Question

電化學(xué)問題：該大題共3個小題，請按要求回答下列各小題中的問題．
（1）鎳鎘（Ni-Cd）可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，其充、放電反應(yīng)按下式進(jìn)行：Cd（OH）₂+2Ni（OH）₂

充電

放電

Cd+2NiO（OH）+2H₂O，該電池中的電解質(zhì)溶液顯

 

性（填寫“酸性”、“中性”或“堿性”），當(dāng)該電池放電時，正極上發(fā)生的電極反應(yīng)式是

 

．
（2）如圖1是以石墨為電極電解CuCl₂溶液的裝置示意圖．

①電解過程中，a電極為

 

極，該電極上發(fā)生的電極反應(yīng)式應(yīng)為

 

．
②電解一段時間后，b電極上可觀察到的現(xiàn)象是

 

．
③電解過程中能量轉(zhuǎn)化的主要形式是

 

．
（3）圖2是用石墨和鐵作電極電解飽和食鹽水的裝置．為了防止副反應(yīng)的進(jìn)行，工業(yè)上電解飽和食鹽水的方法之一，是將兩個極室用陽離子交換膜隔開（如圖3），原料飽和食鹽水應(yīng)從

 

處加入（填字母“A”或“B”）．陽離子交換膜只允許

 

離子通過．若采用無隔膜電解食鹽水，Cl₂和NaOH充分接觸，產(chǎn)物僅是NaClO和H₂，則電解過程的總反應(yīng)化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

考點：電解原理,原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）該裝置放電時為原電池、充電時為電解池，負(fù)極反應(yīng)為Cd-2e^-+2OH^-=Cd（OH）₂，正極上反應(yīng)式為：NiOOH+e^-+H₂O═Ni（OH）₂+OH^-，充電時陽極上發(fā)生的電極反應(yīng)和正極反應(yīng)互為逆過程，陰極上發(fā)生的電極和負(fù)極反應(yīng)互為逆過程，以此解答該題；
（2）電解池中，和電源的正極相連的是陽極，該極上是失電子的氧化反應(yīng)，和電源的負(fù)極相連的是陰極，該極上發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)電解池的能量轉(zhuǎn)化來回答；
（3）用惰性電極電解飽和食鹽水時，陽極上氯離子放電生成氯氣，且使用陽離子交換膜，只有陽離子能通過交換膜，則原料飽和食鹽水從A處加入；陽離子交換膜只有陽離子能被允許通過；若采用無隔膜電解食鹽水，Cl₂和NaOH充分接觸，產(chǎn)物僅是NaClO和H₂，則陽極上氯離子放電生成次氯酸鈉、陰極上氫離子放電，據(jù)此分析解答．

解答： 解：（1）當(dāng)該電池放電時，正極發(fā)生還原反應(yīng)，由總反應(yīng)式可知Ni元素化合價降低，被還原，應(yīng)為正極反應(yīng)，電極方程式為NiO（OH）+H₂O+e^-═Ni（OH）₂+OH^-，反應(yīng)有參加OH^-，電解質(zhì)溶液應(yīng)呈堿性．
故答案為：堿；NiO（OH）+H₂O+e^-═Ni（OH）₂+OH^-．
（2）①電解池中，a電極和電源正極相連，為陽極，該極上是氯離子失電子的氧化反應(yīng)，即2Cl^--2e^-═Cl₂↑，故答案為：陽；2Cl^--2e^-═Cl₂↑；
②電解氯化銅，和電源的負(fù)極相連的是陰極，該極上是銅離子得電子，析出金屬銅，故答案為：析出紅色固體；
③電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置，故答案為：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；
（3）用惰性電極電解飽和食鹽水時，陽極上Cl^-放電生成Cl₂，陰極上H⁺放電生成H₂，且使用陽離子交換膜，只有陽離子能通過交換膜，則原料飽和食鹽水從A處加入，B處加入稀的堿溶液；陽離子交換膜只有陽離子能被允許通過；若采用無隔膜電解食鹽水，Cl₂和NaOH充分接觸，產(chǎn)物僅是NaClO和H₂，則陽極上氯離子放電生成次氯酸鈉、陰極上氫離子放電，電池反應(yīng)式為NaCl+H₂O

通電  .

NaClO+H₂↑，
故答案為：A；陽；NaCl+H₂O

通電  .

NaClO+H₂↑．

點評：本題考查原電池和電解池原理、電極反應(yīng)式的書寫，明確電極上得失電子及反應(yīng)物質(zhì)是解本題關(guān)鍵，電極反應(yīng)式的書寫是學(xué)習(xí)難點，要注意結(jié)合電解質(zhì)溶液的酸堿性書寫，難度中等．