题目内容

化学电池在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用。
(1)目前常用的镍镉(NiCd)电池,其电池总反应可以表示为:
Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2
已知Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,以下说法中正确的是(　　)
①以上反应是可逆反应　
②以上反应不是可逆反应
③充电时化学能转变为电能　
④放电时化学能转变为电能

A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(1)B
(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2能溶于酸性溶液

解析

练习册系列答案
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Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlClx-SOCl2。电池的总反应可表示为：4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2↑。请回答下列问题：
（1）电池的负极材料为         ，发生的电极反应为             。
（2）电池正极发生的电极反应为           。
（3）SOCl2易挥发，实验室中常用NaOH溶液吸收SOCl2,有Na2SO3和NaCl生成。如果把少量水滴到SOCl2中，实验现象是              ，反应的化学方程式为              。
（4）组装该电池必须在无水、无氧的条件下进行，原因是           。

（1）甲醇可作为燃料电池的原料。以CH4和H2O为原料，通过下列反应来制备甲醇。
I：CH4 ( g ) + H2O ( g )＝CO ( g ) + 3H2 ( g )  △H ＝+206．0 kJ·mol－1
II：CO ( g ) + 2H2 ( g )＝CH3OH ( g )      △H＝—129．0 kJ·mol－1
CH4(g)与H2O(g)反应生成CH3OH (g)和H2(g)的热化学方程式为                。
（2）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化。实验室用右图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式                           。
②写出除去甲醇的离子方程式                        。
（3）写出以NaHCO3溶液为介质的Al—空气原电池的电极负极反应式，负极:           。

某化学兴趣小组为了探索铝电极在原电池中的作用，设计并进行了以下一系列实验，实验结果记录如下：

编号
电极材料
电解质溶液
电流计指针偏转方向
①
Mg 、Al
稀盐酸
偏向Al
②
Al、Cu
稀盐酸
偏向Cu
③
Al、石墨
稀盐酸
偏向石墨
④
Mg、Al
NaOH溶液
偏向Mg
⑤
Al、Zn
浓硝酸
偏向Al
 
根据上表中的实验现象完成下列问题：
(1)实验①、②中Al所作的电极是否相同？
答：____________________________________________
(2)写出实验③中的电极名称、电极反应式和电池总反应方程式。铝为(　　)______________________________
石墨为(　　)__________________________
电池总反应：__________________________
(3)实验④中的铝作________极。
(4)实验⑤中铝作________极。

(1)将等物质的量的KI和CuCl2溶于水，用惰性电极电解，该电解反应可分为________个阶段(表格不一定填满，若不够还可以自行添加)。

阶段
相当于电解什么溶液
离子方程式
①
 
 
②
 
 
③
 
 
④
 
 
⑤
 
 
 
(2)画出过程中溶液pH随时间变化的曲线(假定生成的Cl2全部逸出)。

将1 L含有0.4 mol CuSO4和0.2 mol NaCl 的水溶液用惰性电极电解一段时间后。
(1)若在一个电极上得到0.1 mol Cu，另一电极上析出气体(在标准状况下)的体积是________ L。
(2)若在一个电极上恰好得到0.4 mol Cu，另一电极上再析出气体(在标准状况下)的体积是________ L。

第三代混合动力车，可以用电动机、内燃机或二者结合推动车轮。汽车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低汽油的消耗；在刹车或下坡时，电池处于充电状态。
(1)混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式为：H2＋2NiOOH2Ni(OH)2

根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极周围溶液的pH       (填“增大”、“减小”或“不变”)，该电极的电极反应式为               。
(2)Cu2O是一种半导体材料，可通过如图的电解装置制取，电解总反应为：2Cu＋H2OCu2O＋H2↑

阴极的电极反应式是                                                      。
用镍氢电池作为电源进行电解，当蓄电池中有1 mol H2被消耗时，Cu2O的理论产量为       g。
(3)远洋轮船的钢铁船体在海水中易发生电化学腐蚀中的       腐蚀。为防止这种腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与像铅酸蓄电池这样的直流电源的       (填“正”或“负”)极相连。

如图为相互串联的甲、乙两电解池。试回答：

（1）若甲电解池利用电解原理在铁上镀铜，则Ａ是   、   （填电极材料和电极名称），电极反应是        ；Ｂ是（要求同Ａ）   、   ，电极反应是        ，应选用的电解质溶液是   ；乙电解池中若滴入少量酚酞试液，开始电解一段时间，铁极附近呈    色。
（2）若甲电解池阴极增重1.28g，乙电解池中剩余溶液仍为400mL，则电解后所得溶液中新生成溶质的物质的量浓度为   mol/L，溶液的pH等于   。
（3）若甲电解池以I=0.21A的电流电解60min后阴极增重0.25g，则此实验测得的阿伏加德罗常数NA为多少（已知电子电量e—=1.60×10—19C）？（简要写计算过程）

以黄铜矿精矿为原料，制取硫酸铜及金属铜的工艺如下所示：
Ⅰ.将黄铜矿精矿(主要成分为CuFeS2，含有少量CaO、MgO、Al2O3)粉碎。
Ⅱ.采用如下装置进行电化学浸出实验

将精选黄铜矿粉加入电解槽阳极区，恒速搅拌，使矿粉溶解。在阴极区通入氧气，并加入少量催化剂。
Ⅲ.一段时间后，抽取阴极区溶液，向其中加入有机萃取剂(RH)发生反应：2RH(有机相)＋Cu2＋(水相) R2Cu(有机相)＋2H＋(水相)
分离出有机相，向其中加入一定浓度的硫酸，使Cu2＋得以再生。
Ⅳ.电解硫酸铜溶液制得金属铜。
（1）黄铜矿粉加入阳极区与硫酸及硫酸铁主要发生以下反应：
CuFeS2＋4H＋=Cu2＋＋Fe2＋＋2H2S
2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋
①阳极区硫酸铁的主要作用是____________。
②电解过程中，阳极区Fe3＋的浓度基本保持不变，原因是______________________。
（2）阴极区，电极上开始时有大量气泡产生，后有固体析出，一段时间后固体溶解。写出上述现象对应的反应式____________________。
（3）若在实验室进行步骤Ⅲ，分离有机相和水相的主要实验仪器是__________；加入有机萃取剂的目的是__________。
（4）步骤Ⅲ，向有机相中加入一定浓度的硫酸，Cu2＋得以再生的原理是____________。
（5）步骤Ⅳ，若电解200 mL 0.5 mol·L－1的CuSO4溶液，生成铜3.2 g，此时溶液中离子浓度由大到小的顺序是__________。

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