Xét acquy chì gồm điện cực Pb (cực âm) và PbO2 (cực dương) trong dung dịch H2SO4. Khi phóng điện xảy ra phản ứng: Pb + PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O
Acquy ban đầu chứa 1 lít dung dịch H2SO4 33,5% (D = 1,25 g/mL). Sau một thời gian phóng điện, khối lượng điện cực Pb tăng 76,8 gam, nồng độ H2SO4 còn lại là x%. Hiệu suất phóng điện 90%, thể tích nước bay hơi không đáng kể, PbSO4 sinh ra bám hoàn toàn trên điện cực. Tính x (làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng phần mười).
Câu trả lời tốt nhất
Tại điện cực Pb có chuyển hóa: Pb —> PbSO4 nên khối lượng điện cực tăng là khối lượng gốc SO42-.
nPb phản ứng = nSO42- = 76,8/96 = 0,8
Pb + PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O
0,8……0,8……….1,6………..1,6
mddH2SO4 ban đầu = 1000.1,25 = 1250 gam
mddH2SO4 sau phản ứng = 1250 + mPb + mPbO2 – mPbSO4 = 1122 gam
mH2SO4 còn lại = 1250.33,5% – 1,6.98 = 261,95 gam
C%H2SO4 còn lại = x = 261,95/1122 = 23,3%
Chú ý: Hiệu suất phóng điện dùng để tính toán liên quan đến dòng điện, như trên với 0,8 mol Pb đã tan thì lý thuyết sẽ có ne = 1,6 mol nhưng thực tế chỉ còn 1,6.90% mol, lượng electron còn lại đã bị thất thoát, không di chuyển qua mạch ngoài.