Question

高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K₂FeO₄＋8H₂O3Zn（OH）₂＋2Fe（OH）₃＋4KOH，按要求回答下列问题：
（1）放电时， _______（填物质化学式，下同）作负极，充电时，____________作阴极。
（2）放电时正极附近溶液的碱性__________ （填“增强”或“减弱”）
（3）充电时，每转移3mol电子，被氧化物质的物质的量为____________。

Answer 1

（1）Zn ；Zn（OH）₂（2）增强 （3）1mol

试题分析：（1）放电相当于是原电池，原电池中负极失去电子，发生氧化反应，正极得到电子，发生还原反应。根据方程式可知，放电时锌失去电子，被氧化，所以锌是负极；充电可以看做是放电的逆反应，即正极与电源的正极相连，做阳极。负极与电源的负极相连，做阴极。由于放电时锌是负极，被氧化生成另外氢氧化锌，所以充电时氢氧化锌是阴极。
（2）放电时高铁酸钾在正极得到电子，被还原为氢氧化铁，同时还有氢氧化钾生成，所以放电时正极附近溶液的碱性增强。
（3）根据充电时的总反应式可知，充电时氢氧化铁被氧化生成了高铁酸钾。反应中铁元素的化合价从＋3价升高到＋6价，失去3个电子，所以充电时，每转移3mol电子，被氧化物质的物质的量为1mol。