Question

【題目】鉛蓄電池是典型的可充電電池，電池總反應式為：[Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42－ 2PbSO4＋2H2O.

請回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原)：

（1）放電時，正極的電極反應式是_______________________________。

電解液中H2SO4的濃度將變__________，當外電路通過1 mol電子時，理論上負極板的質量增加_________，電池中消耗的硫酸物質的量為__________。

（2）在完全放電耗盡PbO2和Pb時，若按上圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成______。B電極上生成_______，充電完成后，重新放電，A電極為________極。

Answer 1

【答案】PbO2＋4H+＋SO42-＋2e-＝PbSO4＋2H2O 小 48g 1 mol Pb PbO2 負

【解析】

（1）根據總反應式可知放電時，正極二氧化鉛得到電子，電極反應式是PbO2＋4H+＋SO42-＋2e-＝PbSO4＋2H2O，放電時不斷消耗硫酸，則溶液中硫酸的濃度將變小；負極電極反應：Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4，因此當外電路通過1mol電子時，理論上負極板的質量增加0.5mol×96g/mol=48g；根據總反應式可得消耗的硫酸與轉移電子的關系式為：H2SO4—e-，則電池中消耗硫酸物質的量為1mol；故答案為：PbO2＋4H+＋SO42-＋2e-＝PbSO4＋2H2O、小、48g、1 mol；

（2）在完全放電耗盡PbO2和Pb時，電極上是析出的PbSO4，若按題圖連接時，B為陽極失去電子發生氧化反應，A為陰極得到電子發生還原反應，B電極上發生反應為：PbSO4+2H2O－2e-=PbO2+4H++2SO42-，A電極發生反應為：PbSO4+2e-=Pb+SO42-，所以A電極上生成Pb；B極生成PbO2，此時鉛蓄電池的正負極的極性將對換，A電極變為負極，故答案為：Pb、PbO2、負。