铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42-?2PbSO4+2H2O请

Question

铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极是惰性材料，电池总反应式为：Pb+PbO2+4H++2SO42-?2PbSO4+2H2O请回答下列问题：（1）放电时：正极的电极反应式是______；正极区PH值将______（填“变大”“变小”“不变”）；电解液中H2SO4的浓度将变______；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加______g．（2）在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成______，B电极上生成______，此时铅蓄电池的正负极的极性将______．（3）某同学用碳棒、铜棒和稀硫酸为原材料，实现了在通常条件下不能发生的反应：Cu+H2SO4（稀）=CuSO4+H2↑．请在方框中画出能够实现这一反应的装置图．

Answer 1

（1）放电时，铅作负极，二氧化铅作正极，正极上得电子发生还原反应，所以正极的电极反应式是PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O，正极附近离子参加反应导致氢离子浓度减小，溶液的pH增大；
根据电池反应式知，原电池放电时，电解液中H₂SO₄参加反应，所以硫酸浓度将减少；
当外电路通过1mol电子时，依据电子守恒计算理论上负极板的质量增加0.5mol×303g/mol-0.5mol×207g/mol=48g；
故答案为：PbO₂+2e^-+4H⁺+2SO₄^2-=PbSO₄+2H₂O；小；48；
（2）在完全放电耗尽PbO₂和Pb时，若按如图连接，该装置是电解池，铅板电极为阴极，得电子发生还原反应，二氧化铅作阳极，失电子发生氧化反应，
B电极上发生反应为：PbSO₄+2H₂O-2e^-=PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-，A电极发生反应为：PbSO₄=Pb-2e^-+SO₄^2-，所以B电极上生成PbO₂，A极上生成Pb，实现了正负极的对换；
故答案为：Pb；PbO₂；对换；
 （3）要实现Cu+H₂SO₄（稀）═CuSO₄+H₂↑，应形成电解池反应，铜为阳极，碳为阴极，阳极发生Cu-2e^-=Cu²⁺，阴极发生2H⁺+2e^-=H₂↑，则可发生Cu+H₂SO₄（稀）

电解  .

CuSO₄+H₂↑，装置图为，答：装置为．