Question

4．用鉛蓄電池電解甲、乙電解池中的溶液．已知鉛蓄電池的總反應(yīng)為：
Pb（s）+PbO₂（s）+2H₂SO₄（aq）$?_{放電}^{充電}$2PbSO₄（s）+2H₂O（l）
電解一段時(shí)間后向c極和d極附近分別滴加酚酞試劑，c極附近溶液變紅，下列說法正確的是（　�。�

• A． d極為陰極
• B． 放電時(shí)鉛蓄電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為：PbO₂（s）+4H⁺（aq）+SO₄^2-（aq）+4e^-═PbSO₄（s）+2H₂O（l）
• C． 若利用甲池精煉銅，b極應(yīng)為粗銅
• D． 若四個(gè)電極材料均為石墨，當(dāng)析出6.4gCu時(shí)，兩池中共產(chǎn)生氣體3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

Answer 1

分析 原電池放電時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)是PbO₂+4H⁺+SO₄^2--2e^-=2H₂O+PbSO₄，負(fù)極為Pb+SO₄^2--2e^-=PbSO₄，在充電時(shí)，陰極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO₄+2e^-=Pb+SO₄^2-，陽極反應(yīng)為PbSO₄-2e^-+2H₂O=PbO₂+SO₄^2-+4H⁺；
電解一段時(shí)間后，c極和d極附近分別滴加酚酞試劑，c極附近溶液變紅，則c是陰極、d是陽極，a是陰極、b是陽極，據(jù)此分析解答．

解答 解：原電池放電時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)是PbO₂+4H⁺+SO₄^2--2e^-=2H₂O+PbSO₄，負(fù)極為Pb+SO₄^2--2e^-=PbSO₄，在充電時(shí)，陰極發(fā)生的反應(yīng)是PbSO₄+2e^-=Pb+SO₄^2-，陽極反應(yīng)為PbSO₄-2e^-+2H₂O=PbO₂+SO₄^2-+4H⁺；
電解一段時(shí)間后，c極和d極附近分別滴加酚酞試劑，c極附近溶液變紅，則c是陰極、d是陽極，a是陰極、b是陽極，
A．通過以上分析知，c是陰極、d是陽極，故A錯(cuò)誤；
B．放電時(shí)，正極反應(yīng)式為PbO₂+4H⁺+SO₄^2--2e^-=2H₂O+PbSO₄，負(fù)極為Pb+SO₄^2--2e^-=PbSO₄，故B錯(cuò)誤；
C．電解精煉粗銅時(shí)，粗銅為陽極，所以為b電極，故C正確；
D．電解析出6.4gCu，其物質(zhì)的量是6.4g÷64g/mol=0.1mol，轉(zhuǎn)移0.2mol電子，c電極上生成0.1mol氫氣、d電極上生成0.05mol氧氣，b電極上析出0.1mol氯氣，所以生成氣體體積=（0.1+0.05+0.1）mol×22.4L/mol=5.6L，故D錯(cuò)誤；
故選C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池和電解池原理，明確離子放電順序是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，注意D中采用轉(zhuǎn)移電子守恒進(jìn)行計(jì)算，題目難度中等．