Question

【題目】已知鉛蓄電池的工作原理為Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)，現用如圖1裝置進行電解(電解液足量），測得當鉛蓄電池中轉移0.4mol電子時，鐵電極的質量減少11.2g。請回答下列問題：

（1）A是鉛蓄電池的________極，鉛蓄電池正極反應式為:______。

（2）Ag電極的電極反應式是______，該電極的電極產物共________g。

（3）Cu電極的電極反應式是________，CuSO4溶液的濃度_______(填“減小”“增大”或“不變”)。

（4）如圖2表示電解進行過程中某個量(縱坐標x)隨時間的變化曲線，則x表示_______。

a.各U形管中產生的氣體的體積

b.各U形管中陽極質量的減少量

c.各U形管中陰極質量的增加量

Answer 1

【答案】負 PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－===PbSO4＋2H2O 2H＋＋2e－===H2↑ 0.4 Cu－2e－===Cu2＋ 不變 b

【解析】

已知鉛蓄電池中轉移0.4mol電子時，鐵電極的質量減少11.2g，則稀硫酸電解池中Fe為陽極，硫酸銅電解池中Cu為陽極，鉛蓄電池B為正極，A為負極；

（1）分析可知，A是鉛蓄電池的負極；鉛蓄電池正極二氧化鉛得電子，與硫酸反應生成硫酸鉛和水，電極反應式為PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－=PbSO4＋2H2O；

（2）Ag電極為電解池的陰極，氫離子得電子生成氫氣，電極反應式為2H＋＋2e－=H2↑；轉移0.4mol電子時，生成0.2mol氫氣，即0.4g；

（3）Cu電極為陽極，銅失電子生成銅離子，電極反應式為Cu－2e－=Cu2＋；溶液中的銅離子在陰極得電子生成銅，則溶液中的銅離子濃度不變；

（4）a.硫酸銅溶液中無氣體生成，與圖象不符，a錯誤；

b.各U形管中陽極分別為Fe、Cu，隨反應時間的增大，質量逐漸減少，符合圖象，b正確；

c.稀硫酸電解池中陰極產生氫氣，陰極的質量不變，與圖象不符，c錯誤；

答案為b。