Question

某蓄电池的反应为NiO₂＋Fe＋2H₂O Fe(OH)₂＋Ni(OH)₂。

(1)该蓄电池放电时，发生还原反应的物质是________；

(2)为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常在船体上镶嵌Zn块，或与该蓄电池的_____ (填“正”或“负”)极相连。

(3)精炼铜时，粗铜应与直流电源的________(填“正”或“负”)极相连。精炼过程中，电解质溶液中的c(Fe^2＋)、c(Zn^2＋)会逐渐增大而影响进一步电解。甲同学设计如下除杂方案：

已知：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2
开始沉淀时的pH	2.3	7.5	5.6
完全沉淀时的pH	3.9	9.7	6.4

①实验操作I的名称________  则加入H₂O₂的目的是____________________。

②乙同学认为应将方案中的pH调节到8，你认为此观点_____(填“正确”或“不正确”)，理由是_________。

(4)该蓄电池充电时阴极的电极反应式为_________________。

Answer

NiO2 负 正 过滤 将Fe2＋氧化为Fe3＋ 不正确 同时会使Cu2＋生成沉淀而除去 Fe(OH)2＋2e-= Fe+2OH-

【解析】

(1) 某蓄电池的反应为NiO2＋Fe＋2H2O Fe(OH)2＋Ni(OH)2，该蓄电池放电时，NiO2中Ni元素的化合价降低，发生还原反应；

(2)为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常在船体上镶嵌Zn块，采用牺牲阳极的阴极保护法，也可以采用外加电源的阴极保护法；

(3)精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极；①根据除杂方案，操作I是将沉淀从溶液中除去；精炼过程中，电解质溶液中的c(Fe2＋)、c(Zn2＋)会逐渐增大而影响进一步电解，据此分析加入双氧水的目的；②当溶液的pH=8时，结合表格数据分析解答；

(4) 蓄电池的反应为NiO2＋Fe＋2H2O Fe(OH)2＋Ni(OH)2，充电时，阴极上Fe(OH)2得电子生成Fe而发生还原反应，据此书写电极反应式。

(1) 某蓄电池的反应为NiO2＋Fe＋2H2O Fe(OH)2＋Ni(OH)2，该蓄电池放电时，NiO2中Ni元素的化合价降低，发生还原反应，故答案为NiO2；

(2)为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常在船体上镶嵌Zn块，采用牺牲阳极的阴极保护法，也可以与该蓄电池的负极相连，采用外加电源的阴极保护法，故答案为负；

(3)精炼粗铜时，粗铜作阳极、纯铜作阴极，所以粗铜与电源正极相连，故答案为正；

①根据除杂方案，操作I是将沉淀从溶液中除去，因此操作I为过滤；精炼过程中，电解质溶液中的c(Fe2＋)、c(Zn2＋)会逐渐增大而影响进一步电解，双氧水具有强氧化性，能将亚铁离子氧化为铁离子，便于除去杂质离子，使精炼粗铜正常进行，故答案为过滤；将Fe2＋氧化为Fe3＋；

②当溶液的pH=8时，铜离子能生成沉淀而被除去，影响了精炼粗铜的电解实验，故答案为不正确；同时会使Cu2＋生成沉淀而除去；

(4) 蓄电池的反应为NiO2＋Fe＋2H2O Fe(OH)2＋Ni(OH)2，充电时，阴极上Fe(OH)2得电子生成Fe而发生还原反应，电极反应式为Fe(OH)2＋2e-= Fe+2OH-，故答案为Fe(OH)2＋2e-= Fe+2OH-。