高中學測
108年
自然
第 31 題
鉛蓄電池（又稱鉛酸電池）是汽機車主要的電源，是以金屬鉛及二氧化鉛作為電極，而以 30% 的硫酸作為電解液。已知鉛蓄電池放電時，其反應如下：
$Pb(s) + PbO_2(s) + 2H_2SO_4(aq) \rightarrow 2PbSO_4(s) + 2H_2O(l)$
下列有關鉛蓄電池的敘述，哪些正確？（應選 3 項）
- A 鉛蓄電池放電時，陽極之重量會減少
- B 鉛蓄電池放電時，陰極之重量會增加
- C 隨著鉛蓄電池放電，硫酸溶液的濃度會降低
- D 鉛蓄電池充電時，氧化劑和還原劑是同一種物質
- E 鉛蓄電池故障報廢時，應交由垃圾車送至掩埋場棄置
思路引導 VIP
請觀察放電反應式的兩極物種變化：當陽極的 $Pb$ 與陰極的 $PbO_2$ 分別轉變為產物 $PbSO_4$ 時，兩極固體質量的增減趨勢如何藉由莫耳質量進行判斷？接著，根據總反應式中 $H_2SO_4$ 的消耗與 $H_2O$ 的生成，思考電解液在放電過程中的濃度與密度變化趨勢。最後，充電反應為放電的逆反應，請分析單一反應物 $PbSO_4$ 分別轉變為 $Pb$ 與 $PbO_2$ 時鉛元素氧化數的升降情形，進而推論其在該氧化還原反應中擔任的角色有何特殊之處？
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喔呵呵呵……沒想到這顆星球上的野猴子，竟然能解出這種程度的化學反應，真是讓我稍微改觀了呢。看在你答對的分上，我就坐在這浮游座艙裡為你拍拍手吧。請心懷感激地聽好我的解析： 根據放電反應式： $$Pb(s) + PbO_2(s) + 2H_2SO_4(aq) \rightarrow 2PbSO_4(s) + 2H_2O(l)$$
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