Question

13．鉛蓄電池的工作原理為Pb+PbO₂+4H⁺+2SO${\;}_{4}^{2-}$$?_{充電}^{放電}$2PbSO₄+2H₂O．下圖所示裝置中，A為PbO₂電極，B為Pb電極，E、F均為PbSO₄電極，U形管中盛有足量硫酸溶液．先閉合S₁足夠長(zhǎng)時(shí)間后斷開S₁，下列有關(guān)說法中不正確的是（　�。�

• A． 閉合S₁時(shí)，左側(cè)U形管為原電池，右側(cè)U形管為電解池，F(xiàn)電極上生成氧氣
• B． 若將兩U形管中的溶液混合，混合液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍為30%
• C． 若再單獨(dú)閉合S₂，電極A、B的質(zhì)量會(huì)逐漸增加，電極E、F的質(zhì)量會(huì)逐漸減小
• D． 若再單獨(dú)閉合S₂，E、F電極上發(fā)生的反應(yīng)與之前相同

Answer 1

分析 先閉合S₁足夠長(zhǎng)時(shí)間，左側(cè)為原電池，A為正極，發(fā)生SO₄^2-+PbO₂+2e^-+4H⁺═PbSO₄+2H₂O，B為負(fù)極，發(fā)生Pb+SO₄^2--2e^-═PbSO₄，E為陰極，F(xiàn)為陽極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為PbSO₄+2e^-=Pb+SO₄^2-，F(xiàn)發(fā)生氧化反應(yīng)，電極方程式為PbSO₄-2e^-+2H₂O=PbO₂+SO₄^2-+4H⁺，若再單獨(dú)閉合S₂，A、E為陰極，B、F為陽極，以此解答該題．

解答 解：A．先閉合S₁足夠長(zhǎng)時(shí)間，左側(cè)為原電池，A為正極，E為陰極，F(xiàn)為陽極，電極方程式為PbSO₄-2e^-+2H₂O=PbO₂+SO₄^2-+4H⁺，沒有氧氣生成，故A錯(cuò)誤；
B．閉合S₁時(shí)，左側(cè)發(fā)生Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-=2PbSO₄+2H₂O，左側(cè)消耗硫酸，右側(cè)發(fā)生2PbSO₄+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-，右側(cè)生成硫酸，將兩U形管中的溶液混合，混合液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)仍為30%，故B正確；
C．若再單獨(dú)閉合S₂，電極A發(fā)生PbSO₄-2e^-+2H₂O=PbO₂+SO₄^2-+4H⁺，B發(fā)生Pb+SO₄^2--2e^-═PbSO₄，質(zhì)量會(huì)逐漸增加，E發(fā)生電極方程式為PbSO₄+2e^-=Pb+SO₄^2-，F(xiàn)發(fā)生PbSO₄-2e^-+2H₂O=PbO₂+SO₄^2-+4H⁺，電極E、F的質(zhì)量會(huì)逐漸減小，故C正確；
D．閉合S₁時(shí)，E為陰極，F(xiàn)為陽極，連接外加電源時(shí)，E為陰極，F(xiàn)為陽極，發(fā)生反應(yīng)相同，故D正確．
故選A．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池和電解池原理，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力的考查，明確得失電子與電極關(guān)系、電極反應(yīng)式的書寫是解本題關(guān)鍵，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，題目難度不大．