Question

【題目】回答下列問題

(1)蓄電池是一種可反復(fù)充電、放電的裝置。有一種蓄電池在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)如下：NiO2+Fe+2H2OFe(OH2+Ni(OH)2。

①此蓄電池在充電時(shí)，電池負(fù)極應(yīng)與外加電源的___極連接，電極反應(yīng)式為____。

②放電時(shí)生成Ni(OH)2的一極，在充電時(shí)發(fā)生___(填“氧化”或還原”)反應(yīng)。

(2)按如圖所示裝置進(jìn)行下列不同的操作。

①K1、K2、K3中只關(guān)閉一個(gè)，則鐵的腐蝕速率最快的是只閉合___(填“K1”“K2”或“K3”，下同)時(shí)；為減緩鐵的腐蝕，應(yīng)只__閉合，該防護(hù)法稱為___

②只閉合K1，當(dāng)鐵棒質(zhì)量減少5.6g時(shí)，石墨電極消耗的氣體體積為_____L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

Answer 1

【答案】負(fù) Fe(OH2+2e-=2OH-+ Fe 氧化 K2、K3 K2 外加電流的陰極保護(hù)法 1.12

【解析】

（1）蓄電池在充電時(shí)，原電池的負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連，作電解池陰極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)；蓄電池在充電時(shí)，原電池的正極與外接電源的正極相連，作電解池的陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)；

（2）金屬作電解池的陽極腐蝕速率最快，作電解池的陰極，則金屬被保護(hù)，腐蝕速率最慢；利用電路中陰陽極得失電子相等進(jìn)行計(jì)算。

（1）①蓄電池在充電時(shí)，原電池的負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連，作電解池陰極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為：Fe(OH)2+2e-=2OH-+ Fe；

②放電時(shí)生成Ni(OH)2的一極為原電池的正極，充電時(shí)是電解池，Ni(OH)2的一極作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)；

（2）①只閉合K1時(shí)，Fe作原電池的負(fù)極，加快Fe的腐蝕；只閉合K2時(shí)，Fe作電解池的陰極，Fe被保護(hù)，該法稱為外加電流的陰極保護(hù)法；只閉合K3時(shí)，Fe作電解池的陽極，加快Fe的腐蝕，但是電解池的陽極引起的金屬腐蝕速率比原電池的負(fù)極引起的金屬腐蝕速率快。故K1、K2、K3中只關(guān)閉一個(gè)，則鐵的腐蝕速率最快的是只閉合K3；為減緩鐵的腐蝕，應(yīng)只閉合K2，該防護(hù)法稱為外加電流的陰極保護(hù)法。

②只閉合K1，這是一個(gè)原電池裝置，Fe發(fā)生吸氧腐蝕，負(fù)極反應(yīng)式：Fe-2e-= Fe2+，正極反應(yīng)式為：O2+4e-+2H2O4OH-，當(dāng)鐵棒質(zhì)量減少5.6g時(shí)，則負(fù)極失去0.2mol e-，根據(jù)正負(fù)極得失電子數(shù)相等，則消耗O2的物質(zhì)的量為0.05mol，故標(biāo)準(zhǔn)狀況下消耗O2的體積為0.05mol×(22.4L/mol)=1.12L 。