题目内容
【题目】铅蓄电池是常用的化学电源,其电极材料分别是Pb和PbO2,电解液为稀硫酸。放电时,该电池总反应式为:Pb+PbO2+2H2SO4
2PbSO4+2H2O。请根据上述情况判断:
(1)该蓄电池的负极材料是_________,放电时发生_________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)该蓄电池放电时,电解质溶液的酸性_________(填“增大”、“减小”或“不变”),电解质溶液中阴离子移向_________(填“正”或“负”)极。
(3)已知硫酸铅为不溶于水的白色固体,生成时附着在电极上。试写出该电池放电时,正极的电极反应_______________________________________(用离子方程式表示)。
(4)氢氧燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于铅蓄电池。若电解质为H2SO4溶液,则氢氧燃料电池的正极反应式为__________________________________。该电池工作时,外电路每流过1×103 mol e-,消耗标况下氧气_________m3。
【答案】Pb 氧化 减小 负 PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O O2+4H+ +4e-=2H2O 5.6
【解析】
蓄电池放电时是原电池,应用原电池原理分析;充电时是电解池,应用电解原理解释。
(1)铅蓄电池时,将化学能转化为电能,此时是原电池。反应中铅失电子,是电池的负极,发生氧化反应。
(2)铅蓄电池放电(反应向右)时,消耗H+、生成H2O,使电解质溶液的酸性减小,电解质溶液中阴离子移向负极。
(3)该电池放电时,正极上PbO2得电子生成难溶于水的PbSO4,电极反应PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O。
(4)氢氧燃料电池属于原电池,当电解质为H2SO4溶液,其正极反应式为O2+4e-+4H+ =2H2O。外电路每流过1×103 mol e-,则消耗氧气250mol,在标况下氧气体积为5600L=5.6m3。