Question

电化学问题：该大题共3个小题，请按要求回答下列各小题中的问题．
（1）镍镉（Ni-Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，其充、放电反应按下式进行：Cd（OH）₂+2Ni（OH）₂

充电

放电

Cd+2NiO（OH）+2H₂O，该电池中的电解质溶液显

 

性（填写“酸性”、“中性”或“碱性”），当该电池放电时，正极上发生的电极反应式是

 

．
（2）如图1是以石墨为电极电解CuCl₂溶液的装置示意图．

①电解过程中，a电极为

 

极，该电极上发生的电极反应式应为

 

．
②电解一段时间后，b电极上可观察到的现象是

 

．
③电解过程中能量转化的主要形式是

 

．
（3）图2是用石墨和铁作电极电解饱和食盐水的装置．为了防止副反应的进行，工业上电解饱和食盐水的方法之一，是将两个极室用阳离子交换膜隔开（如图3），原料饱和食盐水应从

 

处加入（填字母“A”或“B”）．阳离子交换膜只允许

 

离子通过．若采用无隔膜电解食盐水，Cl₂和NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H₂，则电解过程的总反应化学方程式为

 

．

Answer 1

考点：电解原理,原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）该装置放电时为原电池、充电时为电解池，负极反应为Cd-2e^-+2OH^-=Cd（OH）₂，正极上反应式为：NiOOH+e^-+H₂O═Ni（OH）₂+OH^-，充电时阳极上发生的电极反应和正极反应互为逆过程，阴极上发生的电极和负极反应互为逆过程，以此解答该题；
（2）电解池中，和电源的正极相连的是阳极，该极上是失电子的氧化反应，和电源的负极相连的是阴极，该极上发生还原反应，根据电解池的能量转化来回答；
（3）用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上氯离子放电生成氯气，且使用阳离子交换膜，只有阳离子能通过交换膜，则原料饱和食盐水从A处加入；阳离子交换膜只有阳离子能被允许通过；若采用无隔膜电解食盐水，Cl₂和NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H₂，则阳极上氯离子放电生成次氯酸钠、阴极上氢离子放电，据此分析解答．

解答： 解：（1）当该电池放电时，正极发生还原反应，由总反应式可知Ni元素化合价降低，被还原，应为正极反应，电极方程式为NiO（OH）+H₂O+e^-═Ni（OH）₂+OH^-，反应有参加OH^-，电解质溶液应呈碱性．
故答案为：碱；NiO（OH）+H₂O+e^-═Ni（OH）₂+OH^-．
（2）①电解池中，a电极和电源正极相连，为阳极，该极上是氯离子失电子的氧化反应，即2Cl^--2e^-═Cl₂↑，故答案为：阳；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
②电解氯化铜，和电源的负极相连的是阴极，该极上是铜离子得电子，析出金属铜，故答案为：析出红色固体；
③电解池是将电能转化为化学能的装置，故答案为：电能转化为化学能；
（3）用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上Cl^-放电生成Cl₂，阴极上H⁺放电生成H₂，且使用阳离子交换膜，只有阳离子能通过交换膜，则原料饱和食盐水从A处加入，B处加入稀的碱溶液；阳离子交换膜只有阳离子能被允许通过；若采用无隔膜电解食盐水，Cl₂和NaOH充分接触，产物仅是NaClO和H₂，则阳极上氯离子放电生成次氯酸钠、阴极上氢离子放电，电池反应式为NaCl+H₂O

通电  .

NaClO+H₂↑，
故答案为：A；阳；NaCl+H₂O

通电  .

NaClO+H₂↑．

点评：本题考查原电池和电解池原理、电极反应式的书写，明确电极上得失电子及反应物质是解本题关键，电极反应式的书写是学习难点，要注意结合电解质溶液的酸碱性书写，难度中等．