Question

有些化學反應的化學能能直接轉化成電能

I．利用  Fe + CuSO₄ = FeSO₄ + Cu反應，設計一個原電池：

（1）在下框中畫出裝置圖（標明電解質溶液、正、負極和電極材料）

（2）下列說法中，正確的是         。（填字母）

A.電解質溶液中陽離子向負極移動    B.電子通過外導線由負極流向正極

C.當導線中有1mol電子通過時，理論上正極放出1g氣體

D.若所選電極的質量相等，理論上兩極質量差為60g,導線中有1 mol電子通過

II．三套裝置如下圖所示， A、B、C燒杯中分別盛有相同物質的量濃度的稀硫酸。

（1）比較A、B、C中鐵被腐蝕的速率，由快到慢的順序為                       ；

（2）若C中電解質溶液是氯化鈉溶液，則Fe電極的電極反應式為                  ；

III．目前常用的鎳（Ni）鎘（Cd）電池，其電池總反應可以表示為：

已知Ni(OH)₂和Cd(OH)₂均難溶于水但能溶于酸。

（1）以下說法中正確的是               

①以上反應是可逆反應         ②以上反應不是可逆反應

③充電時化學能轉變為電能     ④放電時化學能轉變為電能

（2）廢棄的鎳鎘電池已成為重要的環境污染物，資料表明一節廢鎳鎘電池可以使一平方米面積的耕地失去作用價值。在酸性土壤中這種污染特別嚴重，這是因為              

（3）另一種常用的電池是鋰電池，鋰是一種堿金屬元素，其相對原子質量為7，由于它的比容量（單位質量電極材料所能轉換的電量）特別大而廣泛應用于心臟起搏器，一般使用時間可長達十年，它的負極用金屬鋰制成，電池總反應可表示為Li+ MnO₂ = LiMnO₂。

鋰電池中的電解質溶液需用非水溶劑配制，為什么這種電池不能使用電解質的水溶液(請用化學方程式表示其原因)                                              。

Answer 1

（7分）

I．（1）略   （2）B. D.

II．（1）B、A、C        （2）O₂＋2H₂O+4e^- ＝ 4OH^-

III．（1）②  ④    （2）  Ni(OH)₂ 、Cd(OH)₂可被酸溶解，生成Ni²⁺ 和Cd²⁺

（3）2Li+2H₂O==2LiOH+H₂↑