问题 问答题

有些化学反应的化学能能直接转化成电能

I.利用Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反应,设计一个原电池:

(1)在右框中画出装置图(标明电解质溶液、正、负极和电极材料)

(2)下列说法中,正确的是______.(填字母)

A.电解质溶液中阳离子向负极移动    B.电子通过外导线由负极流向正极

C.当导线中有1mol电子通过时,理论上正极放出1g气体

D.若所选电极的质量相等,理论上两极质量差为60g,导线中有1mol电子通过

II.三套装置如图所示,A、B、C烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸.

(1)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率,由快到慢的顺序为______;

(2)若C中电解质溶液是氯化钠溶液,则Fe电极的电极反应式为______;

III.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)+2H2

 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.

(1)以下说法中正确的是______①以上反应是可逆反应; ②以上反应不是可逆反应③充电时化学能转变为电能;④放电时化学能转变为电能.

(2)废弃的镍镉电池已成为重要的环境污染物,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作用价值.在酸性土壤中这种污染特别严重,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+MnO2=LiMnO2

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).

答案

I.(1)在Fe+CuSO4=FeSO4+Cu反应中,Fe被氧化,应为原电池的负极,正极为活泼性较Fe弱的金属或非金属,电解质为CuSO4溶液,可设计原电池为,故答案为:

(2)A.电解质溶液中阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故A错误;

B.原电池工作时,电子从负极经外电路流向正极,故B正确;

C.正极反应为Cu2++2e-=Cu,无气体生成,故C错误;

D.当有1mol电子通过时,负极铁的质量减少为

1
2
mol×56g/mol=28g,正极析出铜的质量为
1
2
mol×64g/mol=32g,质量差为60g,故答案为:B、D;

II.(1)B中铁为负极,发生电化学腐蚀,A为化学腐蚀,C铁为原电池的正极,不易被腐蚀,所以腐蚀速率由快到慢的顺序为B、A、C,故答案为:B、A、C;        

(2)若C中电解质溶液是氯化钠溶液,发生吸氧腐蚀,正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-

故答案为:O2+2H2O+4e-=4OH-

III.(1)目前常用的镍(Ni)镉(Cd)电池,充电时是将电能转化为化学能,放电时将电能转化为化学能,为不同条件下的反应,不是可逆反应,故答案为:②④;

(2)Ni(OH)2和Cd(OH)2均难溶于水但能溶于酸,在酸性土壤中生成生成Ni2+ 和Cd2+,导致污染特别严重,

故答案为:Ni(OH)2、Cd(OH)2可被酸溶解,生成Ni2+ 和Cd2+

(3)金属锂较活泼,易与水反应,反应的方程式为2Li+2H2O═2LiOH+H2↑,故答案为:2Li+2H2O═2LiOH+H2↑.

单项选择题
阅读理解与欣赏

1℃要值多少钱

        ①天气预报所指的气温是指在离地面1.5米高度的位置上所观测的气温,以℃表示。

        ②人们在日常工作生活中,对环境温度升降1℃,似乎不太关心;但是气象经济学家发现,气温变化1℃,不仅事关全球气候变化,还跟经济盛衰、经商成败息息相关。

        ③美国气象学家对全球平均气温变化1℃的评价是:气温上升1℃,经济效益也跟着上升;气温下降1℃,经济效益也跟着下降。世界平均气温下降1℃,全球产值就减少70亿美元。

        ④气温变化1℃,对世界农业生产的影响更是惊人!据估计,农业生产区气温每下降1℃,就会减少一周(7天)的生长季。美国达尔奇教授认为:若全球气温比20世纪70年代平均气温下降1℃时,玉米在全球60%的地区增加收成2100万美元;棉花在全球范围内歉收,损失约22亿美元;水稻在65%的地区损失9.56亿美元……

       ⑤中国气候学家张家诚研究论述了若气温升降1℃,对中国粮食作物的影响:气温上升1℃时,中国华南因全年的日平均气温基本上大于10℃,故积温变化为365℃,可种植三茬作物,相当于每一茬作物有

122℃的积温变化。据测试,气温变化1℃,大体相当于农作物变化一个熟级。每变化一个熟级,产量变化10%,意即气温上升或下降1℃,粮食产量均会出现增产或减产10%的情况。例如,我国著名商品粮生产基地——东北地区,若当年平均气温出现了“凉夏”,则粮食肯定减产200亿至300亿斤。反之,若出现了“热夏”,则粮食可多收几百亿斤。

       ⑥经济学家发现,酷夏可激发人们的消费热。若夏季平均气温偏高1℃,则35℃以上的高温天数就会飙升,空调、电风扇、纸扇、冷饮、啤酒等销售量就会成倍增多,商家个个无不拍手称快。

       ⑦德国刑侦专家研究发现:每年3月犯罪率开始上升,到7至8月可达顶峰,9月开始下降。统计分析:每当气温升高1℃,犯罪率上升15%;气温达到37℃时,碰到红灯待停时间长,司机间争吵的概率比气温

32℃时高出30%以上。

       ⑧混凝土浇灌工程,务必严格按照每天气温来安排,夏天不能超过28℃,冬天不能低于零下5℃,否则,会出现影响工程质量的问题,百年大计可能毁于一旦。 

       ⑨气温变化1℃与人的死亡有关。如上海市在炎热日(≥34℃以上),夜间气温每升高1℃,死亡增加8人;午后每升高1℃,死亡增加10人。广州市炎热日最高气温每升高1℃,死亡增加2.3人;炎热日最低气温每升高1℃,死亡增加1.5人。

1.气温变化1℃,会对人类社会产生哪些方面的影响?试加以概括。

                                                                                                                                                

2.简要概括第④⑤两段所说明的中心内容。

                                                                                                                                                 

3.文中多处出现“据估计”“据测试”“统计分析”等字样,可否去掉?为什么?

                                                                                                                                                

4.全文采用了                   的说明顺序,主要运用了                     、                    、                       的说明方法。

5.联系全文及相关知识,你认为气温变化是升好还是降好?为什么?