Question

鉛蓄電池是最常用的化學(xué)電源，它在放電、充電時(shí)的電池反應(yīng)為：
試回答：
（1）鉛蓄電池負(fù)極的電極材料是_______。
（2）工作時(shí)鉛蓄電池正極的電極反應(yīng)是___________。
（3）鉛蓄電池工作過程中，電解質(zhì)溶液的密度會(huì)_______(填“減小”“增大”或“不變”，下同)，pH________。
（4）該鉛蓄電池在充電時(shí)陽極的電極反應(yīng)是___________。
（5）如果用鉛蓄電池做電源電解飽和食鹽水制取Cl₂，已知某鉛蓄電池中硫酸溶液的體積為0.8L，電解前硫酸溶液濃度為4.5mol.L^-1，當(dāng)制得26.88LCl₂時(shí)（指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下），求理論上電解后電池中硫酸溶液的濃度為（假設(shè)電解前后硫酸溶液的體積不變）________ mol.L^-1。

Answer 1

（1）Pb (或鉛)
（2）PbO₂＋4H^＋＋SO₄^2－＋2e^－= PbSO₄＋2H₂O 
（3）減小、增大
（4）PbSO₄＋2H₂O—2e^－= PbO₂＋4H^＋＋SO₄^2－
（5）1.5mol.L^-1

試題分析：（1）鉛蓄電池負(fù)極是失電子的一極，正極是得電子的一極，根據(jù)原電池總反應(yīng)可判斷其電極材料是Pb (或鉛)。
（2）電池正極的電極反應(yīng)是PbO₂＋4H^＋＋SO₄^2－＋2e^－= PbSO₄＋2H₂O 。
（3）根據(jù)總電極反應(yīng)，由于硫酸溶液濃度減小，故電解質(zhì)溶液的密度會(huì)減小。pH_增大。
（4）該鉛蓄電池在充電時(shí)外界電源與原電池的正極相連，陽極的電極發(fā)生的反應(yīng)氧化反應(yīng)即失電子，電極反應(yīng)為PbSO₄＋2H₂O—2e^－= PbO₂＋4H^＋＋SO₄^2－ 。
（5）電解前鉛蓄電池中硫酸溶液的物質(zhì)的量為3.6mol.，26.88LCl₂時(shí)（指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下）物質(zhì)的量為1.2mol,轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是2.4mol。根據(jù)電子守恒，消耗硫酸2.4mol,硫酸還剩下1.2mol，因此電解后電池中硫酸溶液的濃度為1.2/0.8="1.5" mol.L^-1。