Question

（14分）目前機動車使用的電池品種不少，其中鉛蓄電池的使用量最大。

I．鉛蓄電池的電極材料分別是Pb和PbO2，電解質溶液為稀硫酸。鉛蓄電池充放電的總反應方程式為：

PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O，請根據(jù)上述情況判斷：

（1）電池的負極材料是 。

（2）充電時，鉛蓄電池陽極的電極反應式為 。

Ⅱ．鉛蓄電池使用量的急速增加引起鉛污染日益嚴重，工業(yè)上從廢鉛蓄電池的鉛膏回收鉛的一種工藝流程如下：

請回答下列問題：

（3）為提高步驟①的化學反應速率，你認為可采取的措施是 （寫一條即可）。

（4）寫出步驟①中PbSO4轉化為PbCO3反應的平衡常數(shù)表達式：K = 。

（5）步驟①中發(fā)生氧化還原反應的化學方程式為 。

（6）步驟③從母液可獲得的副產(chǎn)品為 （寫化學式）。

（7）已知：PbCO3在一定條件下可制得PbO，PbO通過進一步反應可制得Pb，寫出一個由PbO生成Pb的化學方程式： 。

Answer 1

（1）Pb （2）PbSO4+2H2O-2e—＝PbO2+4H＋+SO42—

（3）充分攪拌；適當升高溫度；增大碳酸鈉和亞硫酸鈉的濃度 （4）

（5）PbO2＋Na2SO3＋H2O＝PbSO4＋2NaOH或

PbO2＋Na2SO3＋Na2CO3＋H2O＝PbCO3＋Na2SO4＋2NaOH （6）Na2SO4、NaOH

（7）PbO＋COCO2＋Pb（還原劑用C、H2、Al等均可）

【解析】

試題分析：I．（1）原電池中負極失去電子，發(fā)生氧化反應，正極得到電子，發(fā)生還原反應。根據(jù)放電時的總反應式可知Pb失去電子作還原劑，所以電池的負極材料是Pb。

（2）充電時相當于電解池，鉛蓄電池的正極與電源的負極相鄰，作陽極，所以充電時陽極硫酸鉛失去電子轉化為二氧化鉛，則電極反應式為PbSO4+2H2O-2e—＝PbO2+4H＋+SO42—。

Ⅱ．（3）影響化學反應速率額因素一般是溫度、濃度、壓強、催化劑及其反應物的接觸面積等，所以為提高步驟①的化學反應速率，可采取的措施是充分攪拌；適當升高溫度；增大碳酸鈉和亞硫酸鈉的濃度。

（4）步驟①中PbSO4轉化為PbCO3反應的方程式為PbSP4＋CO32－＝PbCO3＋SO42－，因此該反應的平衡常數(shù)表達式：K =。

（5）亞硫酸鈉具有還原性，可被二氧化鉛氧化生成硫酸鈉，因此步驟①中發(fā)生氧化還原反應的化學方程式為PbO2＋Na2SO3＋H2O＝PbSO4＋2NaOH或PbO2＋Na2SO3＋Na2CO3＋H2O＝PbCO3＋Na2SO4＋2NaOH。

（6）根據(jù)PbO2＋Na2SO3＋Na2CO3＋H2O＝PbCO3＋Na2SO4＋2NaOH可知產(chǎn)生的碳酸鉛過濾出來，濾液中轉移是氫氧化鈉和硫酸鈉，則步驟③從母液可獲得的副產(chǎn)品為Na2SO4、NaOH。

（7）CO具有還原性可以還有PbO，反應的化學方程式為PbO＋COCO2＋Pb。

考點：考查鉛蓄電池以及物質制備工藝流程圖的分析與應用