Question

15．化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用．
Ⅰ．目前常用的鎳（Ni）鎘（Cd）電池，其電池總反應可以表示為：Cd+2NiO（OH）+2H₂O$?_{充電}^{放電}$2Ni（OH）₂+Cd（OH）₂
（1）已知Ni（OH）₂和Cd（OH）₂均難溶于水但能溶于酸．放電是使用電池的過程，充電是給電池補充電量的過程．以下說法中正確的是AD（填編號）．
A．以上反應不屬于置換反應    B．以上反應是復分解反應
C．充電時是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?nbsp;   D．放電時是將化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?br />（2）鎳鎘電池中常用KOH為電解質(zhì)，負極材料為Cd．
（3）廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環(huán)境污染物．有資料表明，一節(jié)廢棄的鎳鎘電池可使一平方米面積的耕地失去使用價值．在酸性土壤中這種污染尤為嚴重．這是因為Ni（OH）₂和Cd（OH）₂能溶于酸，形成可溶性的重金屬離子Ni²⁺和Cd²⁺
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Ⅱ．另一種常用的電池是鋰電池，鋰是最輕的金屬，也是活潑性極強的金屬，是制造電池的理想物質(zhì)，鋰離子電池是新一代可充電的綠色電池，已成為筆記本電腦、移動電話等低功耗電器的主流電源．它的負極用金屬鋰制成．電池總反應可表示為：Li+MnO₂=LiMnO₂．
（1）鋰電池中的電解質(zhì)溶液需用非水溶劑配制，請用化學方程式表示這種電池不能使用電解質(zhì)的水溶液的原因2Li+2H₂O=2LiOH+H₂↑．
（2）充電電池與一次電池比較，有許多優(yōu)點，任寫一點充電電池可循環(huán)使用．．

Answer 1

分析 Ⅰ（1）有元素化合物價的變化，屬于氧化還原反應，但不屬于置換反應，原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置；
（2）鎳鎘電池放電時為原電池、充電時為電解池，負極反應為Cd-2e^-+2OH^-=Cd（OH）₂，
（3）酸性條件下，Ni（OH）₂和Cd（OH）₂都能溶解生成重金屬鹽；
Ⅱ（1）金屬鋰可以和水之間發(fā)生化學反應生成氫氧化鋰和氫氣；
（2）充電電池可循環(huán)使用．

解答 解：Ⅰ（1）有元素化合物價的變化，屬于氧化還原反應，但不屬于置換反應，原電池是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置，故AD正確，BC錯誤，故答案為：AD；
（2）鎳鎘電池放電時為原電池、充電時為電解池，負極反應為Cd-2e^-+2OH^-=Cd（OH）₂，負極材料為Cd，故答案為：Cd；
（3）酸性條件下，Ni（OH）₂和Cd（OH）₂都能溶解生成重金屬鹽，重金屬鹽能使人產(chǎn)生中毒，從而影響人體健康，所以酸性土壤中這種污染尤為嚴重，故答案為：Ni（OH）₂和Cd（OH）₂能溶于酸，形成可溶性的重金屬離子Ni²⁺和Cd²⁺；
Ⅱ（1）金屬鋰可以和水之間發(fā)生化學反應生成氫氧化鋰和氫氣：2Li+2H₂O=2LiOH+H₂↑，所以不能用含有水的電解質(zhì)，故答案為：2Li+2H₂O=2LiOH+H₂↑；
（2）一次電池不能循環(huán)使用，充電電池可循環(huán)使用，提高使用率，較少污染，故答案為：充電電池可循環(huán)使用．

點評 本題考查原電池和電解池原理，注意電極的判斷及電極反應式的書寫，側(cè)重考查分析問題的能力，題目難度不大．