Question

【題目】大力發展電動汽車，可以有效控制空氣污染．目前機動車常使用的電池有鉛蓄電池、鋰電池等．

Ⅰ鉛蓄電池充放電的總反應為：，鋰硫電池充放電的總反應為：．

放電時，鉛蓄電池的負極反應式為 ______ ．

鋰硫電池工作時，電子經外電路流向 ______ 填“正極”或“負極”．

當消耗相同質量的負極活性物質時，鋰硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的 ______ 倍．

Ⅱ由方鉛礦制備鉛蓄電池電極材料的方法如下：

油畫所用的白色顏料置于空氣中，遇氣體變成黑色PbS，從而使油畫的色彩變暗，用清洗，可使油畫“復原”．

的作用是 ______．

已知硫化鉛溶于水時存在溶解平衡：，試分析能溶于稀的原因 ______．

濾液X是一種可循環使用的物質，其溶質主要是 ____ 填化學式，若X中殘留的過多，循環使用時可能出現的問題是 ____．

與次氯酸鈉溶液反應可制得，寫出該反應的離子方程式 ______ ．

以石墨為電極，電解溶液也可以制得，則陽極的電極反應式為 ______ ；電解時為提高Pb元素的利用率，常在溶液中加入適量，理由是 ______ ．

Answer 1

【答案】 正極 14.8 氧化劑 硝酸氧化硫離子導致硫離子的濃度減小，使溶解平衡正向移動，促進PbS的溶解 浸出時部分鉛離子生成硫酸鉛隨浸出渣排出，降低硫酸鉛的產率 加入硝酸銅，銅離子在陰極放電生成單質銅，避免了鉛離子在陰極放電，增大鉛離子的利用率

【解析】

Ⅰ.（1）放電時，鉛蓄電池的負極發生氧化反應；

（2）原電池工作時電子由負極流向正極；

（3）鉛蓄電池中207g鉛消耗時轉移 2mol e-，鋰硫電池中7g鋰消耗時轉移1mol電子；

Ⅱ．PbS和硝酸發生氧化還原反應生成Pb(NO3)2和硫單質或硫酸，同時產生NOx，溶液中加入硫酸溶液，生成PbSO4沉淀和HNO3溶液，HNO3可以循環利用。PbSO4中加入碳酸鈉溶液，PbSO4轉化為PbCO3，PbCO3可以受熱分解成PbO，PbO被NaClO氧化為PbO2。

Ⅰ（1）放電時，鉛蓄電池的負極發生氧化反應，而鉛離子與溶液中的硫酸根離子生成難溶的硫酸鉛，電極反應式為：，故答案為：；

（2）原電池工作時電子由負極流向正極，故答案為：正極；

（3）鉛蓄電池中鉛是負極，207g鉛消耗時轉移 2mol ，故鋰硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的： 倍，故答案為：；

Ⅱ（1）①過氧化氫將黑色PbS氧化成白色的硫酸鉛，所以過氧化氫是氧化劑，故答案為：氧化劑；

②已知硫化鉛溶于水時存在溶解平衡：，電離產生的硫離子具有還原性，而硝酸具有強氧化性，發生氧化還原反應，導致硫離子的濃度減少，固平衡正向移動，故答案為：硝酸氧化硫離子導致硫離子的濃度減小，使溶解平衡正向移動，促進PbS的溶解；

（2）硝酸鉛與硫酸發生復分解反應生成難溶硫酸鉛和硝酸；殘留的過多，會與溶液中的鉛離子結合成難溶的硫酸鉛，導致鉛的流失，減少了二氧化鉛的產量，故答案為：；浸出時部分鉛離子生成硫酸鉛隨浸出渣排出，降低硫酸鉛的產率；

（3）①和次氯酸鈉反應生成二氧化鉛和氯化鈉，離子方程式為；故答案為：；

電解時，陽極上鉛離子失電子和水反應生成二氧化鉛，電極反應式為；加入硫酸銅，銅離子在陰極放電生成單質銅，避免了鉛離子放電，從而大大提高鉛離子的利用率，故答案為： ，加入硫酸銅，銅離子在陰極放電生成單質銅，避免了鉛離子在陰極放電，增大鉛離子的利用率。