Question

11．铅蓄电池是典型的可充电电池，它的正负极极板是惰性材料，请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：
（1）电解液中H₂SO₄的浓度将变小；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加48g．
（1）在完全放电耗尽PbO₂和Pb时，若按如图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成Pb，B电极上生成PbO₂，此时铅蓄电池的正负极的极性将对换．

Answer 1

分析 （1）根据电池总反应可知硫酸被消耗，并生成水，则电解质溶液浓度变小；根据负极反应：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄计算负极增加的质量；
（2）装置中使电解装置，电极上是析出的硫酸铅，所以是铅蓄电池的充电过程，依据电解原理分析．

解答 解：（1）铅蓄电池电池总反应式为：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO^2-₄$?_{充电}^{放电}$2PbSO₄+2H₂O，放电过程中，硫酸被消耗，并生成水，则电解质溶液浓度变小；
负极反应为：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄ ，当外电路通过1mol电子时，依据电子守恒可知负极板增加的质量就是硫酸根的质量：0.5mol×96g/mol=48g；
故答案为：小；48；
（2）在完全放电耗尽PbO₂和Pb时，电极上是析出的PbSO₄，若按题右图连接B为阳极应是失去电子发生氧化反应，A为阴极是得到电子发生还原反应，实质是电解反应，B电极上发生反应为：PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-，A电极发生反应为：PbSO₄=Pb-2e^-+SO₄^2-，所以A电极上生成Pb；B极生成PbO₂，此时铅蓄电池的正负极的极性将对换，
故答案为：Pb；PbO₂；对换．

点评 本题考查了铅蓄电池的工作原理和电极反应的书写，关键是原电池中的电极消耗完后电极上是硫酸铅，接通电源进行电解反应，难度中等．