Question

化学电池在通讯、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，其电池总反应式可以表示为：

Cd+2NiO(OH)+2H₂O2Ni(OH)₂+Cd(OH)₂

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

①以上反应是可逆反应  ②以上反应是不可逆反应  ③充电时化学能转变为电能  ④放电时化学能转变为电能

A.①③                  B.②④                   C.①④                  D.②③

(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物，有资料表明一节废镍镉电池可以使一平方米面积的耕地失去使用价值。在酸性土壤中这种污染尤为严重。这是因为_____________________。

(3)另一种常用的电池是锂电池(锂是一种碱金属元素，其相对原子质量为7)，由于它的比容量(单位质量电极材料所能转换的电量)特别大而广泛应用于心脏起搏器，一般使用时间可长达十年，它的负极用金属锂制成，电池总反应可表示为：Li+MnO₂LiMnO₂

试回答：锂电池比容量特别大的原因是_______________________________。锂电池中的电解质溶液需用非水溶剂配制，为什么这种电池不能使用电解质的水溶液？请用化学方程式表示其原因____________________________________________________________________。

Answer 1

解析：（1）可逆反应是指相同条件下同时向正、逆两个方向进行的反应，原电池的充、放电不是在相同条件下进行的，所以不是可逆反应。

（2）物质以离子的形式存在，植物最容易吸收。从镍镉所对应的化合物的水溶性这一角度去分析，因在酸性土壤中Ni（OH）₂和Cd（OH）₂易溶解变成Ni²⁺和Cd²⁺，被植物吸收，造成污染。

（3）锂电池的比容量特别大，应从题目所提示的“单位质量电极材料所能转换的电量”和“其相对原子质量为7”去分析。

    “为什么不能使用电解质的水溶液”一问，应考虑题目提示的“锂是一种碱金属元素”以及“一般使用时间长达十年”。

答案：（1）B

（2）Ni（OH）₂和Cd（OH）₂能溶于酸性溶液

（3）锂的摩尔质量小，单位质量的锂较其他金属供电量大  2Li+2H₂O2LiOH+H₂↑