10
10
半反應式:O2(g)+2H2O(l)+4e-→4OH-(aq)
(3)電解液
組成:高濃度的氫氧化鉀溶液。
電解液為鹼性。
(4)全反應:2H2(g)+O2(g)→2H2O(l)
(5)電壓:約 1.0 伏特。可串聯使用以提高電壓。
(6)優點
產物為不具汙染性的水。
直接轉換為電能的效率(75%)高於火力發電(約 40%)。
(7)缺點
電極成本很高。
電解液具有強腐蝕性。
三相接觸困難。(三相是指固態電極、液態電解液與氣態燃 料)
氫-氧燃料電池的汙染性小,常用於太空船的供電系統。下列有關鹼性氫氧燃料電池 的敘述,何者正確? (A) 燃料電池可直接將化學能轉換成電能 (B)以覆蓋鎳或白金 的多孔性鋁板作為電極 (C)放電時,電池中之 OH -濃度漸增 (D)放電時,氧氣在 陽極反應 (E)電解液為高濃度的氫氧化鉀溶液。
認識鹼性氫氧燃料電池。
(A)(E)
(B)應為覆蓋鎳或白金的多孔性碳板。
(C)放電時會生成水,造成 OH-濃度下降。
(D)氧氣為陰極的反應物。
下列有關氫氧燃料電池的敘述,哪些正確? (A)全反應式為 2 H2(g)+O2(g)→2 H2O(l) (B) 以濃氫氧化鉀溶液為電解液 (C)發電效率比火力發電效率低 (D)可直接化學能轉變為電 能 (E)氫氣通入正極,而氧氣通入負極。
:(A)(B)(D)
基礎化學(二)全 120
答
3-2
11
11
下列關於電池的敘述,何者正確? (A) 乾電池以鋅為正極,碳棒為負極 (B)鹼性電 池的電解液為氫氧化鉀糊狀物,鋅極為陽極放出電子 (C)鉛蓄電池以鉛為負極,二 氧化鉛為正極,硫酸溶液為電解液 (D) 鋰離子電池的電解液為氫氧化鉀水溶液 (E) 氫氧燃料電池放電時,氫氣在陰極被還原,氧氣在陽極被氧化,反應後生成水。
【龍騰課本版例題 3-5】
認識常見的電池。
(B)(C)
(A)乾電池以鋅為負極,碳棒為正極。
(D)應為過氯酸鋰的有機溶液。
(E)氫氣在陽極被氧化,氧氣在陰極被還原。
下列有關電池的敘述,何者正確? (A)碳鋅電池的陽極為碳棒 (B)鉛蓄電池放電時,兩 極重量皆增加 (C)燃料電池功率極高,目前的被採用率居各類電池之冠 (D)鹼性電池放 電時被氧化者為鋅 (E)鉛蓄電池充電時,極板的質量增加。
:(B)(D)
基礎題
( A ) 1. 鹽橋在電池中的功用為下列何者? (A)傳導離子,使電路流通 (B)傳導電 子,使電路流通 (C)增加電池的電壓 (D)做電路中的開關 (E)溝通電路,
使電解質溶液維持中性。
*( AC ) 2. 下列關於鋅銅電池在放電過程的敘述,何者正確? (A)銅極是陰極,也是 正極 (B)銅極會失去電子 (C)鋅電極質量減輕 (D)放電時,銅離子濃度逐 漸增大 (E)鹽橋中的陽離子會游向陽極。
*( ABC ) 3.下列有關化學電池的敘述,何者正確? (A)利用氧化還原反應將化學能轉 換成電能 (B)一定包含正極與負極 (C)放電時,負極產生的電子經由外電路 傳至正極 (D)電池的陽極發生還原反應 (E)正極產生的陽離子經由外電路傳
至負極。 【龍騰版課本練習 3-4】
*( AD ) 4. 下列何者屬於二次電池? (A)鉛蓄電池 (B)鹼性電池 (C)燃料電池 (D) 鋰離子電池 (E)勒克朗社電池。
( D ) 5. 市售長方體型碳鋅電池之電壓為 9.0 伏特,內部是由幾個單位的碳鋅電池
答
串聯而成? (A)27 (B)12 (C)8 (D)6 (E)4。
( D ) 6. 下列有關鉛蓄電池的敘述,何者正確? (A)以二氧化鉛為負極 (B)以鉛 為正極 (C)以硝酸溶液為電解液 (D)充電時,二氧化鉛電極連接電源的正 極 (E)放電時,電解液的密度增加。
*( ACD ) 7. 氫氣為燃料電池的重要原料,下列有關的敘述,何者正確? (A)燃燒時可產 生大量的熱量 (B)氫氣在氧中的燃燒速率極為緩慢 (C)氫燃料電池目前主要 應用在太空科技方面 (D)氫燃料電池的電能轉換效率高於傳統的火力發電之 電能轉換效率 (E)氫氣在空氣中的含量豐富,故為常見的燃料。
( D ) 8. 下列關於常用電池的敘述,何者正確? (A)乾電池放電後,電池內水分減 少,故稱為乾電池 (B)鹼性乾電池以鋅粉為正極,二氧化錳為負極,以氫 氧化鉀的糊狀物為電解液 (C)鉛蓄電池放電時,電子由鉛經導線流向二氧 化鉛,兩電極的重量及稀硫酸的濃度皆增加 (D)依環保觀念,鉛蓄電池必 須回收,以防止鉛的汙染 (E)燃料電池可重複充電,為二次電池的一種。【龍 騰版課本練習 3-5】
進階題
( B ) 9.於銅銀電池中,下列何者不適合作為鹽橋所填充的電解質溶液?
(A)NH4NO3(aq) (B)KCl(aq) (C)KNO3(aq) (D)NaNO3(aq) (E)Na2SO4(aq)。 ( B ) 10.銅銀電池的全反應式為 Cu(s)+2Ag+(aq)→Cu2+(aq)+2Ag(s),陰極質量增加
1.08 g 時,陽極質量減輕多少 g?(原子量:Ag=108、Cu=64) (A)0.16 (B)0.32 (C)0.64 (D)1.08 (E)1.60。
大考題
( D ) 11.家用的瓦斯有天然氣(主成分 CH4)或液化石油氣(主成分 C3H8)。若在同 溫同壓,分別使同體積的 CH4與 C3H8完全燃燒,則 C3H8所需空氣的量是 CH4的幾倍? (A)11
5 (B)7
3 (C)2 (D)2.5 (E)3。 【98 指考】
基礎化學(二)全 122
1
1
1. 能源的定義:可以提供能量的資源,稱為能源。
2. 能源的分類:依使用的永續性區分
再生能源 非再生能源
意義 來源不虞匱乏,可永續利用的能源 蘊藏量有限,開採利用後會逐漸枯竭的能源
實例 風力、水力、太陽能、海洋能、生質能、地熱…
…。 核能、化石燃料……。
3. 常用的能源
(1)種類:除了最主要的化石燃料,尚有核能、水力、
與其他可燃性能源……等。
(2) 用途:發電、工業、交通運輸、民生用熱……等。
4. 發展再生能源的必要性
(1) 化石燃料逐漸枯竭,恐不敷使用。
(2)降低二氧化碳排放量,以減緩全球暖化的速度。
5. 臺灣的碳排放問題 (1) 現況
總排放量約占全球總排放量的 1%。
人均排放量約為全球平均值的兩倍。
(2)目標:遵守京都 議定書,於西元 2025 年使碳排 放量減至西元 2000 年的標準。
近年來各國莫不積極開發能永續利用的再生能源,試問下列哪些能源屬於再生能源?
(A)風力 (B) 天然氣 (C) 核能 (D) 太陽能 (E)水力。
能區分再生能源與非再生能源。
(A)(D)(E)
(A)風力、(D)太陽能、(E)水力具有不虞匱乏,可永續利用的特性,為再生能源。
(B)天然氣、(C)核能為非再生能源。
下列哪些能源為非再生能源? (A)石油 (B)地熱 (C)太陽能 (D)風力 (E)水力。
:(A)