Question

15．鉛蓄電池是常用的化學(xué)電源，其電極材料是Pb和PbO₂，電解液為硫酸溶液．工作時(shí)該電池總反應(yīng)式為：PbO₂+Pb+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O，據(jù)此判斷：
（1）鉛蓄電池的負(fù)極材料是Pb，充電時(shí)應(yīng)將其接外電源負(fù)（填“正”或“負(fù)”）極
（2）工作時(shí)正極反應(yīng)為PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（3）工作時(shí)，電解質(zhì)溶液的濃度減小（填“增大”、“減小”或“不變”）；
（4）工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中陰離子移向負(fù)極，電子從負(fù)極流出；
（5）工作一段時(shí)間后，正負(fù)（填“正”、“負(fù)”或“正負(fù)”）極質(zhì)量將增加．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電池反應(yīng)式知，Pb元素化合價(jià)由0價(jià)、+4價(jià)變?yōu)?2價(jià)，得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物為正極、失電子化合價(jià)升高的金屬為負(fù)極；
（2）放電時(shí)，正極上PbO₂得電子和H₂SO₄反應(yīng)生成PbSO₄；
（3）放電時(shí)，H₂SO₄參加反應(yīng)導(dǎo)致溶液中濃度降低；
（4）放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)；電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極；
（5）根據(jù)電極方程式判斷．

解答 解：（1）根據(jù)電池反應(yīng)式知，Pb元素化合價(jià)由0價(jià)、+4價(jià)變?yōu)?2價(jià)，失電子化合價(jià)升高的金屬為負(fù)極，則Pb為負(fù)極，充電時(shí)作陰極，應(yīng)將其接外電源負(fù)極；
故答案為：Pb；負(fù)；
（2）放電時(shí)，正極上PbO₂得電子和H₂SO₄反應(yīng)生成PbSO₄，電極反應(yīng)式為PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，故答案為：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；
（3）放電時(shí)，H₂SO₄參加反應(yīng)導(dǎo)致溶液中濃度降低，故答案為：減小；
（4）放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)，電子從負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，故答案為：負(fù)；負(fù)；
（5）工作時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，正極電極反應(yīng)：PbO₂+2e^-+4H⁺+SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，由電極方程式可知，正負(fù)極質(zhì)量都增大，
故答案為：正負(fù)．

點(diǎn)評 本題考查了原電池原理，明確正負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)及元素化合價(jià)變化即可解答，知道電流方向、電解質(zhì)溶液中陰陽離子移動(dòng)方向等知識點(diǎn)，題目難度不大．