Question

某同学查资料得到α-AgI是一种固体导体，导电率很高。固体导体导电的原理是构成离子晶体的某一离子在晶体孔隙中自由移动。他为了研究α-AgI究竟是Ag⁺导电还是I^-导电，设计一个如下图所示(用铝蓄电池做电源)的电化学实验。已知铅蓄电池总反应：Pb+PbO₂+2H₂SO₄2PbSO₄+2H₂O

(1)铅蓄电池的正极电极方程式：(已知硫酸铅为难溶物)

____________________________________________________________________。

(2)若Ag⁺导电，α-AgI本身质量将____________(填“不变”“变大”或“变小”)，电解池的阳极电极方程式：____________________________。

若I^-导电，阳极附近的α-AgI晶体密度将会____________(填“不变”“变大”或“变小”)。

(3)若通电一段时间后铅蓄电池中消耗了1 mol H₂SO₄，则电解池的阴极增重____________ g。

Answer 1

（1）PbO₂+4H⁺++2e^-====PbSO₄+2H₂O

（2）不变  Ag-e^-====Ag⁺  变大  （3）108

解析：（1）铅蓄电池放电反应中的氧化剂为PbO₂，其在原电池正极上发生得电子的还原反应，据此可写出正极电极反应式为PbO₂+4H⁺++2e^-====PbSO₄+2H₂O。（2）阳极电极反应式为Ag-e^-Ag⁺，阴极电极反应式为Ag⁺+e^-Ag，由此可知。若Ag⁺导电，α-AgI中Ag⁺得失守恒，α-AgI本身质量将不变。若I^-导电，I^-移动至阳极后与此处生成的Ag⁺反应生成AgI，导致阳极附近的α-AgI晶体密度变大。（3）据电子得失守恒得关系式：

Pb+PbO₂+2H₂SO₄2PbSO₄+2H₂O—2e^-—2Ag

                  2 mol                                             2×108 g

                  1 mol                                                108 g