Question

18．蓄電池是一種可以反復(fù)充電、放電的裝置．有一種蓄電池在充電和放電時發(fā)生的反應(yīng)是NiO₂+Fe+2H₂O$?_{充電}^{放電}$Fe（OH）₂+Ni（OH）₂．
（1）此蓄電池放電時，電池中某一電極上發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是B．
A．NiO₂   B．Fe   C．Fe（OH）₂  D．Ni（OH）₂
（2）以此蓄電池為電源，用石墨作電極，電解含有大量濃度相同的下列離子的溶液：Al³⁺、Cu²⁺、Cl^-，SO₄^2-，陰極上最先放電的離子是Cu²⁺，開始時，陽極的電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑．
（3）用此蓄電池分別電解以下兩種溶液，若電路中轉(zhuǎn)移了0.02mol電子（電解池的電極為惰性電極），試回答下列問題：
①電解足量Cu（NO₃）₂溶液時，某一電極增加的質(zhì)量為0.64g．
②電解Na₂SO₄溶液，陰極的電極反應(yīng)式為2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準情況下的體積為0.112L．

Answer 1

分析 （1）由方程式可知，放電時，F(xiàn)e被氧化生成Fe（OH）₂，F(xiàn)e為負極；
（2）電解時，氧化性最強的陽離子首先在陰極放電，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，氯離子被氧化生成氯氣；
（3）①電解足量Cu（NO₃）₂溶液時，電極增加的為陰極，發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu；
②電解Na₂SO₄溶液，陰極生成氫氣，陽極生成氧氣，結(jié)合電極方程式計算．

解答 解：（1）由方程式可知，放電時，F(xiàn)e被氧化生成Fe（OH）₂，F(xiàn)e為負極，電極上發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是Fe，故答案為：B；
（2）電解時，Cu²⁺首先在陰極放電，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中含有氯離子，氯離子被氧化生成氯氣，電極方程式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，
故答案為：Cu²⁺；2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
（3）若電路中轉(zhuǎn)移了0.02mol電子，
①電解足量Cu（NO₃）₂溶液時，電極增加的為陰極，發(fā)生Cu²⁺+2e^-=Cu，可知生成0.01molCu，質(zhì)量為0.01mol×64g/mol=0.64g，故答案為：0.64g；
②電解Na₂SO₄溶液，陰極生成氫氣，電極方程式為2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極生成氧氣，電極方程式為4OH^-+2H₂O-4e^-=O₂↑，可知生成0.005molO₂，體積為0.005mol×22.4L/mol=0.112L，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；0.112L．

點評 本題考查原電池和電解池知識，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析、計算能力的考查，題目難度中等，注意把握電極方程式的書寫，為解答該題的關(guān)鍵，也是易錯點，做題時注意體會．