Question

【題目】鉛蓄電池是最常見的二次電池，廣泛應(yīng)用于汽車、電動(dòng)車等領(lǐng)域。

（1）鉛蓄電池中，覆蓋有PbO2的電極為_______極，另一極覆蓋有Pb，電解質(zhì)為_______。

（2）鉛蓄電池完全放電后，正極表面主要覆蓋物是_______，充電時(shí)鉛蓄電池的負(fù)極表面發(fā)生_______ (填“氧化”或“還原”)反應(yīng)。

（3）以石墨為電極電解Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液可制得PbO2。電解時(shí)陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式為___________________，陰極觀察到的現(xiàn)象是_______________；若電解液中不加入Cu(NO3)2，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_______________________。

Answer 1

【答案】 正 硫酸溶液 PbSO4 還原 Pb2++2H2O-2e-=PbO2↓+4H+ 石墨上包上銅鍍層 Pb2++2e-=Pb↓

【解析】試題分析：本題考查鉛蓄電池的工作原理，電解原理的應(yīng)用。

（1）鉛蓄電池的電池反應(yīng)為Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，放電時(shí)PbO2中Pb元素的化合價(jià)由+4價(jià)降為PbSO4中的+2價(jià)，PbO2發(fā)生還原反應(yīng)，則覆蓋PbO2的電極為正極。覆蓋Pb的為負(fù)極，電解質(zhì)為硫酸溶液。

（2）放電時(shí)正極電極反應(yīng)為PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O，放電完全后正極表面主要覆蓋物為PbSO4。充電時(shí)鉛蓄電池的負(fù)極與外加直流電源的負(fù)極相連，此時(shí)電極為陰極，表面發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為PbSO4+2e-=Pb+SO42-。

（3）以石墨為電極電解Pb（NO3）2和Cu（NO3）2的混合溶液可制得PbO2，Pb2+→PbO2為氧化過程，為陽(yáng)極反應(yīng)，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為Pb2+-2e-+2H2O=PbO2+4H+。根據(jù)放電順序Cu2+Pb2+，陰極電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu，陰極觀察到的現(xiàn)象為石墨上包上銅鍍層。若電解液中不加入Cu（NO3）2，陰極的電極反應(yīng)式為Pb2++2e-=Pb↓。