Question

(10分)图示的四个容器中分别盛有不同的溶液，除A、B外，其余电极均为石墨电极。甲为铅蓄电池，其工作原理为：Pb＋PbO₂＋2H₂SO₄2PbSO₄＋2H₂O，其两个电极的电极材料分别是PbO₂和Pb。

闭合S，发现G电极附近的溶液变红，20 min后，将S断开，此时C、D两极上产生的气体体积相同；据此回答：

（1）A电极的电极材料是______________(填“PbO₂”或“Pb”)。

（2）电解后，要使丙中溶液恢复到原来的浓度，需加入的物质是________(填化学式)。

（3）到20 min时，电路中通过电子的物质的量为________。

（4）0～20 min，H电极上发生反应的电极反应式为______________

Answer

28（1）PbO2 （2） H2O （3）0.4mol； （4）2Cl--2e-=Cl2↑；4OH--4e-=O2+2H2O

【解析】

试题分析：（1）闭合S，发现G电极附近的溶液变红，说明G的电极反应为2H2O+2e-=H2+2OH-,G为阴极，则H为阳极，A为正极，A电极的电极材料是PbO2；（2）丙中电解硫酸铝溶液，实际上是电解水，要使丙中溶液恢复到原来的浓度，需加入的物质是水；（3）20 min后，将S断开，此时C、D两极上产生的气体体积相同，设C、D产生气体的物质的量为xmol,

C极发生的电极反应为Cu2+ + 2e- = Cu 、2H+ + 2e- = H2↑，D极的电极反应为4OH— - 4e- = 2H2O + O2↑

0.1 0.2 2x x 4x x

0.2+2x=4x 解得x=0.1 则到20 min时，电路中通过电子的物质的量为0.4mol；

（4）0～20 min，H电极上发生反应的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑；0.2moLCl-只放电0.2moL,随后是OH-放电，即4OH--4e-=O2+2H2O 。

考点：考查铅蓄电池，电解原理的应用。