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。

填空题普通

Ⅰ．“绿水青山就是金山银山”，利用电池原理治理污染是今后科研的重要课题。

（1）硫化氢是一种具有臭鸡蛋气味的有毒气体，我国最近在太阳能光电催化——化学耦合分解硫化氢的研究中获得新进展，相关装置如图所示。

①a为极。

②请用离子方程式分析H₂S气体去除的原理：。

Ⅱ．为了减少对环境的污染，煤在直接燃烧前要进行脱硫处理。电解脱硫的基本原理如图所示，利用电极反应将Mn²⁺转化为Mn³⁺ ， Mn³⁺再将煤中的含硫物质(主要成分是FeS₂)氧化为Fe³⁺和 $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ 。已知：两电极为完全相同的惰性电极。

（2）电解池刚开始工作时，R上的电极反应式为。

（3）若电路中转移 $\text{[math]}$ 电子，则此时消耗的 $\text{[math]}$ 的质量为g(不考虑其他反应，下同)，产生的气体的体积为L(已换算成标准状况)。

（4）电解过程中，混合溶液中的pH将(填“变大”“变小”或“不变”)，原因是。

（5）Garnet型固态电解质被认为是锂离子电池最佳性能固态电解质。LiLaZrTaO材料是目前能达到最高电导率的Garnet型电解质。某Garnet型可充电锂离子电池放电时工作原理如图所示，若用该电池作为电解脱硫的外加电源，则b极应接(填“M”或“N”)极。

填空题普通