Question

铅蓄电池的充放电反应为Pb(s)+PbO₂(s)+2H₂SO₄(aq)2PbSO₄(s)+2H₂O(1)。某铅蓄电池的正、负极标记被磨损，试用如困装置设计实验，识别出此铅蓄电池的正、负极。

(1)将A接E、B接F，B电极出现_____________现象，电极反应式为_____________，说明F为正极。

(2)铅蓄电池工作时(放电)，E电极的反应式为_____________，充电时该极与外接电源的_____________极相连。

(3)若有0.2mol电子发生转移，则正极消耗PbO₂的物质的量是______mol。

(4)如图是在金属锌板上贴上一张用某溶液浸湿的滤纸。

①若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则滤纸出现____色，铅笔芯c点处的电极反应式为________________。

②若用KI-淀粉溶液浸湿滤纸，用导线将a、b与铅蓄电池的E、F电极相连，铅笔芯c点处出现蓝色，则b接的是_______(填“E”或“F”)电极。

Answer

有气泡产生 2Cl－－2e－ = Cl2↑ Pb(s) - 2e－+ SO42－ = PbSO4 负 0.1 红 O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－ F

【解析】

(1)F要证明是正极，说明B为阳极。

(2)铅蓄电池工作时(放电)，E电极为负极，充电时该极与外接电源的负极相连。

(3)根据方程式分析，1mol PbO2反应转移2mol电子。

(4)①导线将a、b直接相连，则锌板为负极，铅笔为正极，氧气反应生成氢氧根；②若用KI-淀粉溶液浸湿滤纸，铅笔芯c点处出现蓝色，说明c点生成了单质碘，则c为阳极。

(1)F要证明是正极，说明B为阳极，阳极应该阴离子氯离子放电变为氯气，因此B电极出现有气泡产生现象，电极反应式为2Cl－－2e－ = Cl2↑；故答案为：有气泡产生；2Cl－－2e－ = Cl2↑。

(2)铅蓄电池工作时(放电)，E电极为负极，其负极反应式为Pb(s) - 2e－+ SO42－ = PbSO4，充电时该极与外接电源的负极相连；故答案为：Pb(s) - 2e－+ SO42－ = PbSO4；负。

(3)根据Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(1)，1mol PbO2反应转移2mol电子，若有0.2mol电子发生转移，则正极消耗PbO2的物质的量是0.1 mol；故答案为：0.1。

(4)①若用硫酸钠和酚酞的混合溶液浸湿滤纸，用导线将a、b直接相连，则锌板为负极，铅笔为正极，氧气反应生成氢氧根，氢氧根使酚酞变红，因此滤纸出现红色，铅笔芯c点处的电极反应式为O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－；故答案为：红；O2 + 4e－+ 2H2O = 4OH－。

②若用KI-淀粉溶液浸湿滤纸，铅笔芯c点处出现蓝色，说明c点生成了单质碘，则c为阳极，连接电源正极，则b接的是正极即F电极；故答案为：F。