(3 分)(2014•浙江)镍氢电池(NiMH)目前已经成…——2014 高考化学第 5 题答案解析

2014_浙江卷

2014 浙江 第 5 题 单选题 区分题
2014_浙江卷

5.(3 分)(2014•浙江)镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型,NiMH 中的M表示金属或合金,该电池在充电过程中的总反应方程式是: ${ \mathsf { N i } } ( 0 \mathsf { H } ) _ { 2 } { \mathsf { + } } { \mathsf { M } } { \mathsf { - } } { \mathsf { N i } } { \mathsf { O } } { \mathsf { O } } { \mathsf { H } } { \mathsf { + } } { \mathsf { M } } { \mathsf { H } }$
已知: $6 N i O O H + N H _ { 3 } + H _ { 2 } O + O H = 6 N i ( O H ) _ { 2 } + N O _ { 2 }$
下列说法正确的是(  )

A. NiMH电池放电过程中,正极的电极反应式为: $\mathsf { N i O O H ^ { + } H _ { 2 } O ^ { + } e ^ { - } } \mathsf { N i } \mathsf { \Omega } ( { \mathsf { O H } } ) _ { 2 } \mathsf { + O H }$
B. 充电过程中OH﹣离子从阳极向阴极迁移
C. 充电过程中阴极的电极反应式: ${ \mathsf { H } } _ { 2 } { \mathsf { O } } + { \mathsf { M } } + { \mathsf { e } } ^ { - } = { \mathsf { M } } { \mathsf { H } } + { \mathsf { O } } { \mathsf { H } } ^ { - }$ ${ \sf H } _ { 2 } { \sf O }$ 中的 H 被 M 还 原
D. NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液
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【分析】镍氢电池中主要为 KOH 作电解液充电时,阳极反应:Ni(OH)${ \bf \nabla } _ { 2 } ^ { + } { \bf O } { \sf H } ^ { - } \mathrm { ~ - ~ } { \sf e } ^ { - } = \sf N i 0 { \sf O } { \sf H } ^ { + } { \sf H } _ { 2 } { \sf O }$ 、阴极反应: $\mathsf { M } { + } \mathsf { H } _ { 2 } \mathsf { O } { + } \mathsf { e } ^ { - } = \mathsf { M } \mathsf { H } { + } \mathsf { O } \mathsf { H } ^ { - }$ ,总反应: ${ \mathsf { M } } ^ { + } { \mathsf { N i } } { \mathsf { \Omega } } ( { \mathsf { O H } } )$ $_ 2 { = } \mathsf { M H } { + } \mathsf { N i } { 0 0 } \mathsf { H }$ ;放电时,正极: $N i O O H + H _ { 2 } O + e ^ { - } = N i ( O H ) _ { 2 } + O H$ ﹣,负极: $M H + O H ^ { - } - e ^ { - } = M + H _ { 2 } O$ 总反应: $\mathsf { M H } + \mathsf { N i O O H } = \mathsf { M } + \mathsf { N i } \ \left( \mathsf { O H } \right)$ 2以上式中M 为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金,A.根据以上分析书写正极电极反应式;B.充电过程中,氢氧根离子向阳极移动;C.充电时,阴极上得电子发生还原反应;D.有氨气存在时易发生副反应

【解答】解:镍氢电池中主要为 KOH 作电解液 充电时,阳极反应:Ni(OH)${ } _ { 2 } + { \cal O } { \sf H } ^ { - } = \sf N i { \sf O } { \sf O } { \sf H } + { \sf H } _ { 2 } { \sf O } + { \sf e }$ ﹣、阴极反应: $\mathsf { M } { + } \mathsf { H } _ { 2 } \mathsf { O } { + } \mathsf { e } ^ { - } = \mathsf { M } \mathsf { H } { + } \mathsf { O } \mathsf { H }$ ﹣,总反应:M+Ni(OH)$_ 2 { = } \mathsf { M H } { + } \mathsf { N i } { 0 0 } \mathsf { H }$ 放电时,正极: $N i O O H + H _ { 2 } O + e ^ { - } = N i ( O H ) _ { 2 } + O H ^ { - }$ ,负极: $\begin{array} { r } { \mathsf { M H } ^ { + } \mathsf { O H } ^ { - } = \mathsf { M } ^ { + } \mathsf { H } _ { 2 } \mathsf { O } ^ { + } \mathsf { e } ^ { - } } \end{array}$ 总反应: $\mathsf { M H } + \mathsf { N i O O H } = \mathsf { M } + \mathsf { N i } \ \left( \mathsf { O H } \right)$ 2以上式中M 为储氢合金,MH为吸附了氢原子的储氢合金,A.正极的电极反应式为: $\mathsf { N i O O H ^ { + } H _ { 2 } O ^ { + } e ^ { - } } \mathsf { N i } \mathrm { ~ ( O H ) ~ } _ { 2 } \mathsf { ^ { + } O H }$ ﹣,故A正确;B.电解时阴离子向阳极移动,阳离子向阴极移动,所以OH﹣离子从阴极向阳极,故B错误;C. ${ \sf H } _ { 2 } { \sf O }$ 中的H 得电子,不是被M还原,故C错误;D.不能用氨水做电解质溶液,因为NiOOH能和氨水发生反应,故D 错误;故选A

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