Question

綠色、低碳、環(huán)保新能源是當今經(jīng)濟社會關注的熱點．
I．如圖是太陽光伏電池光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)示意圖，由圖判斷：

N型半導體是電池的

 

極；電流由極流向

 

極（填X、Y）
Ⅱ．下列觀點符合科學道理的有：

 

；
A．核電站能把化學能轉(zhuǎn)化為電能，應大力發(fā)展核能；
B．太陽光伏電池是把光能轉(zhuǎn)換成電能的裝置，其工作原理與原電池工作原理相同；
C．大量使用鋰電池是開發(fā)環(huán)保新能源的舉措；
D．氫氧燃料電池是一種綠色、環(huán)保、低碳的新能源；
Ⅲ．2010年全球鋰離子電池總產(chǎn)量超過38億只，回收廢舊鋰離子電池意義重大，其中需要重點回收利用的是正極材料，其主要成份有LiCoO₂（鈷酸鋰），炭黑，鋁箔等，某種回收流程如下：

（1）堿浸時，正極材料中

 

溶解（填名稱）發(fā)生反應的化學方程式：

 

；
（2）寫出濾液A中通入過量CO₂的離子方程式：

 

；D溶液呈

 

（填“酸性”、“堿性”或“中性”），原因是（用離子方程式表示）：

 

．
（3）酸浸發(fā)生反應的化學方程式是：

 

；該反應若轉(zhuǎn)移0.5mole^-，則在標準狀況下產(chǎn)生O₂體積為

 

L．

Answer 1

分析：Ⅰ、原電池中，離子的移動方向是：陰離子移向負極，陽離子移向正極；
Ⅱ、A．核電站是核能和電能之間的轉(zhuǎn)化；
B．太陽光伏電池工作原理與原電池工作原理相同，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化來回答；
C．大量使用鋰電池會給環(huán)境帶來影響；
D．氫氧燃料電池的產(chǎn)物是水，環(huán)保無污染．
Ⅲ、（1）金屬鋁可以和氫氧化鈉之間反應；
（2）向偏鋁酸鈉中通二氧化碳可以制取氫氧化鋁，碳酸氫鈉中碳酸氫根離子可以水解顯示堿性；
（3）根據(jù)流程轉(zhuǎn)化書寫LiCoO₂、H₂O₂以及H₂SO₄之間反應的方程式，根據(jù)化合價變化判斷電子轉(zhuǎn)移數(shù)目．

解答：解：Ⅰ、在該原電池中，根據(jù)離子的移動，可以知道陰離子移向負極，即N型半導體為負極，所以P型半導體是正極，電流從正極流向負極，即從Y到X，故答案為：負；從Y到X；
Ⅱ、A．核電站是核能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故A錯誤；
B．太陽光伏電池工作原理與原電池工作原理相同，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，故B錯誤；
C．大量使用鋰電池會給環(huán)境帶來影響，所以大量使用鋰電池不是開發(fā)環(huán)保新能源的舉措，故C錯誤；
D．氫氧燃料電池的產(chǎn)物是水，環(huán)保無污染，是一種綠色、環(huán)保、低碳的新能源，故D正確．
故選D；
Ⅲ、（1）金屬鋁可以和氫氧化鈉之間反應，正極材料被溶解的是金屬鋁，發(fā)生的反應是2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案為：鋁；2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）向偏鋁酸鈉中通二氧化碳可以制取氫氧化鋁，實質(zhì)是AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，在碳酸氫鈉中碳酸氫根離子可以水解顯示堿性，即HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-，故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；堿性；HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-；
（3）LiCoO₂、H₂O₂以及H₂SO₄之間反應的方程式為2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄=Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O，該反應電子轉(zhuǎn)移為2mol，生成氧氣1mol，當反應若轉(zhuǎn)移0.5mole^-，則產(chǎn)生O₂物質(zhì)的量為0.25mol，在標準狀況下體積是5.6L，故答案為：2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄=Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O；5.6．

點評：本題涉及能量的轉(zhuǎn)化以及金屬元素以及化合物性質(zhì)知識，屬于綜合知識的考查，難度不大．