Question

【題目】用氟硼酸（HBF4，屬于強(qiáng)酸）代替硫酸作鉛蓄電池的電解質(zhì)溶液，可使鉛蓄電池在低溫下工作時(shí)的性能更優(yōu)良，反應(yīng)方程式為Pb+PbO2+4HBF42Pb（BF4）2+2H2O，其中Pb（BF4）2為可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)，用該鉛蓄電池分別電解AgNO3溶液和Na2SO3溶液，裝置如下圖，a、b、c、d電極材料均為石墨，通電時(shí)a電極質(zhì)量增加。

回答下列問(wèn)題：

（1）d電極為該裝置的___________極，工作時(shí)，該池內(nèi)d電極上無(wú)氣體產(chǎn)生，寫(xiě)出該池內(nèi)電解反應(yīng)的離子方程式：_____________________。

（2）該鉛蓄電池放電時(shí)X極附近pH_____________ （填“增大”、“減小”或“不變”），正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_____________________。

（3）鉛蓄電池充電時(shí)，Y電極與電源的_________（填“正極”或“負(fù)極”）相連。

（4）另取一常規(guī)鉛蓄電池（濃硫酸作電解質(zhì)溶液）與該鉛蓄電池同時(shí)放電，當(dāng)電路中均通過(guò)1 mol電子時(shí)，分別取下Y電極稱(chēng)重，兩電極質(zhì)量相差__________g。

Answer 1

【答案】（1）陽(yáng)，SO32－＋H2OSO42－＋H2↑；

（2）增大，PbO2＋4H＋＋2e－=Pb2＋＋2H2O；

（3）負(fù)極；（4）151.5。

【解析】

試題分析：（1）a極質(zhì)量增加，發(fā)生電極反應(yīng)式為Ag＋e－=Ag，a極為陰極，即Y為負(fù)極，X為正極，d為陽(yáng)極，d電極上無(wú)氣體放出，SO32－中S具有還原性，其d極反應(yīng)式為SO32－－2e－＋H2O=SO42－＋2H＋，c極為陰極，反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑,因此總電極反應(yīng)式為：SO32－＋H2OSO42－＋H2↑；（2）X為正極，反應(yīng)式為PbO2＋4H＋＋2e－=Pb2＋＋2H2O，消耗H＋，pH增大；（3）充電時(shí)，電池的正極接電源的正極，電池的負(fù)極接電源的負(fù)極，Y接電源的負(fù)極；（4）常規(guī)蓄電池負(fù)極反應(yīng)式為Pb－2e－＋SO42－=PbSO4，新型蓄電池負(fù)極反應(yīng)式為：Pb－2e－=Pb2＋，因此通過(guò)1mol電子，兩極質(zhì)量差（0.5×96＋0.5×207）g=151.5g。