Question

铅蓄电池在放电时的负极反应为

 

，其在充电时阳极反应为

 

，放电生成的固体会附聚在电极表面，工作过程中若正极质量增重96g时，理论上电路中转移的电子数为

 

N_A ，此过程中电池中消耗的

 

molH₂SO₄．

Answer 1

考点：常见化学电源的种类及其工作原理

专题：电化学专题

分析：铅蓄电池放电时，负极上Pb失电子发生氧化反应，正极二氧化铅得电子发生还原反应，充电时阴极、阳极电极反应式与负极、正极反应式正好相反；正极由PbO₂变为PbSO₄，质量增加的量相当于二氧化硫，根据正极增加质量与转移电子正极的关系式计算转移电子数，根据电池反应式计算消耗硫酸物质的量．

解答： 解：铅蓄电池工作时，负极电解反应：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，正极电极反应：PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
充电时阳极反应式与正极反应正好相反，则阳极反应式为PbSO₄+2H₂O-2e^-═PbO₂+4H⁺+SO₄^2-；
正极由PbO₂变为PbSO₄，质量增加的量相当于二氧化硫，根据PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O知，转移电子数=

96g

64g/mol

×2×N_A/mol=3N_A；
根据PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O知，消耗硫酸的物质的量

96g

64g/mol

×2=3mol，
故答案为：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ；PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；3；3．

点评：本题考查原电池和电解池原理，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，注意放电时正极增加的质量成分，为易错点．