Question

【題目】鉛蓄電池是常用的化學(xué)電源，其電極材料分別是Pb和PbO2，電解液為稀硫酸。放電時，該電池總反應(yīng)式為：Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O。請根據(jù)上述情況判斷：

（1）該蓄電池的負(fù)極材料是_________，放電時發(fā)生_________（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)。

（2）該蓄電池放電時，電解質(zhì)溶液的酸性_________（填“增大”、“減小”或“不變”），電解質(zhì)溶液中陰離子移向_________（填“正”或“負(fù)”）極。

（3）已知硫酸鉛為不溶于水的白色固體，生成時附著在電極上。試寫出該電池放電時，正極的電極反應(yīng)_______________________________________（用離子方程式表示）。

（4）氫氧燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點(diǎn)，其能量密度高于鉛蓄電池。若電解質(zhì)為KOH溶液，則氫氧燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式為____________________。該電池工作時，外電路每流過1×103 mol e－，消耗標(biāo)況下氧氣_________m3。

Answer 1

【答案】Pb氧化減小負(fù)PbO2＋2 e－＋SO42-＋4H＋＝PbSO4＋2H2OH2－2e－＋2OH－＝2H2O5.6

【解析】

（1）鉛蓄電池中，根據(jù)原電池反應(yīng)式中元素化合價變化知，Pb中Pb元素化合價由0價變?yōu)?/span>+2價，被氧化發(fā)生氧化反應(yīng)，所以Pb作負(fù)極，故答案為：Pb；氧化；

（2）鉛蓄電池工作時，硫酸參加反應(yīng)生成硫酸鉛同時生成水，導(dǎo)致硫酸濃度降低、酸性減小，原電池放電時陰離子向負(fù)極移動，故答案為：減小；負(fù)；

（3）工作時，該鉛蓄電池正極上PbO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O，答案為：PbO2+SO42-+2e-+4H+═PbSO4+2H2O；
（4）燃料與氧氣燃燒的總化學(xué)方程式為2H2+O2=2H2O，電解質(zhì)溶液呈堿性，負(fù)極上氫氣失電子生成水，則負(fù)極的電極方程式為2H2+4OH--4e-=4H2O；該電池中正極上是氧氣發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，其電極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-=4OH-，則外電路每流過1×103mol e-，消耗氧氣為1×103mol÷4=250mol，所以氧氣的體積為250mol×22.4L/mol=5.6×103L=5.6m3；故答案為：2H2+4OH-=4H2O+4e-；O2+2H2O+4e-=4OH-；5.6。