Acquy chì được sử dụng phổ biến trong đời sống, đặc biệt ở các phương tiện giao thông và hệ thống điện cơ bản. Acquy chì gồm một điện cực Pb và một điện cực Pb có phủ PbO nhúng trong dung dịch HSO nồng độ khoảng 40%. Phản ứng xảy ra trong acquy chì khi phóng điện và khi nạp điện như sau:
Pb(s) + PbO(s) + 2H(aq) + 2HSO(aq) ⇌ 2PbSO(s) + 2HO (*)
Trong đó quá trình thuận là quá trình phóng điện (1), quá trình nghịch là quá trình nạp điện (2).
Biết điện lượng được tính theo công thức: q = I.t = n.F. Trong đó t là thời gian (s), I là cường độ dòng điện (A), n là số mol electron trao đổi ở mỗi điện cực, F = 96485 C/mol. (Kết quả chỉ được làm tròn ở bước tính cuối cùng và làm tròn đến hàng phần trăm).
Acquy chì được sử dụng phổ biến trong đời sống, đặc biệt ở các phương tiện giao thông và hệ thống điện cơ bản. Acquy chì gồm một điện cực Pb và một điện cực Pb có phủ PbO nhúng trong dung dịch HSO nồng độ khoảng 40%. Phản ứng xảy ra trong acquy chì khi phóng điện và khi nạp điện như sau:
Pb(s) + PbO(s) + 2H(aq) + 2HSO(aq) ⇌ 2PbSO(s) + 2HO (*)
Trong đó quá trình thuận là quá trình phóng điện (1), quá trình nghịch là quá trình nạp điện (2).
Biết điện lượng được tính theo công thức: q = I.t = n.F. Trong đó t là thời gian (s), I là cường độ dòng điện (A), n là số mol electron trao đổi ở mỗi điện cực, F = 96485 C/mol. (Kết quả chỉ được làm tròn ở bước tính cuối cùng và làm tròn đến hàng phần trăm).
Pb(s) + PbO(s) + 2H(aq) + 2HSO(aq) ⇌ 2PbSO(s) + 2HO (*)
Trong đó quá trình thuận là quá trình phóng điện (1), quá trình nghịch là quá trình nạp điện (2).
Biết điện lượng được tính theo công thức: q = I.t = n.F. Trong đó t là thời gian (s), I là cường độ dòng điện (A), n là số mol electron trao đổi ở mỗi điện cực, F = 96485 C/mol. (Kết quả chỉ được làm tròn ở bước tính cuối cùng và làm tròn đến hàng phần trăm).
Các mệnh đề Đúng / Sai:
a)
Khi acquy đang cung cấp điện cho xe máy, nồng độ dung dịch sulfuric acid sẽ tăng dần do nước bị tiêu thụ.
b)
Khi acquy phóng điện, ở anode xảy ra quá trình oxi hóa Pb.
c)
Trong quá trình phóng điện, khối lượng của anode giảm còn khối lượng của cathode tăng.
d)
Khi nạp điện cho acquy chì bằng dòng điện một chiều có cường độ 2,0 A trong 1 giờ với hiệu suất 100%, khối lượng Pb được tái tạo ở cực âm là 7,72 gam.
Đáp án chính thức: a:S,b:Đ,c:S,d:Đ
Hướng dẫn giải chi tiết
a) Sai. Khi acquy phóng điện, H và HSO bị tiêu thụ, tạo thêm HO, nên nồng độ HSO giảm dần.
b) Đúng. Tại anode xảy ra oxi hóa Pb: Pb → Pb + 2e, sau đó tạo PbSO.
c) Sai. Ở anode Pb → PbSO (khối lượng tăng); ở cathode PbO → PbSO (khối lượng cũng tăng).
d) Đúng. q = 2.3600 = 7200 C; n(e) = 7200 : 96485 ≈ 0,07462 mol; n(Pb) = 0,03731 mol; m(Pb) = 0,03731.207 ≈ 7,72 gam.
Đáp án Câu 2: S Đ S Đ
a) Khi acquy phóng điện, H và HSO bị tiêu thụ, đồng thời tạo thêm HO. Vì vậy nồng độ dung dịch HSO giảm dần, không phải tăng dần. Kết luận: Sai.
b) Khi acquy phóng điện, tại anode xảy ra quá trình oxi hóa Pb: Pb → Pb + 2e. Sau đó Pb kết hợp với SO tạo PbSO. Kết luận: Đúng.
c) Khi phóng điện: Ở anode, Pb chuyển thành PbSO (M(Pb) = 207 g/mol, M(PbSO) = 303 g/mol), khối lượng điện cực anode tăng do Pb biến thành PbSO. Ở cathode, PbO cũng chuyển thành PbSO (M(PbO) = 239 g/mol < 303 g/mol), khối lượng cathode cũng tăng. Do đó phát biểu trên là sai. Kết luận: Sai.
d) I = 2,0 A, t = 1 giờ = 3600 s. Điện lượng: q = I.t = 2.3600 = 7200 C. Số mol electron: n(e) = q : F = 7200 : 96485 ≈ 0,07462 mol. Khi nạp điện, Pb được tái tạo theo quá trình: PbSO + 2e → Pb + SO; cứ 2 mol electron tạo 1 mol Pb. n(Pb) = 0,07462 : 2 = 0,03731 mol. Khối lượng Pb tái tạo: m(Pb) = 0,03731.207 ≈ 7,72 gam. Kết luận: Đúng.
b) Đúng. Tại anode xảy ra oxi hóa Pb: Pb → Pb + 2e, sau đó tạo PbSO.
c) Sai. Ở anode Pb → PbSO (khối lượng tăng); ở cathode PbO → PbSO (khối lượng cũng tăng).
d) Đúng. q = 2.3600 = 7200 C; n(e) = 7200 : 96485 ≈ 0,07462 mol; n(Pb) = 0,03731 mol; m(Pb) = 0,03731.207 ≈ 7,72 gam.
Đáp án Câu 2: S Đ S Đ
a) Khi acquy phóng điện, H và HSO bị tiêu thụ, đồng thời tạo thêm HO. Vì vậy nồng độ dung dịch HSO giảm dần, không phải tăng dần. Kết luận: Sai.
b) Khi acquy phóng điện, tại anode xảy ra quá trình oxi hóa Pb: Pb → Pb + 2e. Sau đó Pb kết hợp với SO tạo PbSO. Kết luận: Đúng.
c) Khi phóng điện: Ở anode, Pb chuyển thành PbSO (M(Pb) = 207 g/mol, M(PbSO) = 303 g/mol), khối lượng điện cực anode tăng do Pb biến thành PbSO. Ở cathode, PbO cũng chuyển thành PbSO (M(PbO) = 239 g/mol < 303 g/mol), khối lượng cathode cũng tăng. Do đó phát biểu trên là sai. Kết luận: Sai.
d) I = 2,0 A, t = 1 giờ = 3600 s. Điện lượng: q = I.t = 2.3600 = 7200 C. Số mol electron: n(e) = q : F = 7200 : 96485 ≈ 0,07462 mol. Khi nạp điện, Pb được tái tạo theo quá trình: PbSO + 2e → Pb + SO; cứ 2 mol electron tạo 1 mol Pb. n(Pb) = 0,07462 : 2 = 0,03731 mol. Khối lượng Pb tái tạo: m(Pb) = 0,03731.207 ≈ 7,72 gam. Kết luận: Đúng.