Question

化學電源在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用．
（1）目前常用的鎳（Ni）鎘（Cd）電池，其電池總反應可以表示為：Cd+2NiO（OH）+2H₂O

放電

充電

2Ni（OH）₂+Cd（OH）₂，
已知Ni（OH）₂和Cd（OH）₂均難溶于水但能溶于酸，以下說法中正確的是

 

（填序號）
①以上反應不是可逆反應②電解質溶液為硫酸
③充電時化學能轉變為電能④鎘（Cd）為負極，發生還原反應
⑤放電時正極區pH升高
（2）美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學電源．氫氧燃料電池的突出優點是把化學能直接轉化為電能，而不經過熱能中間形成，發生的反應為：2H₂+O₂

KOH  .

2H₂O，則負極反應式為

 

，正極反應式為

 

．一段時間后，KOH溶液的濃度

 

（填“變大”、“變小”或“不變”）

Answer 1

考點：化學電源新型電池

專題：電化學專題

分析：（1）該蓄電池放電時為原電池、充電時為電解池，負極反應為Cd-2e^-+2OH^-=Cd（OH）₂，正極上反應式為：NiOOH+e^-+H₂O═Ni（OH）₂+OH^-，充電時陽極、陰極反應式與放電時正負極電極反應式相反，據此分析解答；
（2）該燃料堿性電池中，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，根據電池反應式確定KOH溶液濃度變化．

解答： 解：（1）①該蓄電池反應條件不同，所以以上反應不是可逆反應，故正確；
②Ni（OH）₂和Cd（OH）₂均難溶于水但能溶于酸，所以電解質溶液不能是硫酸，故錯誤；
③充電時電能轉變為化學能，故錯誤；
④鎘（Cd）為負極，失電子發生氧化反應，故錯誤；
⑤放電時，正極上反應式為：NiOOH+e^-+H₂O═Ni（OH）₂+OH^-，所以正極區pH升高，故正確；
故選①⑤；
（2）該燃料堿性電池中，負極上氫氣失電子和氫氧根離子反應生成水，電極反應式為 H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，正極上氧氣得電子和水反應生成氫氧根離子，電極反應式為 O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，電池反應式為2H₂+O₂

KOH  .

2H₂O，有水生成導致溶液濃度變小，
故答案為：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；變小．

點評：本題考查化學電源新型電池，明確各個電極上發生的反應是解本題關鍵，難點是電極反應式的書寫，要結合電解質溶液酸堿性書寫，題目難度中等．