Question

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是：
NiO₂+Fe+2H₂O  

放电

充电

  Fe（OH）₂+Ni（OH）₂．用此蓄电池分别电解溶液，假如电路中转移了0.2
mol e^-，且电解池的电极均为惰性电极，试回答下列问题：
（1）若此蓄电池充电时，该电池某一电极发生还原反应的物质是

 

（填序号）．
A．NiO₂         B．Fe     C．Fe（OH）₂     D．Ni（OH）₂
（2）电解含有0.1mol CuSO₄和0.1mol NaCl的混合溶液100mL，阳极产生的气体在标准状况下的体积是

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

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，此蓄电池充电时，阴极上的反应和放电时的负极反应相反，发生得电子的还原反应；
（2）由离子放电顺序可知，电解含有0.1molCuSO₄和0.1molNaCl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．

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^-，此蓄电池充电时，阴极上的反应和放电时的负极反应相反，发生得电子的还原反应，即Fe（OH）₂+2e^-=Fe+2OH^-，
故答案为：C； 
（2）电解含有0.1mol CuSO₄和0.1molNaCl的混合溶液100mL，电路中转移了0.2mol e^-，
阳极：2Cl^--2e ^-=Cl₂↑，
0.1mol 0.1mol 0.05mol
     4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑，
0.1mol 0.1mol 0.025mol
阴极：Cu²⁺+2e^-=Cu
0.1mol 0.2mol
所以阳极上生成的气体在标准状况下的体积=（0.05mol+0.025mol）×22.4L/mol=1.68L，
故答案为：1.68L．

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（2），注意计算方法的体会，难度中等．