Question

4．铅蓄电池的工作原理为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O，研读如图，K闭合时下列判断不正确的是（　　）

• A． d电极：PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-
• B． 当电路中转移0.2 mol电子时，Ⅰ中消耗的H₂SO₄为0.2 mol
• C． Ⅱ中SO₄^2-向c电极迁移
• D． K闭合一段时间后，Ⅱ可单独作为原电池，d电极为正极

Answer 1

分析 K闭合时，Ⅰ装置是原电池，Ⅱ是电解池，则a为正极、b为负极、c为阴极、d为阳极，以此可书写电极反应式，其中b电极反应为Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，a电极反应为PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，c电极反应为PbSO₄+2e^-=Pb+SO₄^2-，d电极方程式为PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-，以此解答该题．

解答 解：A．K闭合时Ⅰ为原电池，Ⅱ为电解池，Ⅱ中发生充电反应，d电极为阳极发生氧化反应，其反应式为PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-，故A正确；
B．在Ⅰ装置总反应式中Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2H₂O+2PbSO₄，得失电子总数为2e^-，当电路中转移0.2mol电子时，可以计算出Ⅰ中消耗的硫酸的量为0.2mol，故B正确；
C．当k闭合时Ⅰ为原电池，Ⅱ为电解池，Ⅱ中c电极上的PbSO₄转化为Pb和SO^2-₄，d电极上的PbSO₄转化为PbO₂和SO₄^2-，故SO₄^2-从两极上脱离下来向四周扩散而并非做定向移动，故C错误；
D．K闭合一段时间，也就是充电一段时间后Ⅱ可以作为原电池，由于c表面生成Pb，放电时做电源的负极，d表面生成PbO₂，做电源的正极，故D正确．
故选C．

点评 本题综合考查原电池和电解池知识，注意把握电极反应式的书写，为解答该题的关键，学习中要把握原电池和电解池的工作原理．