Question

绿色、低碳、环保新能源是当今经济社会关注的热点．
I．如图是太阳光伏电池光电转换系统示意图，由图判断：

N型半导体是电池的

 

极；电流由极流向

 

极（填X、Y）
Ⅱ．下列观点符合科学道理的有：

 

；
A．核电站能把化学能转化为电能，应大力发展核能；
B．太阳光伏电池是把光能转换成电能的装置，其工作原理与原电池工作原理相同；
C．大量使用锂电池是开发环保新能源的举措；
D．氢氧燃料电池是一种绿色、环保、低碳的新能源；
Ⅲ．2010年全球锂离子电池总产量超过38亿只，回收废旧锂离子电池意义重大，其中需要重点回收利用的是正极材料，其主要成份有LiCoO₂（钴酸锂），炭黑，铝箔等，某种回收流程如下：

（1）碱浸时，正极材料中

 

溶解（填名称）发生反应的化学方程式：

 

；
（2）写出滤液A中通入过量CO₂的离子方程式：

 

；D溶液呈

 

（填“酸性”、“碱性”或“中性”），原因是（用离子方程式表示）：

 

．
（3）酸浸发生反应的化学方程式是：

 

；该反应若转移0.5mole^-，则在标准状况下产生O₂体积为

 

L．

Answer 1

分析：Ⅰ、原电池中，离子的移动方向是：阴离子移向负极，阳离子移向正极；
Ⅱ、A．核电站是核能和电能之间的转化；
B．太阳光伏电池工作原理与原电池工作原理相同，根据能量转化来回答；
C．大量使用锂电池会给环境带来影响；
D．氢氧燃料电池的产物是水，环保无污染．
Ⅲ、（1）金属铝可以和氢氧化钠之间反应；
（2）向偏铝酸钠中通二氧化碳可以制取氢氧化铝，碳酸氢钠中碳酸氢根离子可以水解显示碱性；
（3）根据流程转化书写LiCoO₂、H₂O₂以及H₂SO₄之间反应的方程式，根据化合价变化判断电子转移数目．

解答：解：Ⅰ、在该原电池中，根据离子的移动，可以知道阴离子移向负极，即N型半导体为负极，所以P型半导体是正极，电流从正极流向负极，即从Y到X，故答案为：负；从Y到X；
Ⅱ、A．核电站是核能转化为电能的装置，故A错误；
B．太阳光伏电池工作原理与原电池工作原理相同，是将太阳能转化为电能的装置，故B错误；
C．大量使用锂电池会给环境带来影响，所以大量使用锂电池不是开发环保新能源的举措，故C错误；
D．氢氧燃料电池的产物是水，环保无污染，是一种绿色、环保、低碳的新能源，故D正确．
故选D；
Ⅲ、（1）金属铝可以和氢氧化钠之间反应，正极材料被溶解的是金属铝，发生的反应是2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑，故答案为：铝；2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑；
（2）向偏铝酸钠中通二氧化碳可以制取氢氧化铝，实质是AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，在碳酸氢钠中碳酸氢根离子可以水解显示碱性，即HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-，故答案为：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；碱性；HCO₃^-+H₂O=H₂CO₃+OH^-；
（3）LiCoO₂、H₂O₂以及H₂SO₄之间反应的方程式为2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄=Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O，该反应电子转移为2mol，生成氧气1mol，当反应若转移0.5mole^-，则产生O₂物质的量为0.25mol，在标准状况下体积是5.6L，故答案为：2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄=Li₂SO₄+2CoSO₄+O₂↑+4H₂O；5.6．

点评：本题涉及能量的转化以及金属元素以及化合物性质知识，属于综合知识的考查，难度不大．