Question

鉛蓄電池是可充電型電池，它的正負(fù)極極板是惰性材料，電池總反應(yīng)式為：
Pb+PbO₂+4H⁺+2SO

2- 4

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O，請(qǐng)回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）：
（1）該蓄電池放電工作時(shí)的負(fù)極材料是

 

，用其電解氯化鈉溶液，當(dāng)陽極上收集到11.2L氯氣時(shí)（標(biāo)況下），理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加

 

g．充電時(shí)，圖中A極應(yīng)接直流電源的

 

（填“正極”或“負(fù)極”）．充電時(shí)A極的電極反應(yīng)式是

 

；
（2）MnO₂的生產(chǎn)方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO₄溶液．陰極的電極反應(yīng)式

 

．現(xiàn)以鉛蓄電池為電源電解，當(dāng)蓄電池中有0.4mol H⁺被消耗時(shí)，則電路中通過的電子的物質(zhì)的量為

 

，MnO₂的理論產(chǎn)量為

 

g．

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）放電時(shí)，失電子化合價(jià)升高的物質(zhì)為負(fù)極材料；根據(jù)串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等進(jìn)行計(jì)算；充電時(shí)二氧化鉛要作原電池陽極，與電源正極相連，陽極上硫酸鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；
（2）電解酸化的MnSO₄溶液時(shí)，根據(jù)離子的放電順序，陰極上首先放電的是H⁺，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極反應(yīng)式為：MnSO₄-2e^-+2H₂O═MnO₂+SO₄^2-+4H⁺，根據(jù)氫離子和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，再根據(jù)二氧化錳和氫離子之間的關(guān)系式計(jì)算二氧化錳的質(zhì)量．

解答： 解：（1）放電時(shí)，該裝置是原電池，鉛失電子生成硫酸鉛而作負(fù)極，所以負(fù)極材料是Pb，電解氯化鈉溶液是，陽極上氯離子放電生成氯氣，當(dāng)陽極上收集到11.2L氯氣時(shí)（標(biāo)況下）時(shí)，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量=

11.2L

22.4L/mol

×2=1mol，串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子相等，所以負(fù)極板上增加的質(zhì)量=

1mol

2

×96g/mol=48g，
充電時(shí)，二氧化鉛作電解池陽極，應(yīng)該與電源正極相連，A電極上硫酸鉛失電子和水反應(yīng)生成二氧化鉛和硫酸，電極反應(yīng)式為PbSO₄+2H₂O-2e-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-，
故答案為：鉛；48；正；PbSO₄+2H₂O-2e-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-；
（2）電解酸化的MnSO₄溶液時(shí)，根據(jù)離子的放電順序，陰極上首先放電的是H⁺，電極反應(yīng)式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極反應(yīng)式為：MnSO₄-2e^-+2H₂O═MnO₂+SO₄^2-+4H⁺，根據(jù)氫離子和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得，通過電子的物質(zhì)的量=

0.4mol

4

×2=0.2mol，根據(jù)氫離子和二氧化錳之間的關(guān)系式得，二氧化錳的產(chǎn)量=

0.4mol

4

×87g/mol=8.7g，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；0.2mol；8.7．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池和電解池原理，根據(jù)各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)結(jié)合物質(zhì)之間的關(guān)系式來分析解答，注意鉛蓄電池放電時(shí)，負(fù)極上鉛失電子但因?yàn)樯�成硫酸鉛而導(dǎo)致負(fù)極板質(zhì)量增加，為易錯(cuò)點(diǎn)．