫化铅溶于水时存在溶解平衡：，试分析能溶于稀的原因 ______．

滤液X是一种可循环使用的物质，其溶质主要是 ____ 填化学式，若X中残留的过多，循环使用时可能出现的问题是 ____．

与次氯酸钠溶液反应可制得，写出该反应的离子方程式 ______ ．

以石墨为电极，电解溶液也可以制得，则阳极的电极反应式为 ______ ；电解时为提高Pb元素的利用率，常在溶液中加入适量，理由是 ______ ．

Answer 1

【答案】 正极 14.8 氧化剂 硝酸氧化硫离子导致硫离子的浓度减小，使溶解平衡正向移动，促进PbS的溶解 浸出时部分铅离子生成硫酸铅随浸出渣排出，降低硫酸铅的产率 加入硝酸铜，铜离子在阴极放电生成单质铜，避免了铅离子在阴极放电，增大铅离子的利用率

【解析】

Ⅰ.（1）放电时，铅蓄电池的负极发生氧化反应；

（2）原电池工作时电子由负极流向正极；

（3）铅蓄电池中207g铅消耗时转移 2mol e-，锂硫电池中7g锂消耗时转移1mol电子；

Ⅱ．PbS和硝酸发生氧化还原反应生成Pb(NO3)2和硫单质或硫酸，同时产生NOx，溶液中加入硫酸溶液，生成PbSO4沉淀和HNO3溶液，HNO3可以循环利用。PbSO4中加入碳酸钠溶液，PbSO4转化为PbCO3，PbCO3可以受热分解成PbO，PbO被NaClO氧化为PbO2。

Ⅰ（1）放电时，铅蓄电池的负极发生氧化反应，而铅离子与溶液中的硫酸根离子生成难溶的硫酸铅，电极反应式为：，故答案为：；

（2）原电池工作时电子由负极流向正极，故答案为：正极；

（3）铅蓄电池中铅是负极，207g铅消耗时转移 2mol ，故锂硫电池的理论放电量是铅蓄电池的： 倍，故答案为：；

Ⅱ（1）①过氧化氢将黑色PbS氧化成白色的硫酸铅，所以过氧化氢是氧化剂，故答案为：氧化剂；

②已知硫化铅溶于水时存在溶解平衡：，电离产生的硫离子具有还原性，而硝酸具有强氧化性，发生氧化还原反应，导致硫离子的浓度减少，固平衡正向移动，故答案为：硝酸氧化硫离子导致硫离子的浓度减小，使溶解平衡正向移动，促进PbS的溶解；

（2）硝酸铅与硫酸发生复分解反应生成难溶硫酸铅和硝酸；残留的过多，会与溶液中的铅离子结合成难溶的硫酸铅，导致铅的流失，减少了二氧化铅的产量，故答案为：；浸出时部分铅离子生成硫酸铅随浸出渣排出，降低硫酸铅的产率；

（3）①和次氯酸钠反应生成二氧化铅和氯化钠，离子方程式为；故答案为：；

电解时，阳极上铅离子失电子和水反应生成二氧化铅，电极反应式为；加入硫酸铜，铜离子在阴极放电生成单质铜，避免了铅离子放电，从而大大提高铅离子的利用率，故答案为： ，加入硫酸铜，铜离子在阴极放电生成单质铜，避免了铅离子在阴极放电，增大铅离子的利用率。