Question

【題目】某蓄電池的反應(yīng)為NiO2＋Fe＋2H2O Fe(OH)2＋Ni(OH)2。

(1)該蓄電池放電時(shí)，發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)是________；

(2)為防止遠(yuǎn)洋輪船的鋼鐵船體在海水中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，通常在船體上鑲嵌Zn塊，或與該蓄電池的_____ (填“正”或“負(fù)”)極相連。

(3)精煉銅時(shí)，粗銅應(yīng)與直流電源的________(填“正”或“負(fù)”)極相連。精煉過程中，電解質(zhì)溶液中的c(Fe2＋)、c(Zn2＋)會(huì)逐漸增大而影響進(jìn)一步電解。甲同學(xué)設(shè)計(jì)如下除雜方案：

已知：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2
開始沉淀時(shí)的pH	2.3	7.5	5.6
完全沉淀時(shí)的pH	3.9	9.7	6.4

①實(shí)驗(yàn)操作I的名稱________ 則加入H2O2的目的是____________________。

②乙同學(xué)認(rèn)為應(yīng)將方案中的pH調(diào)節(jié)到8，你認(rèn)為此觀點(diǎn)_____(填“正確”或“不正確”)，理由是_________。

(4)該蓄電池充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)式為_________________。

Answer 1

【答案】NiO2 負(fù) 正 過濾 將Fe2＋氧化為Fe3＋ 不正確 同時(shí)會(huì)使Cu2＋生成沉淀而除去 Fe(OH)2＋2e-= Fe+2OH-

【解析】

(1) 某蓄電池的反應(yīng)為NiO2＋Fe＋2H2O Fe(OH)2＋Ni(OH)2，該蓄電池放電時(shí)，NiO2中Ni元素的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)；

(2)為防止遠(yuǎn)洋輪船的鋼鐵船體在海水中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，通常在船體上鑲嵌Zn塊，采用犧牲陽極的陰極保護(hù)法，也可以采用外加電源的陰極保護(hù)法；

(3)精煉粗銅時(shí)，粗銅作陽極、純銅作陰極；①根據(jù)除雜方案，操作I是將沉淀從溶液中除去；精煉過程中，電解質(zhì)溶液中的c(Fe2＋)、c(Zn2＋)會(huì)逐漸增大而影響進(jìn)一步電解，據(jù)此分析加入雙氧水的目的；②當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，結(jié)合表格數(shù)據(jù)分析解答；

(4) 蓄電池的反應(yīng)為NiO2＋Fe＋2H2O Fe(OH)2＋Ni(OH)2，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)，據(jù)此書寫電極反應(yīng)式。

(1) 某蓄電池的反應(yīng)為NiO2＋Fe＋2H2O Fe(OH)2＋Ni(OH)2，該蓄電池放電時(shí)，NiO2中Ni元素的化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，故答案為：NiO2；

(2)為防止遠(yuǎn)洋輪船的鋼鐵船體在海水中發(fā)生電化學(xué)腐蝕，通常在船體上鑲嵌Zn塊，采用犧牲陽極的陰極保護(hù)法，也可以與該蓄電池的負(fù)極相連，采用外加電源的陰極保護(hù)法，故答案為：負(fù)；

(3)精煉粗銅時(shí)，粗銅作陽極、純銅作陰極，所以粗銅與電源正極相連，故答案為：正；

①根據(jù)除雜方案，操作I是將沉淀從溶液中除去，因此操作I為過濾；精煉過程中，電解質(zhì)溶液中的c(Fe2＋)、c(Zn2＋)會(huì)逐漸增大而影響進(jìn)一步電解，雙氧水具有強(qiáng)氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，便于除去雜質(zhì)離子，使精煉粗銅正常進(jìn)行，故答案為：過濾；將Fe2＋氧化為Fe3＋；

②當(dāng)溶液的pH=8時(shí)，銅離子能生成沉淀而被除去，影響了精煉粗銅的電解實(shí)驗(yàn)，故答案為：不正確；同時(shí)會(huì)使Cu2＋生成沉淀而除去；

(4) 蓄電池的反應(yīng)為NiO2＋Fe＋2H2O Fe(OH)2＋Ni(OH)2，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)，電極反應(yīng)式為Fe(OH)2＋2e-= Fe+2OH-，故答案為：Fe(OH)2＋2e-= Fe+2OH-。