Question

3．（1）高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料．FeCl₃和KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；与MnO₂-Zn电池类似，K₂FeO₄-Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应为FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-，该电池总反应的离子方程式为3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OH^-．
（2）铝电池性能优越，Al-AgO电池可用作水下动力电源，其原理如图所示，该电池反应的化学方程式为2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO₂+3Ag+H₂O．

Answer 1

分析 （1）FeCl₃与KClO在强碱性条件下发生氧化还原反应生成高铁酸钾、氯化钾、和水，结合得失电子守恒写出方程式；
K₂FeO₄-Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，负极为锌失电子发生氧化反应；依据产物和电子守恒写出正极反应：FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O→Fe（OH）₃+5OHˉ；有正极反应和负极反应合并得到电池反应；
（2）碱性条件下，Al失电子被氧化，电极反应为Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，AgO得电子被还原，应为原电池的正极，电极反应式为AgO+2e^-+H₂O=Ag+2OH^-，据此判断．

解答 解：（1）用FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应制取K₂FeO₄，反应的离子方程式为2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
原电池的负极发生氧化反应，正极电极反应式为：①FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-；负极电极反应为：②Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂；依据电极反应的电子守恒，①×2+②×3合并得到电池反应为：3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OH^-，
故答案为：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-；3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OH^-．
（2）碱性条件下，Al失电子被氧化，电极反应为Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，AgO得电子被还原，应为原电池的正极，电极反应式为AgO+2e^-+H₂O=Ag+2OH^-，则该电池反应的化学方程式为：2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO₂+3Ag+H₂O；
故答案为：2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO₂+3Ag+H₂O．

点评 本题考查了氧化还原反应、原电池的工作原理的应用、电极反应式的书写等，题目难度中等，熟悉氧化还原反应的规律、原电池的工作原理是解题关键，注意培养阅读材料获取信息的能力．