题目内容

(12分)某种铅酸蓄电池具有廉价、长寿命、大容量的特点,它使用的电解质是可溶性的甲基磺酸铅,电池的工作原理:

⑴放电时,正极的电极反应式为     ;充电时,Pb电极应该连接在外接电源的     (填“正极”或“负极”)。
⑵工业用PbO2来制备KClO4的工业流程如下:

①写出NaClO3与PbO2反应的离子方程式:     。
②工业上可以利用滤液Ⅰ与KNO3发生反应制备KClO4的原因是     。
⑶PbO2会随温度升高逐步分解,称取23.9gPbO2,其受热分解过程中各物质的质量随温度的变化如右图所示。
若在某温度下测得剩余固体的质量为22.94g,则该温度下PbO2分解所得固体产物的组成为     (写化学式),其物质的量之比为     。
⑴4H++PbO2+2e—=Pb2++2H2O 负极  ⑵①PbO2+ClO3—+2H+=Pb2++ClO4—+H2O
②KClO4的溶解度较小   ⑶Pb2O3和Pb3O4  1:1
(1)放电相当于是原电池,正极得到电子,所以电极反应式为4H++PbO2+2e—=Pb2++2H2O。充电相当于电解池,zau原电池中Pb是负极,失去电子。所以再充电时应该和电源的负极相连,作阴极,得到电子。
(2)①二氧化铅具有氧化性,能把氯酸钠氧化生成高氯酸钠,方程式为
PbO2+ClO3—+2H+=Pb2++ClO4—+H2O。
②由于KClO4的溶解度较小,易结晶析出。
(3)二氧化铅是0.1mol,其中氧原子是0.02mol。再A点,固体减少0.8g,则剩余氧原子的物质的量是0.15mol,剩余此时铅和氧原子的个数之比是2︰3,剩余A点对应点物质是Pb2O3。同理可得出B点对应物质是Pb3O4。由于剩余固体质量介于A和B之间,所以固体是由Pb2O3和Pb3O4组成点混合物。设二者的物质的量分别是x和y,则2x+3y=0.1,3x+4y=0.2-=0.14,解得x=y=0.02mol,所以是1︰1的。
练习册系列答案
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(16分)(Ⅰ)某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时,观察到电流计的指针发生了偏转。请回答下列问题:
(1)甲装置的名称是____________ (填“原电池”或“电解池”)。
(2) 写出电极反应式: Pt极______               _ ;当甲中产生0.1 mol气体时,乙中析出铜的质量应为___________________;
(3)若乙中溶液不变,将其电极都换成铜电极,电键闭合一段时间后,乙中溶液的颜色___________(填“变深”、“变浅”或“无变化”)。
(Ⅱ)燃料电池是燃料(如CO、H2、CH4等)跟O2(或空气)反应,将化学能转化为电能的装置。对于以强碱为电解质的CH4燃料电池,负极电极反应式为:                     
随着放电的进行,溶液的pH            (填“变大”“变小”或“不变”)
(Ⅲ)由Cu2+、Cl-、Na+、SO42-四种离子中的两种离子组成的电解质溶液若干种,可选用铜电极、铂电极进行电解实验。
(1)要使电解过程中溶质的组成和质量不变,而该稀溶液的浓度增大,又无浑浊,应以­­­­­______为阳极电解________    溶液,阳极电极反应式为____________________________   。
(2)以铂作阳极电解 ________     溶液时,溶液的碱性有明显增强,且溶液保澄清,电解的总反应式为 __________________________                        。

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