Question

1．高铁电池是以高铁酸盐（K₂FeO₄）和锌为电极材料，具有能量密度大、体积小、重量轻、寿命长、无污染等优点，除比亚迪外目前还没有其他厂家宣称其产品可以大规模实用化．电池的总反应为：3Zn+2K₂FeO4+8H₂O$?_{充电}^{放电}$3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH．下列说法正确的是（　　）

• A． 充电时阳极反应式为：Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂
• B． 0.1molK₂FeO₄发生反应，转移电子数约为1.806×10²⁴
• C． 充电时K₂FeO₄发生氧化反应
• D． 放电时正极反应为：2FeO₄^2-+6e^-+8H₂O=2Fe（OH）₃+10OH^-

Answer 1

分析 放电时，失电子化合价升高的金属为负极材料，负极反应为：3Zn-6e^-+6OH^-═3Zn（OH）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：2FeO₄^2-+6e^-+8H₂O═2Fe（OH）₃+10OH^-，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，阳极上失电子发生氧化反应，与原电池正极电极反应相反，据此解答．

解答 解：A．放电时，正极反应为2FeO₄^2-+6e^-+8H₂O═2Fe（OH）₃+10OH^-，则充电的阳极反应为：2Fe（OH）₃+10OH^--6e^-=2FeO₄^2-+8H₂O，故A错误；
B．根据反应关系FeO₄^2-～3e^-可知0.1molK₂FeO₄转移电子数：0.1mol×3=0.3mol，则转移电子数约为：0.3×6.02×10²³=1.806×10²³，故B错误；
C．放电时，正极K₂FeO₄发生还原反应，充电时，K₂FeO₄是氧化产物，故C错误；
D．放电时，正极上得电子发生还原反应，电极反应式为2FeO₄^2-+6e^-+8H₂O═2Fe（OH）₃+10OH^-，故D正确；
故选D．

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．