Question

（14分）鉛蓄電池是可充電型電池，它的正負極極板是惰性材料，電池總反應式為：?
Pb+PbO₂+4H⁺+2SO2PbSO₄+2H₂O

請回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）：?
(1) 該蓄電池放電工作時的負極材料是        ，用其電解氯化鈉溶液，當陽極上收集到11.2L氯氣時（標況下），理論上負極板的質量增加       g。
充電時，上圖中A極應接直流電源的              (填“正極”或“負極”)。充電時A極的電極反應式是                            ;
(2) MnO₂的生產方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO₄溶液。陰極的電極反應式　　     　 　�，F以鉛蓄電池為電源電解，當蓄電池中有0.4mol H⁺被消耗時，則電路中通過的電子的物質的量為    ，MnO₂的理論產量為　 　g。

Answer 1

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

解析試題分析：（1）根據電池的總反應可知，鉛蓄電池放電時的負極發生氧化反應，所以負極材料為Pb，發生的電極反應為Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，因此負極增加的質量為SO₄^2-的質量，用該電池電解氯化鈉溶液時，當陽極上收集11.2L氯氣時，轉移1mol電子，所以負極增加48g。充電時，A極應發生氧化反應，所以與電源正極相連，電極反應為PbSO₄+2H₂O－2e^-= PbO₂+4H⁺+SO₄^2-。
（2）電解酸化的MnSO₄溶液，陰極發生還原反應，電極反應為2H⁺＋2e^－＝H₂。根據鉛蓄電池的總反應可知，1molH₂SO₄參加反應轉移1mol電子，所以0.4mol H⁺被消耗時，轉移0.2mol 電子，生成MnO₂0.1mol，質量為8.7g。
考點：原電池、電解原理
點評：在原電池中較活潑的金屬作負極，失去電子，發生氧化反應。電子經導線傳遞到正極上，所以溶液中的陽離子向正極移動，陰離子向負極移動。正極得到電子，發生還原反應，據此可以進行有關的判斷。電解中最關鍵的是準確判斷出電極上離子的放電順序。在判斷電解產物時，首先判斷陽極電極材料。如果是活性電極，則電極本身失去電子。如果是惰性電極，則溶液中的陰離子失去電子。而陰極是溶液中的陽離子得到電子，所以需要熟練記住常見離子的放電順序。