题目内容

高铁电池的总反应为：  3Zn+2K2FeO4+8H2O放电eq \o(\s\up 0( EMBED PBrush 3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，下列叙述正确的是                                                        

A．放电时每转移3 mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化
B．充电时阴极反应为：Fe(OH)3 -3e－+5 OH－==FeO42－+4H2O
C．放电时负极反应为：Zn-2e-+2 OH－=Zn(OH)2
D．充电时阳极附近溶液的碱性增强

C

解析

练习册系列答案
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（2010?安徽模拟）高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝、杀菌、灭菌、去浊、脱色、除臭为一体的新型、高效、绿色环保的多功能水处理剂．近十几年来，我国对高铁酸钾在饮用水处理中的应用的研究也不断深入，已取得可喜成果．比较理想的制备方法是次氯酸盐氧化法：先向KOH溶液中通入足量Cl2制备次氯酸钾饱和溶液，再分次加入KOH固体，得到次氯酸钾强碱性饱和溶液，加入三价铁盐，合成高铁酸钾．
（1）向次氯酸钾强碱饱和溶液中加入三价铁盐发生反应的离子方程式：
①Fe3++3OH-=Fe（OH）；②
2Fe（OH）3+3ClO-+10OH-=2FeO2-4+3Cl-+5H2O
2Fe（OH）3+3ClO-+10OH-=2FeO2-4+3Cl-+5H2O
．
（2）高铁酸钾溶于水能释放大量的原子氧，从而非常有效地杀灭水中的病菌和病毒，与此同时，自身被还原成新生态的Fe（OH）3，这是一种品质优良的无机絮凝剂，能高效地除去水中的微细悬浮物．将适量K2Fe2O4溶液于pH=4.74的溶液中，配制成c（FeO2-4）=1.0mmol?L-1试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c（FeO+2-4）的变化，结果见图．高铁酸钾与水反应的离子反应方程式为
4FeO2-4+10H2O=4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑
4FeO2-4+10H2O=4Fe（OH）3+8OH-+3O2↑
，该反应的△H
＞
＞
0（填“＞”“＜”或“=”）．
（3）高铁酸盐还是一类环保型高性能电池的材料，用它做成的电池能量高，放电电流大，能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）3+2Fe（OH）3+4KOH该电池放电时的负极反应式为
Zn+2OH--2e-=Zn（OH）
Zn+2OH--2e-=Zn（OH）
，若外电路有5.418×1022个电子通过，则正极有
5.94
5.94
g高铁酸钾参与反应．
（4）测定某K2FeO4溶液浓度的实验步骤如下：
步骤1：准确量取V mL K2FeO4溶液加入到锥形瓶中
步骤2：在强碱性溶液中，用过量CrO-2与FeO2-4反应生成Fe（OH）3和CrO2-4
步骤3：加足量稀硫酸，使CrO2-4转化为Cr2O2-7，CrO-2转化为Cr3+，Fe（OH）3转化为Fe2+
步骤4：加入二苯胺磺酸钠作指示剂，用c mol?L-1（NH4）2Fe（SO4）2标准溶液滴定至终点，消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液V1mL．
①滴定时发生反应的离子方程式为
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
．
②原溶液中K2FeO4的浓度为
cV1
3V
mol/L
cV1
3V
mol/L
（用含字母的代数式表示）．
（2013?邯郸模拟）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能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下列叙述不正确的是（　　）
高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能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
下列叙述不正确的是（　　）
铁、铜及其化合物在生活、生产中有广泛应用．请回答下列问题：
（1）黄铁矿（FeS2，其中S为-1价）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料．其中一个反应为3FeS2+8O2
 高温 
.
 
6SO2+Fe3O4，氧化产物为
SO2、Fe3O4
SO2、Fe3O4
，若有3mol FeS2参加反应，转移电子的物质的量为
32mol
32mol
．
（2）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂．某自来水厂用氯气和绿矾（FeSO4?7H2O）一起净水，其原理为
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
Fe3++3H2O?Fe（OH）3（胶体）+3H+
Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-
Fe3++3H2O?Fe（OH）3（胶体）+3H+
（用离子方程式表示）．
（3）①钢铁的电化腐蚀简单示意图如右，将该图稍作修改 即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在右图虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向．
②写出修改前的钢铁吸氧腐蚀石墨电极的电极反应式
O2+2H2O+4e-=4OH-，
O2+2H2O+4e-=4OH-，
．
（4）高铁酸钾（K2FeO4）可用作净水剂，也可用于制造高铁电池．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压．高铁电池的总反应为
3Zn+2K2FeO4+8H2O    3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH
该电池放电时正极反应式为
2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe（OH）3+10OH-
2FeO42-+8H2O+6e-=2Fe（OH）3+10OH-
．
用该电池电解100mL 1mol?L-1的AgNO3溶液，当电路中通过0.1mol 电子时，被电解溶液的pH为
0
0
（溶液体积变化忽略不计）．
（5）氧化亚铜是一种半导体材料，常用作制造整流器的材料，还可以用于光照条件下水分解的催化剂和农作物的杀菌剂．
用右图装置可制得氧化亚铜，试写出阳极的电极反应式
2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O
．
（1）25℃时x mol?L-1的CH3COOH溶液与0.01mol?L-1的NaOH溶液等体积混合，溶液显中性，则[CH3COO-]
=
=
[Na+]（填“＞”“=”“＜”），用含x的代数式表示CH3COOH的电离平衡常数Ka=
10-9
x-10-2
10-9
x-10-2

（2）高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能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
①写出该电池充电时阴阳两极的电极反应式
阴极：
Zn（OH）2+2e-=Zn+2OH-
Zn（OH）2+2e-=Zn+2OH-

阳极：
Fe（OH）3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O
Fe（OH）3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O

②下列叙述正确的是
AC
AC
  （填字母）．
A．Zn电极在放电时作负极，发生氧化反应
B．该电池放电时，K+向负极移动
C．放电时正极有1molK2FeO4被还原，则转移3mol电子，
③用该电池电解200mL 1mol?L-1 的AgNO3溶液（用惰性电极），当阴极质量增加2.16g时，被电解溶液的pH为
1
1
（溶液体积变化忽略不计）．
（3）几种常见离子在溶液中开始沉淀时的pH如下表：
离子 Fe2+ Cu2+ Mg2+
pH 7.6 5.2 10.4
当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+离子的溶液中滴加NaOH溶液时，
Cu2+
Cu2+
（填离子符号）先沉淀，KSP[（Fe（OH）2]
＜
＜
KSP[（Mg（OH）2]（填“＞”、“=”或“＜”）．

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