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高中 | 二次电池题目答案及解析如下,仅供参考!
选修四
第四章 电化学基础
第二节 化学电源
二次电池
铅蓄电池是典型的可充电池,在现代生活中有着广泛的应用,其充放电按下式进行:$\text{Pb}+\text{Pb}{{\text{O}}_{2}}+2{{\text{H}}_{2}}\text{S}{{\text{O}}_{4}}\overset{放电}{\underset{充电}{\rightleftharpoons}}2\text{PbS}{{\text{O}}_{4}}+2{{\text{H}}_{2}}\text{O}$,有关该电池的说法正确的是$(\quad\ \ \ \ )$
放电时,蓄电池内电路中${{\\text{H}}^{+}}$向$\\text{Pb}{{\\text{O}}_{2}}$电极移动
","放电时,每通过$1\\text{ mol}$电子,蓄电池就要消耗$2\\text{ mol }{{\\text{H}}_{2}}\\text{S}{{\\text{O}}_{4}}$
","充电时,正极反应:$\\text{PbS}{{\\text{O}}_{4}}+2{{\\text{e}}^{-}}=\\text{Pb}+\\text{SO}_{4}^{2-}$
","充电时,铅蓄电池的负极发生氧化反应
"]分析:由总方程式可知,放电为原电池反应,$\rm Pb$为负极,发生氧化反应,电极方程式为$\rm Pb+SO_{4}^{2-}\rm -2e^{-}=PbSO_{4}$,$\rm PbO_{2}$为正极,发生还原反应,电极方程式为$\rm PbO_{2}+4H^{+}+$ $\rm SO_{4}^{2-}\rm -2e^{-}=2H_{2}O+PbSO_{4}$;在充电时,阴极发生的反应是$\rm PbSO_{4}+2e^{-}=Pb+$ $\rm SO_{4}^{2-}$,阳极反应为$\rm PbSO_{4}-2e^{-}+2H_{2}O=PbO_{2}+$ $\rm SO_{4}^{2-}\rm +4H^{+}$;放电时,阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,由此分析。
$\rm A$.放电时为原电池反应,蓄电池内电路中$\rm H^{+}$向正极移动,故$\rm A$正确;
$\rm B$.由$\text{Pb}+\text{Pb}{{\text{O}}_{2}}+2{{\text{H}}_{2}}\text{S}{{\text{O}}_{4}}\overset{放电}{\underset{充电}{\rightleftharpoons}}2\text{PbS}{{\text{O}}_{4}}+2{{\text{H}}_{2}}\text{O}$及分析可知,放电时,$\rm Pb$的化合价为$\rm 0$价,$\rm PbO_{2}$中$\rm Pb$的化合价为$\rm +4$价,$\rm PbSO_{4}$中$\rm Pb$的化合价为$\rm +2$价,每通过$\rm 2\;\rm mol$电子,蓄电池就要消耗$\rm 2\;\rm mol\;\rm H_{2}SO_{4}$;每通过$\rm 1$ $\rm mol$电子,蓄电池就要消耗$\rm 1$ $\rm mol$ $\rm H_{2}SO_{4}$,故$\rm B$错误;
$\rm C$.充电时,$\rm PbSO_{4}$作阳极,电极反应为:$\rm PbSO_{4}-2e^{-}+2H_{2}O=PbO_{2}+$ $\rm SO_{4}^{2-}\rm +4H^{+}$,故$\rm C$错误;
$\rm D$.充电时,铅蓄电池的负极作阴极,阴极得到电子发生还原反应,故$\rm D$错误;
故选:$\rm A$
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