题目内容
蓄电池是一种可以反复充电、放电的装置．有一种蓄电池在充电和放电时发生的反应为NiO2+Fe+2H2O
Fe（OH）2+Ni（OH）2：
（1）该蓄电池放电时，发生还原反应的物质是 （填字母，下同）．
A．NiO2 B．Fe C．Fe（OH）2 D．Ni（OH）2
（2）下列有关该电池的说法中正确的是 ．
A．放电时电解质溶液显强酸性
B．放电时5.6g Fe全部转化为Fe（OH）2时，外电路中通过了0.2mol电子
C．充电时阳极反应为Ni（OH）2+2OH--2e-═NiO2+2H2O
D．充电时阴极附近溶液的碱性保持不变
（3）用此蓄电池电解含有0.01mol CuSO4和0.01mol NaCl的混合溶液100mL，电解池的电极均为惰性电极．当溶液中的Cu2+全部转化成Cu时，阳极产生的气体在标准状况下的体积为 ；将电解后的溶液加水稀释至1L，此时溶液的pH= ．
（4）用此蓄电池进行电解，且电解池的电极均为铜电极，电解质溶液为浓碱液与NaCl溶液的混合液，电解一段时间后，同学们惊奇地发现，阳极附近不是生成蓝色沉淀，而是生成红色沉淀，查阅资料得知该红色沉淀是Cu2O．写出该阳极上的电极反应式： ．
| 放电 |
| 充电 |
（1）该蓄电池放电时，发生还原反应的物质是
A．NiO2 B．Fe C．Fe（OH）2 D．Ni（OH）2
（2）下列有关该电池的说法中正确的是
A．放电时电解质溶液显强酸性
B．放电时5.6g Fe全部转化为Fe（OH）2时，外电路中通过了0.2mol电子
C．充电时阳极反应为Ni（OH）2+2OH--2e-═NiO2+2H2O
D．充电时阴极附近溶液的碱性保持不变
（3）用此蓄电池电解含有0.01mol CuSO4和0.01mol NaCl的混合溶液100mL，电解池的电极均为惰性电极．当溶液中的Cu2+全部转化成Cu时，阳极产生的气体在标准状况下的体积为
（4）用此蓄电池进行电解，且电解池的电极均为铜电极，电解质溶液为浓碱液与NaCl溶液的混合液，电解一段时间后，同学们惊奇地发现，阳极附近不是生成蓝色沉淀，而是生成红色沉淀，查阅资料得知该红色沉淀是Cu2O．写出该阳极上的电极反应式：
考点：原电池和电解池的工作原理,电解原理
专题：电化学专题
分析：（1）依据电池反应分析，充电为电解池，放电为原电池；放电过程中原电池的负极上失电子发生氧化反应，正极上发生还原反应；
（2）A．放电时生成Fe（OH）2、（OH）2；
B．放电时5.6g Fe全部转化为Fe（OH）2时，即0.1molFe被氧化，结合Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2计算；
C．充电时阳极发生氧化反应生成NiO2；
D．充电时阴极发生Fe（OH）2+2e-=Fe+2OH-，附近溶液的碱性保持增强；
（3）由离子放电顺序可知，电解含有0.01molCuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100ml，阳极上氯离子和氢氧根离子放电生成氯气和氧气，2Cl--2e-=Cl2↑，阴极上铜离子得电子，以此计算；
（4）由题意可知电解池的电极均为铜电极，电解质溶液为浓碱液与NaCl溶液的混合液，阳极生成Cu2O和水．
（2）A．放电时生成Fe（OH）2、（OH）2；
B．放电时5.6g Fe全部转化为Fe（OH）2时，即0.1molFe被氧化，结合Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2计算；
C．充电时阳极发生氧化反应生成NiO2；
D．充电时阴极发生Fe（OH）2+2e-=Fe+2OH-，附近溶液的碱性保持增强；
（3）由离子放电顺序可知，电解含有0.01molCuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100ml，阳极上氯离子和氢氧根离子放电生成氯气和氧气，2Cl--2e-=Cl2↑，阴极上铜离子得电子，以此计算；
（4）由题意可知电解池的电极均为铜电极，电解质溶液为浓碱液与NaCl溶液的混合液，阳极生成Cu2O和水．
解答：
解：（1）根据原电池在放电时，负极发生氧化反应，正极发生还原反应，再根据元素化合价变化，可判断该电池负极发生反应的物质为Fe被氧化发生氧化反应，正极为NiO2，被还原发生还原反应，此电池为碱性电池，在书写电极反应和总电池反应方程式时不能出现H+，故放电时的电极反应是：负极：Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2，正极：NiO2+2e-+2H2O=Ni（OH）2+2OH-，
故答案为：A；
（2）A．放电时生成Fe（OH）2、（OH）2，电解质溶液显强碱性，故A错误；
B．放电时5.6g Fe全部转化为Fe（OH）2时，即0.1molFe被氧化，则由Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2可知，外电路中通过了0.2mol电子，故B正确；
C．充电时阳极发生氧化反应生成NiO2，电极方程式为Ni（OH）2+2OH--2e-═NiO2+2H2O，故C正确；
D．充电时阴极发生Fe（OH）2+2e-=Fe+2OH-，附近溶液的碱性保持增强，故D错误．
故答案为：BC；
（3）电解含有0.01mol CuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100mL，电路中转移了0.02mol e-，
阳极：2Cl--2e -=Cl2↑，
0.01mol 0.01mol 0.005mol
4OH--4e-=2H2O+O2↑，
0.01mol 0.01mol 0.0025mol
阴极：Cu2++2e-=Cu
0.01mol 0.02mol
所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=（0.005mol+0.0025mol）×22.4L/mol=0.168L，
阳极氢氧根离子减少0.01mol，则溶液中氢离子增加0.01mol，将电解后的溶液加水稀释至1L，溶液中氢离子浓度=
=0.01mol/L，溶液PH=2，
故答案为：0.168L；2；
（4）由题意可知电解池的电极均为铜电极，电解质溶液为浓碱液与NaCl溶液的混合液，阳极生成Cu2O和水，电极方程式为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O，
故答案为：2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O．
故答案为：A；
（2）A．放电时生成Fe（OH）2、（OH）2，电解质溶液显强碱性，故A错误；
B．放电时5.6g Fe全部转化为Fe（OH）2时，即0.1molFe被氧化，则由Fe-2e-+2OH-=Fe（OH）2可知，外电路中通过了0.2mol电子，故B正确；
C．充电时阳极发生氧化反应生成NiO2，电极方程式为Ni（OH）2+2OH--2e-═NiO2+2H2O，故C正确；
D．充电时阴极发生Fe（OH）2+2e-=Fe+2OH-，附近溶液的碱性保持增强，故D错误．
故答案为：BC；
（3）电解含有0.01mol CuSO4和0.01molNaCl的混合溶液100mL，电路中转移了0.02mol e-，
阳极：2Cl--2e -=Cl2↑，
0.01mol 0.01mol 0.005mol
4OH--4e-=2H2O+O2↑，
0.01mol 0.01mol 0.0025mol
阴极：Cu2++2e-=Cu
0.01mol 0.02mol
所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=（0.005mol+0.0025mol）×22.4L/mol=0.168L，
阳极氢氧根离子减少0.01mol，则溶液中氢离子增加0.01mol，将电解后的溶液加水稀释至1L，溶液中氢离子浓度=
| 0.01mol |
| 1L |
故答案为：0.168L；2；
（4）由题意可知电解池的电极均为铜电极，电解质溶液为浓碱液与NaCl溶液的混合液，阳极生成Cu2O和水，电极方程式为2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O，
故答案为：2Cu+2OH--2e-=Cu2O+H2O．
点评：本题综合考查原电池、电解池知识，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，本题注意把握原电池的工作原理，易错点为（3），注意计算方法的体会，难度中等．
练习册系列答案
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