Question

（12分）鉛蓄電池是典型的可充型電池，它的正負極格板是惰性材料，電池總反應式為：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）
（1）放電時：正極的電極反應式是                 ；電解液中H₂SO₄的濃度將變________，當外電路通過1mol電子時，理論上負極板的質量增加               g。
（2）在完全放電耗盡PbO₂和Pb時，若按右圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成__________，B電極上生成________，此時鉛蓄電池的正負極的極性將____________。

Answer 1

（1）PbO₂ + 2e^－ + 4H⁺ +SO₄^2－ = PbSO₄ + 2H₂O 小   48
（2）Pb   PbO₂  對換

考查原電池和電解池的判斷及有關計算。
（1）放電相當于原電池，充電相當于電解池。原電池中正極是得到電子，發生還原反應的，根據總反應式可知鉛是負極，二氧化鉛是正極。所以蓄電池中正極電極反應式為PbO₂ + 2e^－ + 4H⁺ +SO₄^2－＝ PbSO₄ + 2H₂O。放電時消耗硫酸，因此硫酸濃度將減小。負極電極反應式為Pb－2e^－+SO₄^2－＝ PbSO₄，所以通過1mol電子時，負極質量增加為0.5mol×303g/mol－0.5mol×207g/mol＝48g。
（2）根據裝置圖可判斷A和電源的負極相連，作陰極，得到電子發生還原反應，電極反應式為PbSO₄＋2e^－＝Pb+SO₄^2－。B和電源的正極相連，作陽極，失去電子發生氧化反應，電極反應式為PbSO₄－2e^－+ 2H₂O = PbO₂ + 4H⁺ +SO₄^2－。所以A極生成鉛，B極生成二氧化鉛，因此蓄電池的正負極的極性將對換。