Question

某蓄電池反應為NiO₂＋Fe＋2H₂OFe(OH)₂＋Ni(OH)₂。
（1）該蓄電池充電時，發生還原反應的物質是     （填下列字母），放電時生成Fe(OH)₂的質量18 g，則外電路中轉移的電子數是             。

A．NiO2

B．Fe

C．Fe(OH)2

D．Ni(OH)2

（2）為防止遠洋輪船的鋼鐵船體在海水中發生電化學腐蝕，通常把船體與浸在海水里的Zn塊相連，或與該蓄電池這樣的直流電源的      極（填“正”或“負”）相連。
（3）以該蓄電池做電源，用右圖所示裝置，在實驗室模擬鋁制品表面“鈍化”處理的過程中，發現溶液逐漸變渾濁，原因是（用相關的電極反應式和離子方程式表示）。                              。

（4）精煉銅時，粗銅應與直流電源的      極（填“正”或“負”）相連，精煉過程中，電解質溶液中c(Fe^2＋)、c(Zn^2＋)會逐漸增大而影響進一步電解，甲同學設計如下除雜方案：

已知：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2	Zn(OH)2
開始沉淀時的pH	2.3	7.5	5.6	6.2
完全沉淀時的pH	3.9	9.7	6.4	8.0

 
則加入H₂O₂的目的是                                                  ，乙同學認為應將方案中的pH調節到8，你認為此觀點      （填“正確”或“不正確”），理由是                           。

Answer 1

（1）C    0.4N_A或2.408×10²³（2）負
（3）Al＝Al³⁺+3e^-    Al³⁺+3HCO₃^-＝Al(OH)₃↓+3CO₂↑
（4）正 將Fe²⁺氧化為Fe³⁺         不正確    因同時會使Cu²⁺生成沉淀而除去

解析試題分析：（1）充電時Fe(OH)₂得到電子，被還原，發生還原反應，變為Fe。內產生1mol的Fe(OH)₂，轉移電子2mol,現在產生Fe(OH)₂的物質的量為18g÷90g/mol=0.2mol,所以轉移電子的物質的量為0.4N_A。（2）為防止輪船被腐蝕，應該把輪船的船體與外界電源的負極相連，這樣輪船就不會失去電子，從而得到保護。（3）Al作陽極，發生反應：Al-3e-=Al³⁺;在溶液中發生反應：Al³⁺+3HCO₃^-＝Al(OH)₃↓+3CO₂↑。因此可看到溶液變渾濁同時冒氣泡。（4）精煉銅時，粗銅應與直流電源的正極相連，精銅與直流電源的負極相連，粗銅在的Fe、Zn也逐漸被氧化變為Fe²⁺、Zn²⁺，加入H₂O₂可以把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，調整溶液的PH至3.9，這時Fe³⁺完全為Fe(OH)₃沉淀，而Cu²⁺仍然以離子的形式存在于溶液中。乙同學認為應將方案中的pH調節到8，你認為此觀點不正確。這是因為PH=8時會使Cu²⁺生成沉淀而除去。
考點：考查電化學反應原理及金屬的精煉的知識。