Question

化学电源在通讯、交通及日常生活中有着广泛的应用．
（1）目前常用的镍（Ni）镉（Cd）电池，其电池总反应可以表示为：Cd+2NiO（OH）+2H₂O

放电

充电

2Ni（OH）₂+Cd（OH）₂，
已知Ni（OH）₂和Cd（OH）₂均难溶于水但能溶于酸，以下说法中正确的是

 

（填序号）
①以上反应不是可逆反应②电解质溶液为硫酸
③充电时化学能转变为电能④镉（Cd）为负极，发生还原反应
⑤放电时正极区pH升高
（2）美国阿波罗宇宙飞船上使用的氢氧燃料电池是一种新型的化学电源．氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转化为电能，而不经过热能中间形成，发生的反应为：2H₂+O₂

KOH  .

2H₂O，则负极反应式为

 

，正极反应式为

 

．一段时间后，KOH溶液的浓度

 

（填“变大”、“变小”或“不变”）

Answer 1

考点：化学电源新型电池

专题：电化学专题

分析：（1）该蓄电池放电时为原电池、充电时为电解池，负极反应为Cd-2e^-+2OH^-=Cd（OH）₂，正极上反应式为：NiOOH+e^-+H₂O═Ni（OH）₂+OH^-，充电时阳极、阴极反应式与放电时正负极电极反应式相反，据此分析解答；
（2）该燃料碱性电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，根据电池反应式确定KOH溶液浓度变化．

解答： 解：（1）①该蓄电池反应条件不同，所以以上反应不是可逆反应，故正确；
②Ni（OH）₂和Cd（OH）₂均难溶于水但能溶于酸，所以电解质溶液不能是硫酸，故错误；
③充电时电能转变为化学能，故错误；
④镉（Cd）为负极，失电子发生氧化反应，故错误；
⑤放电时，正极上反应式为：NiOOH+e^-+H₂O═Ni（OH）₂+OH^-，所以正极区pH升高，故正确；
故选①⑤；
（2）该燃料碱性电池中，负极上氢气失电子和氢氧根离子反应生成水，电极反应式为 H₂+2OH^--2e^-=2H₂O，正极上氧气得电子和水反应生成氢氧根离子，电极反应式为 O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，电池反应式为2H₂+O₂

KOH  .

2H₂O，有水生成导致溶液浓度变小，
故答案为：H₂+2OH^--2e^-=2H₂O；O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-；变小．

点评：本题考查化学电源新型电池，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反应式的书写，要结合电解质溶液酸碱性书写，题目难度中等．