Question

20．某蓄电池放电、充电的反应式为：Fe+Ni₂O₃+3H₂O$?_{充电}^{放电}$Fe（OH）₂+2Ni（OH）₂，下列推断中正确的是（　　）
①放电时，Fe为正极，Ni₂O₃为负极；
②充电时，阴极上的电极反应式是：Fe（OH）₂+2e^-═Fe+2OH^-；
③充电时，Ni（OH）₂为阳极；
④蓄电池的电极必须浸在某碱性溶液中．

• A． ①②③
• B． ②③
• C． ①③④
• D． ②③④

Answer 1

分析 根据电池的总反应：Fe+Ni₂O₃+3H₂O=Fe（OH）₂+2Ni（OH）₂，可以判断出铁镍蓄电池放电时Fe作负极，发生氧化反应，为还原剂，失电子生成Fe²⁺，最终生成Fe（OH）₂，Ni₂O₃作正极，发生还原反应，为氧化剂，得电子，最终生成Ni（OH）₂，电池放电时，负极反应为Fe+2OH^--2e^-=Fe（OH）₂，则充电时，阴极发生Fe（OH）₂+2e^-=Fe+2OH^-，阴极附近溶液的pH升高，电池充电时，阳极发生2Ni（OH）₂+2OH^--2e^-=Ni₂O₃+3H₂O．

解答 解：①、由放电时的反应可以得出铁做还原剂失去电子，Ni₂O₃做氧化剂得到电子，即正极为Ni₂O₃、负极为Fe，故①错误；
②、充电可以看作是放电的逆过程，即阴极为原来的负极，所以电池放电时，负极反应为：Fe+2OH^--2e^-=Fe（OH）₂，所以电池充电过程时阴极反应为Fe（OH）₂+2e^-=Fe+2OH^-，故②正确；
③、充电时，阴极发生Fe（OH）₂+2e^-=Fe+2OH^-，阳极发生2Ni（OH）₂+2OH^--2e^-=Ni₂O₃+3H₂O，Ni（OH）₂做阳极，故③正确．
④、根据总反应Fe+Ni₂O₃+3H₂O=Fe（OH）₂+2Ni（OH）₂，可以判断出铁镍蓄电池放电时Fe作负极，发生氧化反应，为还原剂，失电子生成Fe²⁺，碱性电解质中最终生成Fe（OH）₂，所以电解质溶液是碱，故④正确；
故选D．

点评 本题考查二次电池的工作原理，涉及到原电池和电解池的有关知识，做题时注意根据总反应从氧化还原的角度判断化合价的变化，以得出电池的正负极以及所发生的反应，题目难度中等．