Question

11．鉛蓄電池是典型的可充電電池，它的正負(fù)極極板是惰性材料，請回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）：
（1）電解液中H₂SO₄的濃度將變小；當(dāng)外電路通過1mol電子時，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加48g．
（1）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時，若按如圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成Pb，B電極上生成PbO₂，此時鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將對換．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)電池總反應(yīng)可知硫酸被消耗，并生成水，則電解質(zhì)溶液濃度變小；根據(jù)負(fù)極反應(yīng)：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄計算負(fù)極增加的質(zhì)量；
（2）裝置中使電解裝置，電極上是析出的硫酸鉛，所以是鉛蓄電池的充電過程，依據(jù)電解原理分析．

解答 解：（1）鉛蓄電池電池總反應(yīng)式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO^2-₄$?_{充電}^{放電}$2PbSO₄+2H₂O，放電過程中，硫酸被消耗，并生成水，則電解質(zhì)溶液濃度變��；
負(fù)極反應(yīng)為：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，當(dāng)外電路通過1mol電子時，依據(jù)電子守恒可知負(fù)極板增加的質(zhì)量就是硫酸根的質(zhì)量：0.5mol×96g/mol=48g；
故答案為：小；48；
（2）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時，電極上是析出的PbSO₄，若按題右圖連接B為陽極應(yīng)是失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，A為陰極是得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，實質(zhì)是電解反應(yīng)，B電極上發(fā)生反應(yīng)為：PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-，A電極發(fā)生反應(yīng)為：PbSO₄=Pb-2e^-+SO₄^2-，所以A電極上生成Pb；B極生成PbO₂，此時鉛蓄電池的正負(fù)極的極性將對換，
故答案為：Pb；PbO₂；對換．

點(diǎn)評 本題考查了鉛蓄電池的工作原理和電極反應(yīng)的書寫，關(guān)鍵是原電池中的電極消耗完后電極上是硫酸鉛，接通電源進(jìn)行電解反應(yīng)，難度中等．