Question

10．鎳氫電池是二十世紀九十年代發展起來的一種新型綠色電池，具有高能量、長壽命、無污染等特點．用吸附了氫氣的納米碳管等材料制作的二次電池的原理如圖1所示．電池的總反應式為：H₂+2NO（OH）$?_{充電}^{放電}$2Ni（OH）₂

（1）①鎳氫電池充電時，碳電極連接直流電源的負極．陽極的電極反應式為Ni（OH）₂+OH^--e^-=NiO（OH）+H₂O．
②鎳氫電池放電時，OH^-移向碳電極（填“碳電極”或“鎳電極”）．
（2）除了用納米碳管等材料儲氫外，還可使用有機物，如利用環己烷和苯之間的可逆反應來實現脫氫和加氫．一定條件下，利用圖2裝置可實現有機物的電化學儲氫（忽略其它有機物）．
①A為電源的負極．
②電極E上產生的氣體為O₂．
③電極D的電極反應式為C₆H₆+6H⁺+6e^-═C₆H₁₂．

Answer 1

分析 （1）①開關連接用電器時，應為原電池原理，甲電極為負極，負極上氫氣失電子發生氧化反應，電極反應式為H₂+2OH^--2e^-═2H₂O，乙電極為正極得電子發生還原反應，電極反應為：NiO（OH）+H₂O+e^-═Ni（OH）₂+OH^-；開關連接充電器時，為電解池，充電與放電過程相反，據此解答；
②鎳氫電池放電時，OH^-移向負極移動；
（2）該實驗的目的是儲氫，所以陰極上發生的反應為生產目標產物，陰極上苯得電子和氫離子生成環己烷．

解答 解：（1）①放電時，氫氣在碳電極發生氧化反應，碳電極作負極，充電時，碳電極發生還原反應作陰極，應與電源的負極相連，陽極發生氧化反應，其電極反應式為Ni（OH）₂+OH^--e^-=NiO（OH）+H₂O，故答案為：負；Ni（OH）₂+OH^--e^-=NiO（OH）+H₂O；
②鎳氫電池放電時，OH^-移向負極移動，即向碳電極，故答案為：碳電極；
（2）該實驗的目的是儲氫，所以陰極上發生的反應為生產目標產物，電解池陰極與電源負極相連，得出電解過程中產生的氣體E為O₂，陰極上苯得電子和氫離子生成環己烷，電極反應式為C₆H₆+6H⁺+6e^-=C₆H₁₂；
故答案為：負；O₂；C₆H₆+6H⁺+6e^-═C₆H₁₂．

點評 本題考查了原電池和電解池原理，明確正負極上發生的電極反應及陰陽離子的移動方向即可解答，注意結合電解原理確定與原電池哪個電極相連，為易錯點．