已知铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO2+2H2SO4放电充电2PbSO4+2H2O.现设计如图1所示装置进行电解.测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减小11.2g．请回答下列问题:(1)A是铅蓄电池的负负极.铅蓄电池的正极反应式为PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2OPbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O．(2)Ag� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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已知铅蓄电池的工作原理为Pb+PbO₂+2H₂SO₄

放电

充电

2PbSO₄+2H₂O，现设计如图1所示装置进行电解（电解液足量），测得当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减小11.2g．请回答下列问题：

（1）A是铅蓄电池的

负

（填“正”或“负”）极，铅蓄电池的正极反应式为

PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-═PbSO₄+2H₂O

．
（2）Ag电极上的反应式为

2H⁺+2e^-═H₂↑

，析出的物质共

0.4

g．
（3）Cu电极上的反应式为

Cu-2e^-═Cu²⁺

，CuSO₄溶液的浓度

不变

（填“减小”、“增大”或“不变”）．
（4）如图2表示电解时某个量（纵坐标x）随时间变化的曲线，这个量x最有可能表示的是

（填序号）．
a．两个U形管中析出的气体体积
b．两个U形管中阳极质量的减少量
c．两个U形管中阴极质量的增加量．

分析：（1）当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减小11.2g，说明铁作阳极，银作阴极，连接原电池负极的电极作阴极，连接原电池正极的电极作阳极，原电池负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；
（2）银作阴极，电解稀硫酸时，阴极上氢离子放电生成氢气，根据转移电子守恒计算；
（3）铜作阳极，阳极上铜失电子发生氧化反应，阴极上析出铜，所以该装置是电镀池；
（4）电解时，a．右边U形管不析出气体；
b．铜的摩尔质量大于铁；
c．左边U形管析出氢气，右边U形管析出铜．

解答：解：（1）当铅蓄电池中转移0.4mol电子时铁电极的质量减小11.2g，说明铁作阳极，银作阴极，阴极连接原电池负极，所以A是负极，B是正极，正极上二氧化铅得电子发生还原反应，电极反应式为PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-═PbSO₄+2H₂O，
故答案为：负；PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-═PbSO₄+2H₂O；
（2）银作阴极，电解稀硫酸时，阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H⁺+2e^-═H₂↑，生成氢气的质量=

0.4mol

×2g/mol=0.4mol，
故答案为：2H⁺+2e^-═H₂↑；0.4；
（3）铜作阳极，阳极上铜失电子发生氧化反应，电极反应式为Cu-2e^-═Cu²⁺，阴极上析出铜，所以该装置是电镀池，电解质溶液中铜离子浓度不变，
故答案为：Cu-2e^-═Cu²⁺；不变；　
（4）a．右边U形管不析出气体，左边U形管析出气体，所以稀硫酸析出气体体积大于硫酸铜溶液，故错误；
b．当转移相等电子时，溶解金属的物质的量相等，铜的摩尔质量大于铁，所以右边U形管阳极减少的质量大于左边U形管阳极减少的质量，故正确；
c．当转移相等电子时，析出物质的物质的量相等，但铜的摩尔质量大于氢气，所以左边U形管析出氢气的质量小于右边U形管析出铜的质量，故错误；
故答案为：b．

点评：本题考查了原电池和电解池原理，正确判断原电池正负极是解本题关键，根据离子放电顺序确定阴阳极电极反应，并结合得失电子守恒解答，难度中等．

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(2)当反应过程中转移的电子为0.02mol时，铅蓄电池内消耗硫酸的物质的量为 mol。
(3)电解前CuSO₄溶液的物质的量浓度为             。
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请按要求回答下列问题：
（1）A电极为电解池的_____极，B电极上产生的气体为_________。
（2）电解前AgNO₃溶液的物质的量浓度为____________。
（3）当反应过程中转移的电子为0.01mol时，铅蓄电池内消耗硫酸的物质的量为
mol。
（4）铅蓄电池放电时，负极质量______，正极质量_________，电解液的pH_____(填“增大”、“减小”或“不变”)。