Question

已知铅蓄电池放电时发生如下反应：正极：PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-=PbSO₄+2H₂O；负极：Pb+SO₄^2--2e^-=PbSO₄．实验室用铅蓄电池作电源，用惰性电极电解CuSO₄溶液，当阴极析出2.4g铜时，铅蓄电池内消耗H₂SO₄物质的量至少是（　　）

A．0.050mol

B．0.075mol

C．0.20mol

D．0.40mol

Answer 1

分析：铅蓄电池中的电池反应式为PbO₂+Pb+2H₂SO₄ =2PbSO₄+2H₂O，根据原电池和电解池中转移电子数相等计算消耗硫酸的物质的量．

解答：解：当电解池的阴极上析出64g铜时，转移电子的物质的量是2mol，当阴极析出2.4g铜时，转移电子的物质的量=

2.4g

64g/mol

×2=

3

40

mol，串联的原电池和电解池中，转移电子的物质的量相等，设铅蓄电池内消耗硫酸的物质的量是x，
PbO₂+Pb+2H₂SO₄ =2PbSO₄+2H₂O  转移电子
        2mol                2mol
        x                   

3

40

mol
x=

3 40 ×2

2

mol=

3

40

mol=0.075mol，
故选B．

点评：本题以原电池和电解池原理为载体考查了物质的量的计算，明确串联的原电池和电解池中转移电子数相等是解本题的关键，难度不大．