Question

【题目】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0.15moLK2FeO4转移电子数为 ．

Answer 1

【答案】
（1）Zn
（2）还原；FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣
（3）正
（4）Zn（OH）2+2e﹣═Zn+2OH﹣
（5）0.45NA
【解析】（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，所以答案为：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﹣ ， 所以答案为：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，所以答案为：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﹣ ， 所以答案为：Zn（OH）2+2e﹣═Zn+2OH﹣；（5）充电时，理论上分析，每生成0.15moLK2FeO4转移电子数=0.15mol×3×NA/mol=0.45NA ， 所以答案为：0.45NA ．