Question

（14分）铅蓄电池是可充电型电池，它的正负极极板是惰性材料，电池总反应式为：?
Pb+PbO₂+4H⁺+2SO2PbSO₄+2H₂O

请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：?
(1) 该蓄电池放电工作时的负极材料是        ，用其电解氯化钠溶液，当阳极上收集到11.2L氯气时（标况下），理论上负极板的质量增加       g。
充电时，上图中A极应接直流电源的              (填“正极”或“负极”)。充电时A极的电极反应式是                            ;
(2) MnO₂的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO₄溶液。阴极的电极反应式　　     　 　。现以铅蓄电池为电源电解，当蓄电池中有0.4mol H⁺被消耗时，则电路中通过的电子的物质的量为    ，MnO₂的理论产量为　 　g。

Answer 1

(1)铅  48， 正   PbSO₄+2H₂O－2e^-= PbO₂+4H⁺+SO₄^2-   (2)2H⁺＋2e^－＝H₂    0.2mol   8.7

试题分析：（1）根据电池的总反应可知，铅蓄电池放电时的负极发生氧化反应，所以负极材料为Pb，发生的电极反应为Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，因此负极增加的质量为SO₄^2-的质量，用该电池电解氯化钠溶液时，当阳极上收集11.2L氯气时，转移1mol电子，所以负极增加48g。充电时，A极应发生氧化反应，所以与电源正极相连，电极反应为PbSO₄+2H₂O－2e^-= PbO₂+4H⁺+SO₄^2-。
（2）电解酸化的MnSO₄溶液，阴极发生还原反应，电极反应为2H⁺＋2e^－＝H₂。根据铅蓄电池的总反应可知，1molH₂SO₄参加反应转移1mol电子，所以0.4mol H⁺被消耗时，转移0.2mol 电子，生成MnO₂0.1mol，质量为8.7g。
点评：在原电池中较活泼的金属作负极，失去电子，发生氧化反应。电子经导线传递到正极上，所以溶液中的阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。正极得到电子，发生还原反应，据此可以进行有关的判断。电解中最关键的是准确判断出电极上离子的放电顺序。在判断电解产物时，首先判断阳极电极材料。如果是活性电极，则电极本身失去电子。如果是惰性电极，则溶液中的阴离子失去电子。而阴极是溶液中的阳离子得到电子，所以需要熟练记住常见离子的放电顺序。