Question

铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极隔板是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-

充电

放电

2PbSO₄+2H₂O，放电时正极的电极反应式是

 

；电解液中H₂SO₄的浓度将变

 

；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加

 

g，消耗H₂SO₄物质的量

 

 mol．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：根据电池反应式知，负极电解反应：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，正极电极反应：PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，根据电池反应式确定溶液中硫酸浓度变化；根据负极上增加质量与转移电子之间的关系式计算负极板增加的质量，根据电池反应式计算消耗硫酸的质量．

解答： 解：负极电解反应：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，正极电极反应：PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，根据电池反应式知，硫酸是反应物，所以随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐减小；
当外电路通过1mol电子时，依据电子守恒计算理论上负极板的质量增加0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g；
根据电池反应式知，有2mol硫酸参加反应时，转移电子的物质的量是2mol，所以当外电路通过1mol电子时，消耗硫酸的物质的量是1mol，
故答案为：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-═PbSO₄+2H₂O；小；48；1．

点评：本题考查了原电池原理，会根据电池反应式及元素化合价变化书写正负极电极反应式，再结合各个物理量之间的关系式进行计算，注意：负极上生成难溶性的硫酸铅导致负极质量增加，题目难度不大．