题目内容

高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压.高铁电池的总反应为:
3Zn+2K2FeO4+8H2O
放电
充电
3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH.请回答下列问题:
(1)高铁电池的负极材料是

(2)放电时,正极发生
还原
还原
(填“氧化”或“还原”)反应;已知负极反应为Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2,则正极反应为
FeO42-+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-
FeO42-+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-

(3)放电时,
(填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强.
分析:(1)放电时,该电池是原电池,原电池负极上失电子化合价升高而发生氧化反应;
(2)放电时,正极上得电子发生还原反应,总反应方程式减去负极电极反应式即得正极反应式;
(3)根据电极反应式确定碱性增强的电极.
解答:解:(1)电池的负极上发生氧化反应,正极上发生还原反应.由高铁电池放电时总反应方程式可知,负极材料应为作还原剂的Zn,故答案为:锌;
(2)正极上得电子发生还原反应,由电池的总反应方程式-负极反应式=正极反应式可知,正极反应式为FeO42-+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-
故答案为:还原;FeO42-+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-
(3)放电时,负极电极反应式为Zn-2e-+2OH-═Zn(OH)2,正极反应式为FeO42-+3e-+4H2O═Fe(OH)3+5OH-,根据电极反应式知,正极上生成氢氧根离子导致溶液中氢氧根离子浓度增大,溶液的PH增大,
故答案为:正.
点评:本题考查了原电池原理,根据元素化合价变化来确定正负极,结合电极上发生的电极反应式确定溶液pH变化,难度不大.
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