Question

1．高鐵電池是以高鐵酸鹽（K₂FeO₄）和鋅為電極材料，具有能量密度大、體積小、重量輕、壽命長、無污染等優(yōu)點(diǎn)，除比亞迪外目前還沒有其他廠家宣稱其產(chǎn)品可以大規(guī)模實(shí)用化．電池的總反應(yīng)為：3Zn+2K₂FeO4+8H₂O$?_{充電}^{放電}$3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH．下列說法正確的是（　　）

• A． 充電時(shí)陽極反應(yīng)式為：Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂
• B． 0.1molK₂FeO₄發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為1.806×10²⁴
• C． 充電時(shí)K₂FeO₄發(fā)生氧化反應(yīng)
• D． 放電時(shí)正極反應(yīng)為：2FeO₄^2-+6e^-+8H₂O=2Fe（OH）₃+10OH^-

Answer 1

分析 放電時(shí)，失電子化合價(jià)升高的金屬為負(fù)極材料，負(fù)極反應(yīng)為：3Zn-6e^-+6OH^-═3Zn（OH）₂，放電時(shí)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電池反應(yīng)式減去負(fù)極電極反應(yīng)式得到正極電極反應(yīng)式：2FeO₄^2-+6e^-+8H₂O═2Fe（OH）₃+10OH^-，充電時(shí)，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，與原電池負(fù)極電極反應(yīng)相反，陽極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，與原電池正極電極反應(yīng)相反，據(jù)此解答．

解答 解：A．放電時(shí)，正極反應(yīng)為2FeO₄^2-+6e^-+8H₂O═2Fe（OH）₃+10OH^-，則充電的陽極反應(yīng)為：2Fe（OH）₃+10OH^--6e^-=2FeO₄^2-+8H₂O，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)反應(yīng)關(guān)系FeO₄^2-～3e^-可知0.1molK₂FeO₄轉(zhuǎn)移電子數(shù)：0.1mol×3=0.3mol，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)約為：0.3×6.02×10²³=1.806×10²³，故B錯(cuò)誤；
C．放電時(shí)，正極K₂FeO₄發(fā)生還原反應(yīng)，充電時(shí)，K₂FeO₄是氧化產(chǎn)物，故C錯(cuò)誤；
D．放電時(shí)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2FeO₄^2-+6e^-+8H₂O═2Fe（OH）₃+10OH^-，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)電源新型電池，根據(jù)元素化合價(jià)變化確定正負(fù)極、陰陽極上發(fā)生的反應(yīng)，知道充電電池中正負(fù)極和陽極、陰極電極反應(yīng)式的關(guān)系，難點(diǎn)是電極反應(yīng)式的書寫，題目難度中等．