题目内容

蓄电池是一种可反复充电、放电的装置.它放电时起原电池的作用,将化学能转变为电能;而充电时电解池的作用,将电能转 变为化学能贮存起来.某蓄电池充电和放电时发生的反应为:
Fe+NiO2+2H2O
放电
充电
Fe(OH)2+Ni(OH)2,关于此蓄电池下列说法中,错误的是(  )
①放电时,NiO2为正极;②充电时,阳极反应式为:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-;③放电时,电解质溶液中的阳离子向正极方向移动;④充电时,Ni(OH)2的反应式为:Ni(OH)2-2e-=NiO2+2H+;⑤该蓄电池的电极必须浸在碱性电解质溶液中.
A、③B、②C、②和④D、①③⑤
考点:原电池和电解池的工作原理
专题:电化学专题
分析: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,正极为NiO2,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-.原电池充电时,发生电解反应,此时阴极反应为原电池负极反应的逆反应,阳极反应为原电池正极反应的逆反应.
解答: 解:①由电池总反应式可知放电时Fe元素的化合价升高,被氧化,应为原电池的负极,NiO2中镍元素化合价+4价变化为+2价,被还原为正极,故①正确;
②充电时,由方程式可知此电池为碱性电池,反应方程式时不能出现H+,所以充电时阴极和阳极的电极反应式就分别为:Fe(OH)2+2e-=Fe+2OH-、2OH-+Ni(OH)2-2e-=NiO2+2H2O,故②错误;
③放电时,阳离子向正极移动,故③正确;
④充电时,此电池为碱性电池,反应方程式时不能出现H+,Ni(OH)2的反应式为:2OH-+Ni(OH)2-2e-=NiO2+2H2O,故④错误;
⑤由方程式可知此电池为碱性电池,反应方程式时不能出现H+,只能浸在碱性电解质溶液中,故⑤正确;
故选C.
点评:本题考查原电池和电解池知识,题目难度中等,注意把握电极方程式的书写,为解答该题的关键,也是易错点,做题时注意体会.
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