镍镉电池是应用广泛的二次电池，其总反应为：。镍镉电池的组装主要步骤：①将和固定，中间以隔膜隔开(如下图所示)；②将多组上述结构串联；③向电池中注入KOH溶液：④密封。

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1. 镍镉电池是应用广泛的二次电池，其总反应为： $\text{[math]}$ 。

镍镉电池的组装主要步骤：

①将 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 固定，中间以隔膜隔开(如下图所示)；②将多组上述结构串联；③向电池中注入KOH溶液：④密封。

(1) 下列对镍镉电池组装和使用的分析正确的是(填字母序号)。

a．密封镍镉电池可以避免KOH变质

b．镍电极为电池的负极，镉电极为电池的正极

c．电池组装后，应先充电，再使用

(2) 放电时，负极的电极反应式为。

(3) 电池充电时，若 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 耗尽后继续充电，会造成安全隐患，称为过度充电。制造电池时，在镉电极加入过量的 $\text{[math]}$ 可对电池进行过度充电保护，该方法称为镉氧循环法。

① $\text{[math]}$ 耗尽后继续充电，镉电极上生成的物质为。

②已知：隔膜可以透过阴离子和分子； $\text{[math]}$ 可以与 $\text{[math]}$ 发生反应生成 $\text{[math]}$ 。请结合两个电极上的电极反应式说明用镉氧循环法实现过度充电保护的原理：。

【考点】

电极反应和电池反应方程式; 原电池工作原理及应用; 电解池工作原理及应用;

【答案】

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填空题普通

原电池及电解原理在生活中具有广泛应用。

Ⅰ.下图为某实验小组同学依据反应 $\text{[math]}$ 设计的原电池装置。

查阅相关资料，得知含碘的各种物质在水溶液中的颜色如下。

物质	$\text{[math]}$	I₂	$\text{[math]}$
颜色	无色	黄色	无色

（1）甲溶液为。

（2）左侧为原电池的极(填“正”或者“负”)，电极反应式为。

（3）导线内电子的流向是(选填序号：①由左到右②由右到左)。

（4）除了电流表的指针偏转外，还可以在右侧溶液中观察到的现象是。

Ⅱ.利用下图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO₂ ，并用阴极排出的溶液吸收NO₂。

（5）b是电源的极(填“正”或者“负”)，写出你的判断思路。

（6）写出左侧电解室的电极反应式。

（7）阳离子交换膜中通过的离子及移动的方向是。

（8）说明左侧电解室中溶液是如何从稀硫酸变为浓硫酸的。

（9）阴极排出的溶液可将NO₂转化为N₂ ，该反应的离子方程式是。

填空题普通

2. 电化学方法在研究物质性质以及工业生产中都有重要价值。

(1) 海水中含有 $\text{[math]}$ 等离子，呈弱碱性，过量 $\text{[math]}$ 排放使海洋表层海水的 $\text{[math]}$ 由8.3变为8，严重威胁海洋生态。用下图所示方法可以从海水中提取 $\text{[math]}$ 。

①a室发生的电极反应方程式为。

②b室实现 $\text{[math]}$ 提取的离子方程式为。

(2) 通过电化学方式用二氧化硫制硫酸、不仅能将热能转化为电能，还更环保，原理如图所示。

①该装置可作电源，其正极为(填“ $\text{[math]}$ ”或“ $\text{[math]}$ ”)，负极的电极反应式为。

②该电池每消耗 $\text{[math]}$ ，理论上至少需要标准状况下氧气的体积为L。

(3) 为除去制备硫酸的烧渣中残留的 $\text{[math]}$ ，用稀硫酸和硫酸锰的混合溶液将烧渣调成烧渣浆液，然后通过电解方式进行脱疏，其原理如图所示。

①石墨Ⅰ与电源(填“正极”或“负极”)相连；石墨Ⅱ上有气泡产生，发生的电极反应式为。

②脱硫反应中，氧化产物是。

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3. 原电池反应一般是氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负极上失电子，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。

(1) 化学反应 $\text{[math]}$ ， (填“能”或“不能”)通过原电池原理设计成化学电源，理由是。

(2) 甲醇燃料电池结构简单、能量转化率高，工作原理如图所示。加入的a是(填名称)，该电极的名称是(填“正”或“负”)极，其电极反应式为。

(3) 我国科学工作者从环境污染物中分离出一株假单胞菌，该菌株能够在分解有机物的同时产生电能，其原理如图所示。

①该电池的电流方向：由(填“左”或“右”，下同)侧电极经过负载流向侧电极。

②当1mol $\text{[math]}$ 参与电极反应时，从(填“左”或“右”，下同)侧穿过质子交换膜进入侧的 $\text{[math]}$ 数目为 $\text{[math]}$ 。

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