Question

【題目】大力發(fā)展電動汽車，可以有效控制空氣污染．目前機動車常使用的電池有鉛蓄電池、鋰電池等．
（1）Ⅰ．鉛蓄電池充放電的總反應為：PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4+2H2O，鋰硫電池充放電的總反應為：2Li+S Li2S． a.放電時，鉛蓄電池的負極反應式為 ．
b.鋰硫電池工作時，電子經外電路流向（填“正極”或“負極”）．
c.當消耗相同質量的負極活性物質時，鋰硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的倍．
（2）Ⅱ．由方鉛礦（PbS）制備鉛蓄電池電極材料（PbO2）的方法如下： a.油畫所用的白色顏料PbSO4置于空氣中，遇H2S氣體變成黑色PbS，從而使油畫的色彩變暗，用H2O2清洗，可使油畫“復原”．
①H2O2的作用是 ．
②已知硫化鉛溶于水時存在溶解平衡：PbS（s）Pb2+（aq）+S2﹣（aq），試分析PbS（s）能溶于稀HNO3的原因 ．
b.濾液X是一種可循環(huán)使用的物質，其溶質主要是（填化學式），若X中殘留的SO42﹣過多，循環(huán)使用時可能出現的問題是 ．
c.①PbO與次氯酸鈉溶液反應可制得PbO2 ， 寫出該反應的離子方程式 ．
②以石墨為電極，電解Pb（NO3）2溶液也可以制得PbO2 ， 則陽極的電極反應式為；電解時為提高Pb元素的利用率，常在Pb（NO3）2溶液中加入適量Cu（NO3）2 ， 理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）Pb﹣2e﹣+SO42﹣=PbSO4；正極；4.5
（2）氧化劑；硝酸氧化硫離子導致硫離子的濃度減小，使溶解平衡正向移動，促進PbS的溶解；HNO3；浸出時部分鉛離子生成硫酸鉛隨浸出渣排出，降低硫酸鉛的產率；PbO+ClO﹣=PbO2+Cl﹣；Pb2++2H2O﹣2e﹣=PbO2↓+4H+；加入硫酸銅，銅離子在陰極放電生成單質銅，避免了鉛離子在陰極放電，增大鉛離子的利用率
【解析】解：（1）a.放電時，鉛蓄電池的負極發(fā)生氧化反應，而鉛離子與溶液中的硫酸根離子生成難溶的硫酸鉛，電極反應式為：Pb﹣2e﹣+SO42﹣=PbSO4 ， 所以答案是：Pb﹣2e﹣+SO42﹣=PbSO4；b.原電池工作時電子由負極流向正極，所以答案是：正極；c.鉛蓄電池中鉛是負極，207g鉛消耗時轉移 2mol e﹣ ， 故鈉硫電池的理論放電量是鉛蓄電池的： =4.5 倍，所以答案是：4.5；（2）Ⅱ．a.①過氧化氫將黑色PbS氧化成白色的硫酸鉛，所以過氧化氫是氧化劑，所以答案是：氧化劑； ②已知硫化鉛溶于水時存在溶解平衡：PbS（s）Pb2+（aq）+S2﹣（aq），電離產生的硫離子具有還原性，而硝酸具有強氧化性，發(fā)生氧化還原反應，導致硫離子的濃度減少，固平衡正向移動，所以答案是：硝酸氧化硫離子導致硫離子的濃度減小，使溶解平衡正向移動，促進PbS的溶解；
b.硝酸鉛與硫酸發(fā)生復分解反應生成難溶硫酸鉛，和硝酸；殘留的SO42﹣過多，會與溶液中的鉛離子結合成難溶的硫酸鉛，導致鉛的流失，減少了二氧化鉛的產量，所以答案是：HNO3；浸出時部分鉛離子生成硫酸鉛隨浸出渣排出，降低硫酸鉛的產率；
c.①PbO和次氯酸鈉反應生成二氧化鉛和氯化鈉，離子方程式為PbO+ClO﹣=PbO2+Cl﹣；②電解時，陽極上鉛離子失電子和水反應生成二氧化鉛，電極反應式為Pb2++2H2O﹣2e﹣=PbO2↓+4H+；加入硫酸銅，銅離子在陰極放電生成單質銅，避免了鉛離子放電，從而大大提高鉛離子的利用率，
所以答案是：PbO+ClO﹣=PbO2+Cl﹣；Pb2++2H2O﹣2e﹣=PbO2↓+4H+ ， 加入硫酸銅，銅離子在陰極放電生成單質銅，避免了鉛離子在陰極放電，增大鉛離子的利用率．