(8分)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)+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: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”)
(每空2分)(1)①⑤ (2)H2-2e–+2OH—=2H2O O2+2H2O+ 4e– =4OH– 变小
考查电化学的综合应用。
(1)应用放电和充电的反应条件不同,所以反应不是可逆反应,选项①正确;Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,所以电解质不能用硫酸,选项②不正确;充电相当于电解,电能转化为化学能,选项③不正确;放电是镉失去电子,发生氧化反应,作负极,选项④不正确;放电时正极电极反应式是2NiO(OH)-+2e-+2H2O=2OH-+2Ni(OH)2,所以放电时正极区pH升高,选项⑤正确,答案选①⑤。
(2)原电池负极失去电子,所以氢气在负极通入,电极反应式是H2-2e–+2OH—=2H2O;氧气在正极通入,电极反应式是O2+2H2O+ 4e– =4OH– 。由于反应中有水生成,所以氢氧化钾的浓度降低,pH变小。