题目内容
化学电池在日常生活中有着广泛的应用.
(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:
Cd+2NiO(OH)+2H2O
2Ni(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以上电池反应是在非水溶液中进行的 ②以上电池反应是在强碱溶液中进行的
③以上电池反应不需要电解质就能进行 ④电池工作时是化学能转变为电能
A.①③B.②④C.①④D.②③
(2)另一种常用的电池是锂电池由于它的容量特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年.电池总反应可表示为:Li+MnO2=LiMnO2,它的负极材料是
(3)铅蓄电池是典型的可充型电池,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO
2PbSO4+2H2O
放电时电解液中H2SO4的浓度将变
(4)随着人们生活质量的不断提高,废弃的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
(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,其电池总反应可以表示为:
Cd+2NiO(OH)+2H2O
| 放电 |
| 充电 |
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
B
B
.①以上电池反应是在非水溶液中进行的 ②以上电池反应是在强碱溶液中进行的
③以上电池反应不需要电解质就能进行 ④电池工作时是化学能转变为电能
A.①③B.②④C.①④D.②③
(2)另一种常用的电池是锂电池由于它的容量特别大而广泛应用于心脏起搏器,一般使用时间可长达十年.电池总反应可表示为:Li+MnO2=LiMnO2,它的负极材料是
锂
锂
,电极反应式为Li-e-=Li+
Li-e-=Li+
;锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制,其原因用化学方程式表示为2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
2Li+2H2O=2LiOH+H2↑
.(3)铅蓄电池是典型的可充型电池,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H++2SO
2- 4 |
| 放电 |
| 充电 |
放电时电解液中H2SO4的浓度将变
小
小
;当外电路通过1mol电子时,理论上负极板的质量增加48
48
g.(4)随着人们生活质量的不断提高,废弃的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
防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染
.分析:(1)该电池放电时为原电池,充电时为电解池,根据电池反应式确定在何种电解质溶液中进行;
(2)原电池中,负极上失电子发生氧化反应;锂是活泼金属,易和水反应生成氢氧化锂和氢气;
(3)根据电池反应式知,该反应中硫酸增加反应且该反应中生成水;根据转移电子和负极电极反应式之间的关系式计算;
(4)重金属对土壤和水资源产生污染.
(2)原电池中,负极上失电子发生氧化反应;锂是活泼金属,易和水反应生成氢氧化锂和氢气;
(3)根据电池反应式知,该反应中硫酸增加反应且该反应中生成水;根据转移电子和负极电极反应式之间的关系式计算;
(4)重金属对土壤和水资源产生污染.
解答:解:(1)①因为电池反应中有水参加反应,所以该电池反应是在水溶液里进行的,故错误;
②根据电池反应式知,Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,所以该电池反应应该是在强碱性水溶液里进行的,故正确;
③该反应需要强碱性电解质,故错误;
④该电池放电时,是将化学能转化为电能,故正确;
故选B;
(2)该电池反应中,负极上锂失电子发生氧化反应,电极反应式为Li-e-=Li+,锂是活泼金属,易和水反应生成氢氧化锂和氢气,2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,
故答案为:锂;Li-e-=Li+;2Li+2H2O=2LiOH+H2↑;
(3)放电时,硫酸参加反应生成硫酸铅和水,所以硫酸的浓度逐渐减小,负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸铅,所以负极质量增加的量是硫酸根离子的量,根据Pb-2e-+SO42-=PbSO4知,当转移1mol电子时负极增加的质量=
×96g/mol=48g,
故答案为:小;48;
(4)电池中含有汞、铬、铅等重金属,这些重金属对土壤和水资源都造成污染,所以废弃电池要集中处理,不能随便丢弃,
故答案为:防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染.
②根据电池反应式知,Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,所以该电池反应应该是在强碱性水溶液里进行的,故正确;
③该反应需要强碱性电解质,故错误;
④该电池放电时,是将化学能转化为电能,故正确;
故选B;
(2)该电池反应中,负极上锂失电子发生氧化反应,电极反应式为Li-e-=Li+,锂是活泼金属,易和水反应生成氢氧化锂和氢气,2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,
故答案为:锂;Li-e-=Li+;2Li+2H2O=2LiOH+H2↑;
(3)放电时,硫酸参加反应生成硫酸铅和水,所以硫酸的浓度逐渐减小,负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸铅,所以负极质量增加的量是硫酸根离子的量,根据Pb-2e-+SO42-=PbSO4知,当转移1mol电子时负极增加的质量=
| 1mol |
| 2 |
故答案为:小;48;
(4)电池中含有汞、铬、铅等重金属,这些重金属对土壤和水资源都造成污染,所以废弃电池要集中处理,不能随便丢弃,
故答案为:防止电池中的汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染.
点评:本题考查了原电池原理,根据电池反应式中得失电子的物质确定正负极上发生的电极反应,书写电极反应式是学习难点,注意结合电解质溶液的酸碱性,难度不大.
练习册系列答案
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| X | Y | Z |
W |
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|
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(1)X元素在元素周期表中的位置___? __________。
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(4)以W为材料制成的容器在空气中具有自我保护作用,这种容器____(填“能”或“不能”)用来腌制咸菜,原因是_________________________________________。
(5)某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇-氧化钠,其中Z2-可以在固体介质NASICON中自由移动。则负极的反应式___________。
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关于该电池的下列说法,正确的是______
A.工作时电极b作正极,Z2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a
B.工作时电流由电极a通过传感器流向电极b
C.传感器中通过的电流越大,尾气中XZ的含量越高
(6)由元素X与元素Z组成的某种阴离子具有还原性,能被酸性KMnO4氧化,请填写相应的离子,并给予配平:
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