Question

已知蓄電池在放電時(shí)起原電池的作用，充電時(shí)起電解池的作用。鉛蓄電池發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為：Pb+PbO₂+2H₂SO₄2PbSO₄+2H₂O

（1）寫出放電時(shí)負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____________________________。

（2）當(dāng)蓄電池作為電源電解CuSO₄溶液生成1.6 g Cu時(shí)，蓄電池內(nèi)消耗H₂SO₄____________mol。

（3）給蓄電池充電時(shí)，若要使3.03 g PbSO₄轉(zhuǎn)變?yōu)镻b和PbO₂，需要____________ mol的電荷量。

Answer 1

解析：此題涉及蓄電池的電化學(xué)原理，電解CuSO₄溶液的反應(yīng)原理，電極反應(yīng)和有關(guān)電池、電解反應(yīng)的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)。考查學(xué)生的分析能力、計(jì)算能力以及思維的嚴(yán)密性和整體性。

解題的關(guān)鍵在于：①弄清蓄電池以及電解CuSO₄溶液的反應(yīng)原理；②把握住電池反應(yīng)與電解反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等這一恒等關(guān)系。

（1）蓄電池放電時(shí)，發(fā)生原電池反應(yīng)

負(fù)極上的反應(yīng)是Pb－2e^－+SO====PbSO₄

（2）由電池反應(yīng)有：2e^－～2H₂SO₄的關(guān)系；又由電解反應(yīng)2CuSO₄+2H₂O2Cu↓+2H₂SO₄+O₂↑，有4e^－～2Cu的關(guān)系�？傻�2H₂SO₄～Cu～2e^－的關(guān)系，電解CuSO₄溶液生成的Cu的物質(zhì)的量為=0.025 mol。

故蓄電池中消耗H₂SO₄的物質(zhì)的量為2×0.025 mol=0.05 mol。

（3）蓄電池充電時(shí)發(fā)生電解反應(yīng)有2e^－～Pb～PbO₂～2PbSO₄的關(guān)系，即有e^－～PbSO₄的關(guān)系。

3.03 g PbSO₄的物質(zhì)的量為3.03 g/303 g·mol^－1=0.01 mol，轉(zhuǎn)變?yōu)镻b和PbO₂需轉(zhuǎn)移e^－的量為0.01 mol。

答案：（1）Pb－2e^－+SO====PbSO₄  （2）0.05 mol  （3）0.01 mol