Question

2011年7月19日，美國能源部西北太平洋國家實驗室的科學家和來自中國武漢大學訪問學者組成的研究小組合作開發(fā)鈉離子充電電池，研究人員采用廉價的鈉離子同時使用納米二氧化錳和鋰材料作電極制作出了鈉離子充電電池，其工作示意圖如圖所示．
回答：
（1）Na⁺向

 

極移動（填A或B），A極作

 

極（填正或負），充電時外加直流電源的正極和該原電池的

 

極相連（填A或B）．
（2）為體現(xiàn)節(jié)能減排的理念，中國研制出了新型燃料電池汽車，該車裝有“綠色心臟”--質(zhì)子交換膜燃料電池．右圖是某種質(zhì)子交換膜燃料電池原理示意圖．該電池的正極是

 

（填“a”或“b”，下同）極，寫出該電池的負極反應式為：

 

（3）最近，德州市開工建設大型太陽能電池板材料生產(chǎn)基地，這種材料主要是高純度的硅，下面關于硅的敘述中，正確的是

 

．
A．硅單質(zhì)用于制造光導纖維       
B．SiO₂是酸性氧化物，它不溶于任何酸
C．SiO₂與碳酸鈉固體高溫條件下反應，說明硅酸的酸性強于碳酸
D．硅的化學性質(zhì)不活潑，地殼中含量在所有的元素中居第二位，在自然界中以化合態(tài)存在

Answer 1

考點：化學電源新型電池

專題：電化學專題

分析：（1）原電池中電子從負極流向正極，溶液中陽離子向正極移動；充電時外加直流電源的正極和該原電池的正極相連；
（2）燃料電池中通入氧氣的一極為正極，通燃料的一極為負極；氫氣在負極失電子生成氫離子；
（3）A．硅單質(zhì)是半導體材料；
B．SiO₂能與氫氟酸反應；
C．硅酸的酸性弱于碳酸；
D．硅屬于親氧元素，在自然界中以化合態(tài)存在．

解答： 解：（1）原電池中電子從負極流向正極，由圖中電子流向可知，A為負極，B為正極；溶液中陽離子向正極移動，則Na⁺向B極移動；充電時外加直流電源的正極和該原電池的正極相連，即與B相連；
故答案為：B；負；B；
（2）燃料電池中通入氧氣的一極為正極，通燃料的一極為負極，則該電池的正極是b極；氫氣在負極失電子生成氫離子，則負極的電極反應式為：H₂-2e^-=2H⁺；
故答案為：b；H₂-2e^-=2H⁺；
（3）A．硅單質(zhì)是半導體材料，二氧化硅晶體能用于制造光導纖維，故A錯誤；
B．SiO₂是酸性氧化物，但是能與氫氟酸反應，故B錯誤；
C．碳酸與硅酸鈉反應生成硅酸，則硅酸的酸性弱于碳酸，故C錯誤；
D．硅的化學性質(zhì)不活潑，地殼中含量在所有的元素中居第二位，硅屬于親氧元素，在自然界中以化合態(tài)存在，故D正確；
故答案為：D．

點評：本題考查了原電池和電解池原理、硅及其化合物的性質(zhì)和用途等知識點，明確原電池正負極的判斷方法、電極反應式是解本題關鍵，難度中等．