题目内容

18．化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用．
（1）下列相关说法正确的是A（填序号）．
A．通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣
B．二次电池又称充电电池或蓄电池，这类电池可无限次重复使用
C．除氢气外，甲醇、汽油、氧气等都可用作燃料电池的燃料
D．近年来，废电池必须进行集中处理的问题被提到议事日程，其首要原因是电池外壳的金属材料需要回收
（2）目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可表示为：
2Ni（OH）2+Cd（OH）2 $?_{放电}^{充电}$Cd+2NiO（OH）+2H2O
已知Ni（OH）2 和Cd（OH）2 均难溶于水，但能溶于酸，以下说法正确的是ABD．
A．电池放电时Cd作负极          B．反应环境为碱性
C． 以上反应是可逆反应        D．该电池是一种二次电池
（3）在宇宙飞船和其他航天器上经常使用的氢氧燃料电池是一种新型电源，其构造如图所示：a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电．
①a电极是电源的负极；
②若该电池为飞行员提供了360kg的水，则电路中通过了4000mol电子．
③已知H2的燃烧热为285.8kJ•mol-1，则该燃料电池工作产生36gH2O时，实际上产生了468.8kJ的电能，则该燃料电池的能量转化率是0.82．（准确到0.01）（能量转化率是实际上释放的电能和理论上反应放出的热能的比率）

分析 （1）A、通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣；
B、二次电池可以多次使用，但不能无限次重复使用；
C、氧气在燃料电池的正极上发生还原反应，做氧化剂而不是燃料；
D、废电池进行集中处理的主要原因是电池中含有汞、镉、铅等重金属离子对土壤水源造成污染；
（2）A、放电时原电池，失电子的做负极；
C、两个反应方向的条件不同，充电是电解池，放电是原电池；
B、依据电池反应和生成产物分析判断电解质为碱性溶液；
D、依据电池反应分析，在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用；该电池是一种二次电池；
（3）燃料电池中燃料失电子发生氧化反应，氧气在正极上得到电子发生还原反应，依据化学方程式结合电子守恒计算得到．

解答 解：（1）A、通过某种电池单位质量或单位体积所能输出能量的多少，可以判断该电池的优劣；故A正确；
B、二次电池可以多次使用，随着使用，电极和电解质溶液消耗，不能无限次重复使用；故B错误；
C、氧气在燃料电池的正极上发生还原反应，做氧化剂而不是燃料；故C错误；
D、废电池进行集中处理的主要原因是电池中含有汞、镉、铅等重金属离子对土壤水源造成污染，所以废电池必须进行集中处理，故D错误；
故答案为：A；　
（2）A、放电时原电池，失电子的做负极，电池放电时Cd失电子作负极，故A正确；
B、依据电池反应和生成产物为Ni（OH）2和Cd（OH）2分析，电解质溶液为碱性溶液，故B正确；
C、两个反应方向的条件不同，充电是电解池，放电是原电池；反应条件不同，不是可逆反应，故C错误；
D、二次电池又称为充电电池或蓄电池，是指在电池放电后可通过充电的方式使活性物质激活而继续使用的电池；电池是一种二次电池，故D正确；
故答案为：ABD；　
（3）①a、b两个电极均由多孔的碳块组成，通入的氢气和氧气由孔隙中逸入，并在电极表面发生反应而放电是氢氧燃料电池，燃料氢气在负极a失电子发生氧化反应，所以a电极是电源的负极，故答案为：负；
②氢氧燃料电池发生的反应化学方程式为：2H2+O2=2H2O，可知生成36g水转移电子4mol，若该电池为飞行员提供了36kg的水，则电路中通过了电子为4000mol，
故答案为：4000；
③氢气、氧气组合为氢氧燃料电池，负极上氢气失去电子，H2的燃烧热为285.8kJ/mol，则2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）△H=-571.6kJ/mol，该燃料电池工作产生36g H2O，n（H2O）=$\frac{36g}{18g/mol}$=2mol，由燃烧的热方程式可知，生成2molH2O放出571.6kJ的热量，即理论上有571.6kJ的能量转化为电能，
实际上产生了468.8kJ的电能，则该燃料电池的能量转化率是$\frac{468.8kJ}{571.6kJ}$=0.82，故答案为：0.82．

点评 本题考查了原电池、电解池的原理分析判断，电极名称，电极反应分析，注意燃料原电池电极反应式的书写时，要根据电解质溶液的酸碱性确定生成的离子或物质．题目难度中等．

练习册系列答案
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9．下列离子方程式的书写正确的是（　　）
A．H2SO4溶液与Ba（OH）2溶液反应：Ba2++OH-+H++SO42-→BaSO4↓+H2O
B．将Na投入到CuSO4溶液中：2Na+Cu2+═2Na++Cu↓
C．大理石溶于醋酸中：CaCO3+2CH3COOH═CO2++2CH3COO-+CO2↑+H2O
D．将Cl2通入水中：Cl2+H2O═2H++Cl-+ClO-
9．醋酸溶液中存在电离平衡CH3COOH?H++CH3COO-，下列叙述不正确的是（　　）
A．升高温度，平衡正向移动，醋酸的电离常数Ka值增大
B．0.10mol/L的CH3COOH溶液中加水稀释，溶液中c（OH-）增大
C．CH3COOH溶液中加少量的CH3COONa固体，平衡逆向移动
D．室温下，欲使0.1mol/L醋酸溶液的pH、电离度α都减小，可加入少量水
6．向新制氯水中滴加石蕊试液，溶液变红，起作用的微粒是H+：然后又褪色，起作用的微粒是HClO．
13．用“单线桥”分析下列氧化还原反应的电子转移方向及数目，并填空．
2NaCl+2H2O$\stackrel{通直流电}{→}$2NaOH+Cl2↑+H2↑
该氧化还原反应中，氧化产物为Cl2；被还原的元素是H．
3．下列有关问题，与盐的水解有关的是（　　）
①NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接金属中的除锈剂
②用NaHCO3与Al2（SO4）3两种溶液可作泡沫灭火剂
③草木灰与铵态氮肥不能混合施用
④实验室盛放碳酸钠溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
⑤加热蒸干AlCl3溶液得到Al（OH）3固体
⑥HF水溶液不能用玻璃试剂瓶盛装．
A．①②③B．②③④C．①②③④⑤D．①②③④⑤⑥
10．为证明某可溶性一元酸（HX）是弱酸，有如下实验方案，其中不合理的是（　　）
A．室温下，测0.1 mol/L HX溶液的pH，若pH＞1，证明HX是弱酸
B．相同条件下，对0.1 mol/L的HCl和0.1 mol/L的HX进行导电性实验，若与HX溶液相串联的灯泡较暗，证明HX为弱酸
C．将等浓度、等体积的HCl和NaX溶液混合，若混合溶液pH＜7，证明HX是弱酸
D．室温下，测1 mol/L NaX溶液的pH，若pH＞7，证明HX是弱酸
7．下列说法正确的是（　　）
A．明矾水解形成的Al（OH）3胶体能杀菌消毒，可用于水的净化
B．镀锡的铁制品比镀锌的铁制品耐腐蚀
C．pH=6的某溶液一定呈酸性
D．二次电池充电时，电池上标有“+”的电极应与外接电源的正极相连
8．一定温度下，在三个等体积的恒容密闭容器中，反应2CO2（g）+6H2（g）?C2H5OH（g）+3H2O（g）达平衡，下列说法正确的是（　　）
容器温度/K物质的起始浓度（mol/L）物质的平衡浓度（mol/L）
CO2（g）H2（g）C2H5OH（g）H2O（g）C2H5OH（g）
甲5000.200.60000.083
乙5000.401.2000
丙600000.100.300.039
A．该反应正反应为吸热反应
B．达平衡时，容器甲中的逆反应速率比容器乙中的小
C．达平衡时，转化率：α（CO2，甲）+α（C2H5OH，丙）＞1
D．达平衡时，甲、乙容器内：2c（CO2，甲）＜c（CO2，乙）

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