Question

11．（1）某蓄電池的反應(yīng)為NiO₂+Fe+2H₂O $?_{充電}^{放電}$Fe（OH）₂+Ni（OH）₂．
①該蓄電池充電時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是Fe（OH）₂．
②放電時(shí)生成Fe（OH）₂的質(zhì)量為18g，則外電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)是0.4mol．
（2）空間實(shí)驗(yàn)室的供電系統(tǒng)中有再生氫氧燃料電池（RFC），RFC是一種將水電解技術(shù)與氫氧燃料電池技術(shù)相結(jié)合的可充電電池．如圖為RFC工作原理示意圖．
①電極a為陰極，電極c為正極．（填“正”或“負(fù)”或“陰”或“陽(yáng)”）
②寫(xiě)出各電極的電極反應(yīng)式：
a為2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，
b為4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O或2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，
c為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，
d為H₂-2e^-=2H⁺．
③d極上發(fā)生氧化（填“氧化”或“還原”反應(yīng)），當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，a極產(chǎn)生1.12L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

Answer 1

分析 （1）①充電時(shí)陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
②根據(jù)氫氧化亞鐵和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
（2）依據(jù)圖示ab電極是電解池的電極，由電源判斷a為陰極產(chǎn)生的氣體是氫氣，b為陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體是氧氣；cd電極是原電池的正負(fù)極，c是正極，d是負(fù)極；電解池中的電極反應(yīng)為：b電極為陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；a電極為陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：4H⁺+4e^-=2H₂↑；
原電池中是酸性溶液，電極反應(yīng)為：d為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：2H₂-4e^-=4H⁺；c電極為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，以此解答該題．

解答 解：（1）①充電時(shí)，陰極上Fe（OH）₂得電子生成Fe而發(fā)生還原反應(yīng)，故答案為：Fe（OH）₂；
②轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量=$\frac{18g}{90g/mol}$（2-0）=0.4mol，
故答案為：0.4；
（2）依據(jù)圖示ab電極是電解池的電極，由電源判斷a為陰極產(chǎn)生的氣體是氫氣，b為陽(yáng)極產(chǎn)生的氣體是氧氣；cd電極是原電池的正負(fù)極，c是正極，d是負(fù)極；電解池中的電極反應(yīng)為：b電極為陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑；a電極為陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：4H⁺+4e^-=2H₂↑；
原電池中是酸性溶液，電極反應(yīng)為：d為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)：2H₂-4e^-=4H⁺；c電極為正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
①電極a為陰極，電極c為正極，故答案為：陰；正；
②a電極反應(yīng)式：2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-；
b電極反應(yīng)式：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O或2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺，故答案為：4OH^--4e^-=O₂↑+2H₂O或2H₂O-4e^-=O₂↑+4H⁺；
c電極反應(yīng)式：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，故答案為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
d電極反應(yīng)式：H₂-2e^-=2H⁺，故答案為：H₂-2e^-=2H⁺；
③d極上發(fā)生氧化反應(yīng)，當(dāng)有0.1mol電子轉(zhuǎn)移時(shí)，a極產(chǎn)生0.05mol的氫氣，體積為：1.12L，故答案為：氧化；1.12．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)電源新型電池，主要考查原電池和電解池的工作原理，電極判斷，電極反應(yīng)，關(guān)鍵是原電池中電解質(zhì)溶液是酸性環(huán)境，注意電極書(shū)寫(xiě)．