Question

9．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）鋅錳干電池是應(yīng)用最普遍的電池之一（如圖1所示），鋅錳干電池的負(fù)極材料是鋅，負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為：Zn-2e^-=Zn²⁺．若反應(yīng)消耗32.5g 負(fù)極材料，則電池中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為N_A或6.02×10²³．
（2）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）+2H₂O$?_{充電}^{放電}$2Ni（OH）₂+Cd（OH）₂，已知Ni（OH）₂和Cd（OH）₂均難溶于水，但能溶于酸，以下說法中正確的是B．
①以上反應(yīng)是可逆反應(yīng)           ②以上反應(yīng)不是可逆反應(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?br />A．①③B．②④C．①④D．②③
（3）圖2為甲烷氧氣燃料電池的構(gòu)造示意圖，電解質(zhì)溶液的溶質(zhì)是KOH．則X極為電池的負(fù)（填“正”或“負(fù)”）極，X極的電極反應(yīng)方程式為CH₄+10OH^--8e^-=7H₂O+CO₃^2-．

Answer 1

分析 （1）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅失電子；根據(jù)1mol的鋅失去2mol的電子進(jìn)行計算；
（2）該電池放電時為原電池，充電時為電解池，根據(jù)反應(yīng)條件是否相同判斷是否為可逆反應(yīng)；
（3）甲烷燃料電池中，負(fù)極上投放燃料甲烷，發(fā)生失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上投放氧氣，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)．

解答 解：（1）負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅失電子，電極反應(yīng)式為：Zn-2e^-=Zn²⁺，32.5g 鋅是0.5mol，而1mol的鋅失去2mol的電子，所以轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1mol，數(shù)目為N_A 或6.02×10²³，
故答案為：鋅；Zn-2e^-=Zn²⁺；N_A 或6.02×10²³；
（2）①因為電池沖放電在不同條件下進(jìn)行，所以該電池反應(yīng)不是可逆反應(yīng)，故錯誤；
②因為電池沖放電在不同條件下進(jìn)行，所以該電池反應(yīng)不是可逆反應(yīng)，故正確；
③該電池充電時，電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，故錯誤；
④該電池放電時，是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故正確；
故選B；
（3）電解質(zhì)溶液為KOH溶液，X電極失去電子，為負(fù)極，甲烷被氧化，發(fā)生失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：CH₄-8e^-+10OH^-═CO₃^2-+7H₂O，
故答案為：負(fù)； CH₄+10OH^--8e^-=7 H₂O+CO₃^2-．

點(diǎn)評 本題考查原電池以及氫氧燃料電池的工作原理，注意電解質(zhì)溶液的酸堿性不同，則電極反應(yīng)不同，根據(jù)得失電子判斷正負(fù)極，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，難度不大．