Question

已知鉛蓄電池放電時發生如下反應：正極：PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-=PbSO₄+2H₂O；負極：Pb+SO₄^2--2e^-=PbSO₄．實驗室用鉛蓄電池作電源，用惰性電極電解CuSO₄溶液，當陰極析出2.4g銅時，鉛蓄電池內消耗H₂SO₄物質的量至少是（　　）

A．0.050mol

B．0.075mol

C．0.20mol

D．0.40mol

Answer 1

分析：鉛蓄電池中的電池反應式為PbO₂+Pb+2H₂SO₄ =2PbSO₄+2H₂O，根據原電池和電解池中轉移電子數相等計算消耗硫酸的物質的量．

解答：解：當電解池的陰極上析出64g銅時，轉移電子的物質的量是2mol，當陰極析出2.4g銅時，轉移電子的物質的量=

2.4g

64g/mol

×2=

3

40

mol，串聯的原電池和電解池中，轉移電子的物質的量相等，設鉛蓄電池內消耗硫酸的物質的量是x，
PbO₂+Pb+2H₂SO₄ =2PbSO₄+2H₂O  轉移電子
        2mol                2mol
        x                   

3

40

mol
x=

3 40 ×2

2

mol=

3

40

mol=0.075mol，
故選B．

點評：本題以原電池和電解池原理為載體考查了物質的量的計算，明確串聯的原電池和電解池中轉移電子數相等是解本題的關鍵，難度不大．