Question

【題目】高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通電池相比，該電池能較長時間保持穩(wěn)定的放電電壓．高鐵電池的總反應為：請回答下列問題：
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH．
（1）高鐵電池的負極材料是 ．
（2）放電時，正極發(fā)生（填“氧化”或“還原”）反應；已知負極反應為Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2 ， 則正極反應為 ．
（3）放電時，（填“正”或“負”）極附近溶液的堿性增強．
（4）充電時，陰極的電極反應式為 ．
（5）充電時，理論上分析，每生成0.15moLK2FeO4轉移電子數為 ．

Answer 1

【答案】
（1）Zn
（2）還原；FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣
（3）正
（4）Zn（OH）2+2e﹣═Zn+2OH﹣
（5）0.45NA
【解析】（1）放電時，失電子化合價升高的金屬為負極材料，該電池反應式中，放電時鋅元素化合價由0價變?yōu)?2價，所以負極材料是Zn，所以答案為：Zn；（2）放電時，正極上得電子發(fā)生還原反應，電池反應式減去負極電極反應式得到正極電極反應式，電極反應式為FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣ ， 所以答案為：還原；FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣；（3）負極反應為Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2 ， 正極反應為FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣ ， 根據電極反應式知，正極附近有氫氧根離子生成，所以正極附近溶液堿性增強，所以答案為：正；（4）充電時，陰極上得電子發(fā)生還原反應，與原電池負極電極反應相反，所以電極反應式為Zn（OH）2+2e﹣═Zn+2OH﹣ ， 所以答案為：Zn（OH）2+2e﹣═Zn+2OH﹣；（5）充電時，理論上分析，每生成0.15moLK2FeO4轉移電子數=0.15mol×3×NA/mol=0.45NA ， 所以答案為：0.45NA ．