Question

2011年7月19日，美國能源部西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家和來自中國武漢大學(xué)訪問學(xué)者組成的研究小組合作開發(fā)鈉離子充電電池，研究人員采用廉價(jià)的鈉離子同時(shí)使用納米二氧化錳和鋰材料作電極制作出了鈉離子充電電池，其工作示意圖如圖所示．
回答：
（1）Na⁺向

 

極移動（填A(yù)或B），A極作

 

極（填正或負(fù)），充電時(shí)外加直流電源的正極和該原電池的

 

極相連（填A(yù)或B）．
（2）為體現(xiàn)節(jié)能減排的理念，中國研制出了新型燃料電池汽車，該車裝有“綠色心臟”--質(zhì)子交換膜燃料電池．右圖是某種質(zhì)子交換膜燃料電池原理示意圖．該電池的正極是

 

（填“a”或“b”，下同）極，寫出該電池的負(fù)極反應(yīng)式為：

 

（3）最近，德州市開工建設(shè)大型太陽能電池板材料生產(chǎn)基地，這種材料主要是高純度的硅，下面關(guān)于硅的敘述中，正確的是

 

．
A．硅單質(zhì)用于制造光導(dǎo)纖維       
B．SiO₂是酸性氧化物，它不溶于任何酸
C．SiO₂與碳酸鈉固體高溫條件下反應(yīng)，說明硅酸的酸性強(qiáng)于碳酸
D．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，地殼中含量在所有的元素中居第二位，在自然界中以化合態(tài)存在

Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)電源新型電池

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）原電池中電子從負(fù)極流向正極，溶液中陽離子向正極移動；充電時(shí)外加直流電源的正極和該原電池的正極相連；
（2）燃料電池中通入氧氣的一極為正極，通燃料的一極為負(fù)極；氫氣在負(fù)極失電子生成氫離子；
（3）A．硅單質(zhì)是半導(dǎo)體材料；
B．SiO₂能與氫氟酸反應(yīng)；
C．硅酸的酸性弱于碳酸；
D．硅屬于親氧元素，在自然界中以化合態(tài)存在．

解答： 解：（1）原電池中電子從負(fù)極流向正極，由圖中電子流向可知，A為負(fù)極，B為正極；溶液中陽離子向正極移動，則Na⁺向B極移動；充電時(shí)外加直流電源的正極和該原電池的正極相連，即與B相連；
故答案為：B；負(fù)；B；
（2）燃料電池中通入氧氣的一極為正極，通燃料的一極為負(fù)極，則該電池的正極是b極；氫氣在負(fù)極失電子生成氫離子，則負(fù)極的電極反應(yīng)式為：H₂-2e^-=2H⁺；
故答案為：b；H₂-2e^-=2H⁺；
（3）A．硅單質(zhì)是半導(dǎo)體材料，二氧化硅晶體能用于制造光導(dǎo)纖維，故A錯(cuò)誤；
B．SiO₂是酸性氧化物，但是能與氫氟酸反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；
C．碳酸與硅酸鈉反應(yīng)生成硅酸，則硅酸的酸性弱于碳酸，故C錯(cuò)誤；
D．硅的化學(xué)性質(zhì)不活潑，地殼中含量在所有的元素中居第二位，硅屬于親氧元素，在自然界中以化合態(tài)存在，故D正確；
故答案為：D．

點(diǎn)評：本題考查了原電池和電解池原理、硅及其化合物的性質(zhì)和用途等知識點(diǎn)，明確原電池正負(fù)極的判斷方法、電極反應(yīng)式是解本題關(guān)鍵，難度中等．