Question

镍氢电池是二十世纪九十年代发展起来的一种新型绿色电池，具有高能量、长寿命、无污染等特点。用吸附了氢气的纳米碳管等材料制作的二次电池的原理如图所示。电池的总反应式为：

     

（如图）                                          （如图）

（1）①镍氢电池充电时，镍电极连接直流电源的___________极。阳极的电极反应式为____________。

②镍氢电池放电时，OH^－移向____________（填“碳电极”或“镍电极”）。

（2）除了用纳米碳管等材料储氢外，还可使用有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢。一定条件下，利用如图装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。

①A为电源的____________极。

②电极E上产生的气体为____________。

③电极D的电极反应式为______________________________。

Answer

正 Ni(OH)2＋OH－－e－＝NiO(OH)＋H2O 碳电极 负 氧气

【解析】(1)①放电时，氢气在碳电极发生氧化反应，碳电极作负极，充电时，碳电极发生还原反应作阴极，应与电源的负极相连，则镍电极连接直流电源的正极；阳极发生氧化反应，其电极反应式为Ni(OH)2+OH--e-=NiO(OH)+H2O；
②镍氢电池放电时，OH-移向负极移动，即向碳电极；
(2)①该实验的目的是储氢，所以阴极上发生的反应为生产目标产物，电解池阴极与电源负极相连，即A为电源的负极；

②阳极上发生氧化反应，则电解过程中产生的气体E为O2；

③阴极上苯得电子和氢离子生成环己烷，电极反应式为。

点睛：准确理解原电池和电解池原理，明确正负极上发生的电极反应及阴阳离子的移动方向是解题关键，当开关连接用电器时，应为原电池原理，甲电极为负极，负极上氢气失电子发生氧化反应，电极反应式为H2+2OH--2e-═2H2O，乙电极为正极得电子发生还原反应，电极反应为：NiO(OH)+H2O+e-═Ni(OH)2+OH-；开关连接充电器时，为电解池，充电与放电过程相反，据此解答。