Question

12．化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用．
（1）下列相關說法正確的是A
A．通過某種電池單位質量或單位體積所能輸出能量的多少，可以判斷該電池的優劣
B．二次電池又稱充電電池或蓄電池，這類電池可無限次重復使用
C．除氫氣外，甲醇、汽油、甲烷、乙烷、氧氣等都可用作燃料電池的燃料
D．近年來，廢電池必須進行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是電池外殼的金屬材料需要回收
（2）目前常用的鎳（Ni）鎘（Cd）電池，其電池總反應可表示為：
2Ni（OH）₂+Cd（OH）₂ $?_{放電}^{充電}$Cd+2NiO（OH）+2H₂O
已知Ni（OH）₂和Cd（OH）₂均難溶于水，但能溶于酸，下列說法正確的是BCD．
A．以上反應是可逆反應           B．反應環境為堿性
C．電池放電時Cd作負極          D．該電池是一種二次電池
（3）在宇宙飛船和其它航天器上經常使用的氫氧燃料電池是一種新型電池，其結構如圖所示：a、b兩個電極均由多孔的炭塊組成，通入的氫氣和氧氣由孔隙中逸入，并在電極表面發生反應而放電．
①a電極是電源的負極
②若該電池為飛行員提供了36kg的水，則電路中通過了4000mol電子．
③如果電解質溶液為KOH溶液，則該電源的負極反應式為H₂+2e^-+2OH^-=2H₂O．

Answer 1

分析 （1）A、通過某種電池單位質量或單位體積所能輸出能量的多少，可以判斷該電池的優劣；
B、二次電池可以多次使用，但不能無限次重復使用；
C、氧氣在燃料電池的正極上發生還原反應，做氧化劑而不是燃料；
D、廢電池進行集中處理的主要原因是電池中含有汞、鎘、鉛等重金屬離子對土壤水源造成污染；
（2）A、兩個反應方向的條件不同，充電是電解池，放電是原電池；
B、依據電池反應和生成產物分析判斷電解質為堿性溶液；
C、放電時原電池，失電子的做負極；
D、依據電池反應分析，在電池放電后可通過充電的方式使活性物質激活而繼續使用；該電池是一種二次電池；
（3）燃料電池中燃料失電子發生氧化反應，氧氣在正極上得到電子發生還原反應，依據化學方程式結合電子守恒計算得到．

解答 解：（1）A、通過某種電池單位質量或單位體積所能輸出能量的多少，可以判斷該電池的優劣；故A正確；
B、二次電池可以多次使用，隨著使用，電極和電解質溶液消耗，不能無限次重復使用；故B錯誤；
C、氧氣在燃料電池的正極上發生還原反應，做氧化劑而不是燃料；故C錯誤；
D、廢電池進行集中處理的主要原因是電池中含有汞、鎘、鉛等重金屬離子對土壤水源造成污染；廢電池必須進行集中處理，故D錯誤；
故答案為：A；　
（2）A、兩個反應方向的條件不同，充電是電解池，放電是原電池；反應條件不同，不是可逆反應，故A錯誤；
B、依據電池反應和生成產物為Ni（OH）₂和Cd（OH）₂分析，電解質溶液為堿性溶液；故B正確；
C、放電時原電池，失電子的做負極；電池放電時Cd失電子作負極，故C正確；
D、二次電池又稱為充電電池或蓄電池，是指在電池放電后可通過充電的方式使活性物質激活而繼續使用的電池；電池是一種二次電池，故D正確；
故答案為：BCD；　
（3）①a、b兩個電極均由多孔的碳塊組成，通入的氫氣和氧氣由孔隙中逸入，并在電極表面發生反應而放電是氫氧燃料電池，燃料氫氣在負極a失電子發生氧化反應，所以a電極是電源的負極，故答案為：負；
②氫氧燃料電池發生的反應化學方程式為：2H₂+O₂=2H₂O，可知生成36g水轉移電子4mol，若該電池為飛行員提供了36kg的水，則電路中通過了電子為4000mol；故答案為：4000；
③氫氧燃料電池發生的反應化學方程式為：2H₂+O₂=2H₂O，如果電解質溶液為KOH溶液，則負極反應式為H₂+2e^-+2OH^-=2H₂O，故答案為：H₂+2e^-+2OH^-=2H₂O．

點評 本題考查了原電池、電解池的原理分析判斷，電極名稱，電極反應分析，題目難度中等．