Question

15．化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用．
（1）鋅錳干電池是應用最普遍的電池之一（如圖1所示），鋅錳干電池的負極材料是鋅，負極發(fā)生的電極反應方程式為：Zn-2e^-=Zn²⁺．若反應消耗16.25g 負極材料，則電池中轉移電子的物質的量為0.5mol．
（2）目前常用的鎳（Ni）鎘（Cd）電池其電池總反應式可以表示為：
Cd+2NiO（OH）+2H₂O$?_{放電}^{充電}$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以上反應是可逆反應           ②以上反應不是可逆反應
③充電時化學能轉變?yōu)殡娔?nbsp;      ④放電時化學能轉變?yōu)殡娔?br />A．①③B．②④C．①④D．②③
（3）圖2為氫氧燃料電池的構造示意圖，根據電子運動方向可知，則X極為電池的負（填“正”或“負”）極，Y極的電極反應方程式為O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．

Answer 1

分析 （1）負極發(fā)生氧化反應，鋅失電子；根據1mol的鋅失去2mol的電子進行計算；
（2）該電池放電時為原電池，充電時為電解池，根據反應條件是否相同判斷是否為可逆反應；
（3）根據負極反應為2H₂-4e^-+4OH^-=2H₂O，則通入氫氣的一極為負極，發(fā)生氧化反應，并可判斷溶液呈堿性，堿性溶液中正極發(fā)生還原反應，電極反應為O₂-4e^-+2H₂O=4OH^-，據此分析．

解答 解：（1）負極發(fā)生氧化反應，鋅失電子，電極反應式為：Zn-2e^-=Zn²⁺，16.25g鋅是0.25mol，而1mol的鋅失去2mol的電子，所以轉移電子的物質的量為0.5mol，
故答案為：鋅；Zn-2e^-=Zn²⁺；0.5；
（2）①因為電池沖放電在不同條件下進行，所以該電池反應不是可逆反應，故錯誤；
②因為電池沖放電在不同條件下進行，所以該電池反應不是可逆反應，故正確；
③該電池充電時，電能轉變?yōu)榛瘜W能，故錯誤；
④該電池放電時，是將化學能轉化為電能，故正確；
故選B；
（3）X極的電極反應式為2H₂-4e^-+4OH^-=2H₂O，則通入氫氣的X極為負極，發(fā)生氧化反應，并可判斷溶液呈堿性，堿性溶液中正極Y極發(fā)生還原反應，電極反應為O₂-4e^-+2H₂O=4OH^-；故答案為：負；O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-．

點評 本題考查原電池以及氫氧燃料電池的工作原理，注意電解質溶液的酸堿性不同，則電極反應不同，根據得失電子判斷正負極，難點是電極反應式的書寫，難度不大．