Question

化學(xué)電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。

(1)目前常用的鎳(Ni)鎘(Cd)電池，其電池總反應(yīng)式可以表示為：

Cd+2NiO(OH)+2H₂O2Ni(OH)₂+Cd(OH)₂

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

①以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)  ②以上反應(yīng)是不可逆反應(yīng)  ③充電時化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?nbsp; ④放電時化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?/p>

A.①③                  B.②④                   C.①④                  D.②③

(2)廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物，有資料表明一節(jié)廢鎳鎘電池可以使一平方米面積的耕地失去使用價值。在酸性土壤中這種污染尤為嚴(yán)重。這是因為_____________________。

(3)另一種常用的電池是鋰電池(鋰是一種堿金屬元素，其相對原子質(zhì)量為7)，由于它的比容量(單位質(zhì)量電極材料所能轉(zhuǎn)換的電量)特別大而廣泛應(yīng)用于心臟起搏器，一般使用時間可長達(dá)十年，它的負(fù)極用金屬鋰制成，電池總反應(yīng)可表示為：Li+MnO₂LiMnO₂

試回答：鋰電池比容量特別大的原因是_______________________________。鋰電池中的電解質(zhì)溶液需用非水溶劑配制，為什么這種電池不能使用電解質(zhì)的水溶液？請用化學(xué)方程式表示其原因____________________________________________________________________。

Answer 1

解析：（1）可逆反應(yīng)是指相同條件下同時向正、逆兩個方向進(jìn)行的反應(yīng)，原電池的充、放電不是在相同條件下進(jìn)行的，所以不是可逆反應(yīng)。

（2）物質(zhì)以離子的形式存在，植物最容易吸收。從鎳鎘所對應(yīng)的化合物的水溶性這一角度去分析，因在酸性土壤中Ni（OH）₂和Cd（OH）₂易溶解變成Ni²⁺和Cd²⁺，被植物吸收，造成污染。

（3）鋰電池的比容量特別大，應(yīng)從題目所提示的“單位質(zhì)量電極材料所能轉(zhuǎn)換的電量”和“其相對原子質(zhì)量為7”去分析。

    “為什么不能使用電解質(zhì)的水溶液”一問，應(yīng)考慮題目提示的“鋰是一種堿金屬元素”以及“一般使用時間長達(dá)十年”。

答案：（1）B

（2）Ni（OH）₂和Cd（OH）₂能溶于酸性溶液

（3）鋰的摩爾質(zhì)量小，單位質(zhì)量的鋰較其他金屬供電量大  2Li+2H₂O2LiOH+H₂↑