Question

铅蓄电池是最常用的化学电源，它在放电、充电时的电池反应为：
试回答：
（1）铅蓄电池负极的电极材料是_______。
（2）工作时铅蓄电池正极的电极反应是___________。
（3）铅蓄电池工作过程中，电解质溶液的密度会_______(填“减小”“增大”或“不变”，下同)，pH________。
（4）该铅蓄电池在充电时阳极的电极反应是___________。
（5）如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取Cl₂，已知某铅蓄电池中硫酸溶液的体积为0.8L，电解前硫酸溶液浓度为4.5mol.L^-1，当制得26.88LCl₂时（指在标准状况下），求理论上电解后电池中硫酸溶液的浓度为（假设电解前后硫酸溶液的体积不变）________ mol.L^-1。

Answer 1

（1）Pb (或铅)
（2）PbO₂＋4H^＋＋SO₄^2－＋2e^－= PbSO₄＋2H₂O 
（3）减小、增大
（4）PbSO₄＋2H₂O—2e^－= PbO₂＋4H^＋＋SO₄^2－
（5）1.5mol.L^-1

试题分析：（1）铅蓄电池负极是失电子的一极，正极是得电子的一极，根据原电池总反应可判断其电极材料是Pb (或铅)。
（2）电池正极的电极反应是PbO₂＋4H^＋＋SO₄^2－＋2e^－= PbSO₄＋2H₂O 。
（3）根据总电极反应，由于硫酸溶液浓度减小，故电解质溶液的密度会减小。pH_增大。
（4）该铅蓄电池在充电时外界电源与原电池的正极相连，阳极的电极发生的反应氧化反应即失电子，电极反应为PbSO₄＋2H₂O—2e^－= PbO₂＋4H^＋＋SO₄^2－ 。
（5）电解前铅蓄电池中硫酸溶液的物质的量为3.6mol.，26.88LCl₂时（指在标准状况下）物质的量为1.2mol,转移电子的物质的量是2.4mol。根据电子守恒，消耗硫酸2.4mol,硫酸还剩下1.2mol，因此电解后电池中硫酸溶液的浓度为1.2/0.8="1.5" mol.L^-1。