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：请回答下列问题：
3Zn+2K2FeO4+8H2O
3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH．
（1）高铁电池的负极材料是 ．
（2）放电时，正极发生 （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 ．
（3）放电时， （填“正”或“负”）极附近溶液的碱性增强．
（4）充电时，阴极的电极反应式为 ．
（5）充电时，理论上分析，每生成0.15moL K2FeO4转移电子数为 ．
3Zn+2K2FeO4+8H2O
| 放电 |
| 充电 |
（1）高铁电池的负极材料是
（2）放电时，正极发生
（3）放电时，
（4）充电时，阴极的电极反应式为
（5）充电时，理论上分析，每生成0.15moL K2FeO4转移电子数为
考点：化学电源新型电池
专题：
分析：（1）放电时，失电子化合价升高的金属为负极材料；
（2）放电时，正极上得电子发生还原反应，电池反应式减去负极电极反应式得到正极电极反应式；
（3）放电时，根据正负极电极反应确定溶液碱性变化；
（4）充电时，阴极上得电子发生还原反应，与原电池负极电极反应相反；
（5）根据高铁酸钾和转移电子之间的关系式计算．
（2）放电时，正极上得电子发生还原反应，电池反应式减去负极电极反应式得到正极电极反应式；
（3）放电时，根据正负极电极反应确定溶液碱性变化；
（4）充电时，阴极上得电子发生还原反应，与原电池负极电极反应相反；
（5）根据高铁酸钾和转移电子之间的关系式计算．
解答：
解：（1）放电时，失电子化合价升高的金属为负极材料，该电池反应式中，放电时锌元素化合价由0价变为+2价，所以负极材料是Zn，故答案为：Zn；
（2）放电时，正极上得电子发生还原反应，电池反应式减去负极电极反应式得到正极电极反应式，电极反应式为FeO42-+3e-+4H2O═Fe（OH）3+5OH-，故答案为：还原；FeO42-+3e-+4H2O═Fe（OH）3+5OH-；
（3）负极反应为Zn-2e-+2OH-═Zn（OH）2，正极反应为FeO42-+3e-+4H2O═Fe（OH）3+5OH-，根据电极反应式知，正极附近有氢氧根离子生成，所以正极附近溶液碱性增强，故答案为：正；
（4）充电时，阴极上得电子发生还原反应，与原电池负极电极反应相反，所以电极反应式为Zn（OH）2+2e-═Zn+2OH-，故答案为：Zn（OH）2+2e-═Zn+2OH-；
（5）充电时，理论上分析，每生成0.15moL K2FeO4转移电子数=0.15mol×3×NA/mol=0.45NA，故答案为：0.45NA．
（2）放电时，正极上得电子发生还原反应，电池反应式减去负极电极反应式得到正极电极反应式，电极反应式为FeO42-+3e-+4H2O═Fe（OH）3+5OH-，故答案为：还原；FeO42-+3e-+4H2O═Fe（OH）3+5OH-；
（3）负极反应为Zn-2e-+2OH-═Zn（OH）2，正极反应为FeO42-+3e-+4H2O═Fe（OH）3+5OH-，根据电极反应式知，正极附近有氢氧根离子生成，所以正极附近溶液碱性增强，故答案为：正；
（4）充电时，阴极上得电子发生还原反应，与原电池负极电极反应相反，所以电极反应式为Zn（OH）2+2e-═Zn+2OH-，故答案为：Zn（OH）2+2e-═Zn+2OH-；
（5）充电时，理论上分析，每生成0.15moL K2FeO4转移电子数=0.15mol×3×NA/mol=0.45NA，故答案为：0.45NA．
点评：本题考查了化学电源新型电池，根据元素化合价变化确定正负极、阴阳极上发生的反应，知道充电电池中正负极和阳极、阴极电极反应式的关系，难点是电极反应式的书写，题目难度中等．
练习册系列答案
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