Question

(10分)圖示的四個(gè)容器中分別盛有不同的溶液，除A、B外，其余電極均為石墨電極。甲為鉛蓄電池，其工作原理為：Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O，其兩個(gè)電極的電極材料分別是PbO2和Pb。

閉合S，發(fā)現(xiàn)G電極附近的溶液變紅，20 min后，將S斷開(kāi)，此時(shí)C、D兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同；據(jù)此回答：

（1）A電極的電極材料是______________(填“PbO2”或“Pb”)。

（2）電解后，要使丙中溶液恢復(fù)到原來(lái)的濃度，需加入的物質(zhì)是________(填化學(xué)式)。

（3）到20 min時(shí)，電路中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。

（4）0～20 min，H電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________

Answer 1

28（1）PbO2 （2） H2O （3）0.4mol； （4）2Cl--2e-=Cl2↑；4OH--4e-=O2+2H2O

【解析】

試題分析：（1）閉合S，發(fā)現(xiàn)G電極附近的溶液變紅，說(shuō)明G的電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2+2OH-,G為陰極，則H為陽(yáng)極，A為正極，A電極的電極材料是PbO2；（2）丙中電解硫酸鋁溶液，實(shí)際上是電解水，要使丙中溶液恢復(fù)到原來(lái)的濃度，需加入的物質(zhì)是水；（3）20 min后，將S斷開(kāi)，此時(shí)C、D兩極上產(chǎn)生的氣體體積相同，設(shè)C、D產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為xmol,

C極發(fā)生的電極反應(yīng)為Cu2+ + 2e- = Cu 、2H+ + 2e- = H2↑，D極的電極反應(yīng)為4OH— - 4e- = 2H2O + O2↑

0.1 0.2 2x x 4x x

0.2+2x=4x 解得x=0.1 則到20 min時(shí)，電路中通過(guò)電子的物質(zhì)的量為0.4mol；

（4）0～20 min，H電極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑；0.2moLCl-只放電0.2moL,隨后是OH-放電，即4OH--4e-=O2+2H2O 。

考點(diǎn)：考查鉛蓄電池，電解原理的應(yīng)用。