Question

20．某蓄電池放電、充電的反應式為：Fe+Ni₂O₃+3H₂O$?_{充電}^{放電}$Fe（OH）₂+2Ni（OH）₂，下列推斷中正確的是（　　）
①放電時，Fe為正極，Ni₂O₃為負極；
②充電時，陰極上的電極反應式是：Fe（OH）₂+2e^-═Fe+2OH^-；
③充電時，Ni（OH）₂為陽極；
④蓄電池的電極必須浸在某堿性溶液中．

• A． ①②③
• B． ②③
• C． ①③④
• D． ②③④

Answer 1

分析 根據電池的總反應：Fe+Ni₂O₃+3H₂O=Fe（OH）₂+2Ni（OH）₂，可以判斷出鐵鎳蓄電池放電時Fe作負極，發生氧化反應，為還原劑，失電子生成Fe²⁺，最終生成Fe（OH）₂，Ni₂O₃作正極，發生還原反應，為氧化劑，得電子，最終生成Ni（OH）₂，電池放電時，負極反應為Fe+2OH^--2e^-=Fe（OH）₂，則充電時，陰極發生Fe（OH）₂+2e^-=Fe+2OH^-，陰極附近溶液的pH升高，電池充電時，陽極發生2Ni（OH）₂+2OH^--2e^-=Ni₂O₃+3H₂O．

解答 解：①、由放電時的反應可以得出鐵做還原劑失去電子，Ni₂O₃做氧化劑得到電子，即正極為Ni₂O₃、負極為Fe，故①錯誤；
②、充電可以看作是放電的逆過程，即陰極為原來的負極，所以電池放電時，負極反應為：Fe+2OH^--2e^-=Fe（OH）₂，所以電池充電過程時陰極反應為Fe（OH）₂+2e^-=Fe+2OH^-，故②正確；
③、充電時，陰極發生Fe（OH）₂+2e^-=Fe+2OH^-，陽極發生2Ni（OH）₂+2OH^--2e^-=Ni₂O₃+3H₂O，Ni（OH）₂做陽極，故③正確．
④、根據總反應Fe+Ni₂O₃+3H₂O=Fe（OH）₂+2Ni（OH）₂，可以判斷出鐵鎳蓄電池放電時Fe作負極，發生氧化反應，為還原劑，失電子生成Fe²⁺，堿性電解質中最終生成Fe（OH）₂，所以電解質溶液是堿，故④正確；
故選D．

點評 本題考查二次電池的工作原理，涉及到原電池和電解池的有關知識，做題時注意根據總反應從氧化還原的角度判斷化合價的變化，以得出電池的正負極以及所發生的反應，題目難度中等．