Question

16．（1）第三代混合動力車，可以用電動機、內(nèi)燃機或二者結合推動車輛．汽車上坡或加速時，電動機提供推動力，降低汽油的消耗；在剎車或下坡時，電池處于充電狀態(tài)．混合動力車目前一般使用鎳氫電池，該電池中鎳的化合物為正極，儲氫金屬（以M表示）為負極，堿液（主要為KOH）為電解質(zhì)溶液．鎳氫電池充放電原理如圖1所示，其總反應式為H₂+2NiOOH$?_{充電}^{放電}$2Ni（OH）₂．根據(jù)所給信息判斷，混合動力車剎車或下坡時，乙電極周圍溶液的pH減�。ㄌ睢霸龃蟆�、“減小”或“不變”），該電極的電極反應式為：Ni（OH）₂+OH^--e^-═NiOOH+H₂O．
（2）圖2是一種新型燃料電池，以CO為燃料，一定比例的Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融混合物為電解質(zhì)，圖3是粗銅精煉的裝置圖，現(xiàn)用燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗．
回答下列問題：
①A極為電源負極（填“正”或“負”）極，寫出A極的電極反應式：CO-2e^-+CO₃^2-=2CO₂．
②要用燃料電池為電源進行粗銅的精煉實驗，則B極應該與D極（填“C”或“D”）相連．
③當消耗標準狀況下2.24L CO時，C電極的質(zhì)量變化為6.4g．

Answer 1

分析 （1）混合動力車剎車或下坡時，是電解池工作原理，乙電極為陽極，是2Ni（OH）₂轉(zhuǎn)化為NiOOH的過程，乙電極周圍因氫氧根離子的濃度減小，pH將減小；
（2）①根據(jù)CO具有還原性，在負極上發(fā)生氧化反應生成CO₂，結合電解質(zhì)書寫電極反應式；
②根據(jù)A為負極，B為正極，粗銅精煉時，粗銅作陽極，與電源的正極相連；
③根據(jù)電子得失守恒以及精銅中銅離子得到電子來計算．

解答 解：（1）混合動力車剎車或下坡時，是電解池工作原理，乙電極為陽極，是2Ni（OH）₂轉(zhuǎn)化為NiOOH的過程，電極方程式為Ni（OH）₂+OH^--e^-═NiOOH+H₂O，乙電極周圍因氫氧根離子的濃度減小，pH將減小，
故答案為：減小；Ni（OH）₂+OH^--e^-═NiOOH+H₂O；
（2）①CO具有還原性，在負極上發(fā)生氧化反應生成CO₂，電極反應式為：CO-2e^-+CO₃^2-═2CO₂，
故答案為：負極；CO-2e^-+CO₃^2-=2CO₂；
②因A為負極，B為正極，粗銅精煉時，粗銅作陽極，與電源的正極相連，故選：D；
③當消耗標準狀況下2.24L CO時，電極反應式：CO-2e^-+CO₃^2-=2CO₂，失去電子為$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$×2=0.1mol，精銅電極電極反應式：Cu²⁺+2e^-=Cu，由電子得失守恒可知Cu²⁺的物質(zhì)的量為$\frac{0.2mol}{2}$=0.1mol，精銅電極的質(zhì)量增加的質(zhì)量為：0.1mol×64g/mol=6.4g，
故答案：6.4．

點評 本題考查原電池和電解池的工作原理等知識點，綜合性較強，側重考查學生分析計算能力，難點是電極反應式的書寫，要根據(jù)電解質(zhì)確定電極反應式書寫方式，題目難度不大．