Question

神州九號飛船的電源系統(tǒng)共有3種，分別是太陽能電池帆板、鎘鎳蓄電池和應(yīng)急電池．
（1）飛船在光照區(qū)運行時，太陽能電池帆板將

 

能轉(zhuǎn)化為

 

能，除供給飛船使用外，多余部分用鎘鎳蓄電池儲存起來．其工作原理為：Cd+2NiOOH+2H₂O 

放電

充電

 Cd（OH）₂+2Ni（OH）₂；
充電時，陽極的電極反應(yīng)式為

 

；當(dāng)飛船運行到地影區(qū)時，鎘鎳蓄電池開始為飛船供電，此時負極附近溶液的堿性

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）緊急狀況下，應(yīng)急電池會自動啟動，工作原理為：Zn+Ag₂O+H₂O 

放電

充電

 2Ag+Zn（OH）₂，其負極的電極反應(yīng)式為

 

．
（3）若用上述應(yīng)急電池電解200mL含有0.1mol/LCuSO₄的混合溶液（電極均為惰性電極），當(dāng)消耗1.3g鋅時，陽極產(chǎn)生的氣體為

 

（填化學(xué)式），溶液的pH=

 

（假設(shè)電解前后溶液的體積不變）．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理,電解原理

專題：

分析：（1）太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；充電時陽極上Ni（OH）₂失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成NiOOH；鎘鎳蓄電池放電時，Cd在負極發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cd（OH）₂；
（2）該電池中Zn失電子為負極，負極電極反應(yīng)式為Zn+2OH^--2e^-=Zn（OH）₂；正極是Ag₂O，正極的電極反應(yīng)式為Ag₂O+H₂O+2e^-=2Ag+2OH^-，據(jù)此解答；
（3）由離子放電順序可知，電解0.1mol/LCuSO₄溶液200ml，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，氫氧根離子是水電離產(chǎn)生，剩余氫離子，依據(jù)電極反應(yīng)和電子守恒分析判斷．

解答： 解：（1）太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能；充電時陽極上Ni（OH）₂失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成NiOOH，電極反應(yīng)式為：Ni（OH）₂+OH^--e^-→NiOOH+H₂O；鎘鎳蓄電池放電時，Cd在負極發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cd（OH），電極反應(yīng)式為：Cd-2e^-+2OH^-=Cd（OH）₂，堿性減弱，
故答案為：太陽；電； Ni（OH）₂-e^-+OH^-=NiOOH+H₂O；減��；
（2）該電池中Zn失電子為負極，負極電極反應(yīng)式為Zn+2OH^--2e^-=Zn（OH）₂，故答案為：Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂；
（3）由離子放電順序可知，電解0.1mol/LCuSO₄溶液200ml，陽極上氫氧根離子放電生成氧氣，氫氧根離子是水電離產(chǎn)生，剩余氫離子，1.3gZn反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為：

1.3g

65g/mol

×2=0.04mol，依據(jù)電極反應(yīng)和電子守恒分析，4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，轉(zhuǎn)移0.04mol電子，消耗0.04mol氫氧根離子，生成0.04mol氫離子，氫離子濃度為：

0.04mol

0.2L

=0.2mol/L，pH=0.7，故答案為：O₂；0.7．

點評：本題考查了太陽能電池中能量轉(zhuǎn)化、電極反應(yīng)式書寫、電解原理、pH計算，題目難度中等．