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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(Ni—Cd)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,以下说法正确的是________(填字母序号)。
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.①③B.②④
C.①④D.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1 m2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______________________。
(3)另一种常用的电池锂电池(锂是一种碱金属元素,其相对原子质量为7),由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电能)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,它的负极由金属锂制成,电池总反应可表示为Li+MnO2=LiMnO2
试回答:锂电池比容量特别大的原因是___________________________。
锂电池中的电解质溶液需用非水溶液配制,为什么这种电池不能使用电解质的水溶液?请用化学方程式表示其原因:___________________________________________________。
(1)B
(2)Cd(OH)2和Ni(OH)2能溶于酸性溶液生成有毒的重金属离子等
(3)锂的摩尔质量小 2Li+2H2O=2LiOH+H2
(1)镍镉电池放电时,应用原电池原理,将化学能转化为电能,而充电时利用电解原理,将电能转化为化学能,转化条件不同,不是可逆反应。(2)因为Ni(OH)2和Cd(OH)2溶于酸,产生大量的重金属离子,对土壤污染严重。(3)锂的摩尔质量为7 g·mol-1,较小,单位质量转移电子的物质的量多,放电量大。
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

已知反应AsO43+2I+2HAsO32+I2+H2O是可逆反应。设计如图装置(C1、C2均为石墨电极),分别进行下述操作:
Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸
Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40% NaOH溶液
结果发现电流计指针均发生偏转。

据此,下列判断正确的是           (  )
A.操作Ⅰ过程中,C1为正极
B.操作Ⅱ过程中,盐桥中的K移向B烧杯溶液
C.操作Ⅰ过程中,C2棒上发生的反应为:AsO43+2H+2e=AsO33+H2O
D.操作Ⅱ过程中,C1棒上发生的反应为:2I=I2+2e

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

铅蓄电池是典型的可充电电池,它的正负极格板是惰性材料,电池总反应式为:
Pb+PbO2+4H+2SO422PbSO4+2H2O
请回答下列问题(不考虑氢、氧的氧化还原):
放电时:正极的电极反应式是______________________________;电解液中H2SO4的浓度将变________;当外电路通过1 mol电子时,理论上负极板的质量增加________g。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

下列关于原电池的叙述中正确的是(  )。
A.正极和负极必须是两种不同的金属
B.电子流入的一极为正极
C.原电池工作时,正极和负极上发生的都是氧化还原反应
D.锌、铜和盐酸构成的原电池工作时,锌片上有6.5 g锌溶解,正极上就有0.1 g氢气生成

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

食品保鲜所用的“双吸剂”,是由还原铁粉、生石灰、氯化钠、炭粉等按一定比例组成的混合物,可吸收氧气和水。下列分析不正确的是
A.“双吸剂”中的生石灰有吸水作用
B.“双吸剂”吸收氧气时,发生了原电池反应
C.吸收氧气的过程中,铁作原电池的负极
D.炭粉上发生的反应为:O2+4e-+4H+=2H2O

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体;电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,它在熔融状态下能传导O2。下列对该燃料电池的说法中,正确的是(   )
A.在熔融的电解质中,O2由负极移向正极
B.电池的总反应是:2C4H10+13O2=8CO2+10H2O
C.通入空气的一极是正极,电极反应为O2+4e=2O2
D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为C4H10+26e+13O2=4CO2+5H2O

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

【实验目的】利用所学知识,设计电池装置。
【实验用品】电极:镁条、铜片、铁片等。
【电解质】果汁(橙汁、苹果汁、柠檬汁等)。
【其他】导线、金属夹、发光二极管、500 mL烧杯。
【实验方案】①Cu—Mg原电池,电解质溶液为橙汁;
②Cu—Fe原电池,电解质溶液为苹果汁;
③Fe—Mg原电池,电解质溶液为柠檬汁。

【实验操作】用导线分别将三种方案中的金属片连接到金属夹上,分别将金属片两两插入到盛有果汁的三个500 mL的烧杯中,用发光二极管两端分别接触三种方案中金属活动性不同的金属夹。观察现象,连接方式如图所示。
【实验现象】三种方案中发光二极管均发光。
【实验结论】原电池把化学能转变为电能。
回答问题:
(1)连接装置时活泼金属接二极管的________极上,较不活泼金属接二极管的________极上。
(2)在方案①②中铜作电极情况__________________________。
(3)在方案①③中镁作电极情况__________________________。
(4)在方案②③中铁作电极情况__________________________。
(5)在方案③中负极反应为______,正极反应为________,总方程式为__________________________________________________________。

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

工业上利用H2在Cl2中燃烧,所得产物再溶于水的方法制得盐酸,流程复杂且造成能量浪费。有人设想利用原电池原理直接制备盐酸的同时,获取电能,假设这种想法可行,下列说法肯定错误的是(  )
A.两极材料都是石墨,用稀盐酸作电解质溶液
B.通入氢气的电极为原电池的正极
C.电解质溶液中的阳离子向通入氯气的电极移动
D.通氯气的电极反应为Cl2+2e=2Cl

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

将洁净的金属片甲、乙、丙、丁分别放置在浸有某种盐溶液的滤纸上并压紧(如图所示)。在每次实验时,记录电压表指针的移动方向和电压表的读数如下表(已知构成两电极的金属其金属活泼性相差越大,电压表的读数越大:

金属
电子流动方向
电压/V

甲→Cu
+0.78

Cu→乙
-0.25

丙→Cu
+1.35

丁→Cu
+0.30
 
依据记录数据判断,下列结论中正确的是(  )
A.将甲、乙形成的合金露置在空气中,甲先被腐蚀
B.金属乙能从硫酸铜溶液中置换出铜
C.在四种金属中丙的还原性最弱
D.甲、丁若形成原电池时,甲为正极

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