Question

【題目】鎘鎳可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用，它的充、放電反應(yīng)按下式進(jìn)行：Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2

（1）若用此電池作電源電解足量的M(NO3)x溶液(用碳棒作電極材料)，電解池的陽極應(yīng)連接________(填序號)

①NiO(OH) ②Cd ③Cd(OH)2 ④Ni(OH)2

電池的負(fù)極反應(yīng)為 ___________________。當(dāng)該電池工作一段時間后消耗了3.6gH2O時，電解池某極增重m g，則金屬M的相對原子質(zhì)量為________________(用m、x表示)。

（2）若用此電池作電源電解含有0.1molCuSO4和0.1molNaCl的混合溶液100mL(用碳棒作電極材料)，當(dāng)電路中有0.2mole－通過時，陽極產(chǎn)生氣體__________升(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。電解后溶液加水稀釋至1L，常溫下溶液的pH是________。

Answer 1

【答案】 ① Cd＋2OH－－2e－=Cd(OH)2 5mx 1.68 1

【解析】試題分析：原電池放電時，負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)；根據(jù)Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2可知放電時，Cd是負(fù)極，NiO(OH)是正極；電解池的陽極應(yīng)連電源的正極，陰極連電源的負(fù)極；先根據(jù)Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，計算消耗3.6gH2O轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，再根據(jù)每個電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同,計算M的相對原子質(zhì)量；

（2）電解含有0.1molCuSO4和0.1molNaCl的混合溶液100mL(用碳棒作電極材料)，當(dāng)電路中有0.2mole－通過時，陽極依次發(fā)生 、，兩個反應(yīng)； 陰極只發(fā)生 。

解析：(1)根據(jù)以上分析，Cd是負(fù)極，NiO(OH)是正極；電解池的陽極應(yīng)連電源的正極，所以電解池的陽極應(yīng)連接NiO(OH) ；電池的負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，根據(jù)總反應(yīng)，負(fù)極反應(yīng)為Cd＋2OH－－2e－=Cd(OH)2；根據(jù)Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，可知消耗36g水，轉(zhuǎn)移2mol電子，則消耗3.6gH2O轉(zhuǎn)移電子0.2mol電子；由M(NO3)x可知，M的化合價為+x，生成M的電極反應(yīng)為 ，設(shè)M的相對原子質(zhì)量為a， 根據(jù)每個電極轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，

a= 5mx；

（2）陽極依次發(fā)生 、；溶液中含有0.1mol氯離子，發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子0.1mol，生成氯氣0.05mol；發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子0.1mol，生成氧氣0.025mol；所以陽極共生成氣體0.075mol，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是0.075mol×22.4L/mol=1.68L。

陽極消耗0.1mol OH-，所以溶液中生成0.1mol H+，電解后溶液加水稀釋至1L， ，常溫下溶液的pH=1。