Question

铅蓄电池是化学电源，它工作时的电池反应为：PbO₂+Pb+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O．试回答：
（1）铅蓄电池正极的电极材料是

 

．
（2）工作时该铅蓄电池负极的电极反应是

 

．
（3）铅蓄电池工作时，电解质溶液的浓度

 

（填“减小”“增大”或“不变”，下同），pH

 

．
（4）如果用铅蓄电池做电源电解饱和食盐水制取Cl₂，当制得0.25mol Cl₂时，在理论上电池内部消耗的H₂SO₄的物质的量是

 

mol．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）放电时，失电子化合价升高的金属单质作负极，得电子化合价降低的反应物作正极；
（2）负极上Pb失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅；
（3）根据溶液中参加反应的物质确定溶液浓度变化及溶液pH变化；
（4）串联电路中转移电子相等，根据转移电子相等计算消耗硫酸的物质的量．

解答： 解：（1）在原电池中得电子化合价降低的作正极，放电时，Pb元素化合价由0价、+4价变为+2价，所以Pb作负极、作正极PbO₂，故答案为：PbO₂；
（2）Pb为负极，负极上Pb失电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，电极反应式为Pb+SO₄^2--2e^-═PbSO₄，故答案为：Pb+SO₄^2--2e^-═PbSO₄；
（3）根据方程式知，硫酸参加反应生成硫酸铅沉淀和水，所以溶液浓度降低，溶液中氢离子浓度降低，则溶液的pH增大，故答案为：减小；增大；
（4）氯离子放电时电极反应式为2Cl-2e^-=Cl₂↑，当制得0.25mol Cl₂时，转移电子的物质的量为0.5mol，串联电路中转移电子相等，设消耗硫酸的物质的量为x，
PbO₂+Pb+2H₂SO₄═2PbSO₄+2H₂O转移电子
         2mol            2mol
         x               0.5mol
2mol：2mol=x：0.5mol
x=

2mol×0.5mol

2mol

=0.5mol，
故答案为：0.5mol．

点评：本题考查了原电池原理，知道电池反应中正负极与元素化合价升降的关系，电极反应式的书写为学习难点，书写时要仔细揣摩，题目难度不大．