Question

【題目】高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通電池相比，該電池能較長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓．高鐵電池的總反應(yīng)為：請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
3Zn+2K2FeO4+8H2O 3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH．
（1）高鐵電池的負(fù)極材料是 ．
（2）放電時(shí)，正極發(fā)生（填“氧化”或“還原”）反應(yīng)；已知負(fù)極反應(yīng)為Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2 ， 則正極反應(yīng)為 ．
（3）放電時(shí)，（填“正”或“負(fù)”）極附近溶液的堿性增強(qiáng)．
（4）充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為 ．
（5）充電時(shí)，理論上分析，每生成0.15moLK2FeO4轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 ．

Answer 1

【答案】
（1）Zn
（2）還原；FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣
（3）正
（4）Zn（OH）2+2e﹣═Zn+2OH﹣
（5）0.45NA
【解析】（1）放電時(shí)，失電子化合價(jià)升高的金屬為負(fù)極材料，該電池反應(yīng)式中，放電時(shí)鋅元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?2價(jià)，所以負(fù)極材料是Zn，所以答案為：Zn；（2）放電時(shí)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電池反應(yīng)式減去負(fù)極電極反應(yīng)式得到正極電極反應(yīng)式，電極反應(yīng)式為FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣ ， 所以答案為：還原；FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣；（3）負(fù)極反應(yīng)為Zn﹣2e﹣+2OH﹣═Zn（OH）2 ， 正極反應(yīng)為FeO42﹣+3e﹣+4H2O═Fe（OH）3+5OH﹣ ， 根據(jù)電極反應(yīng)式知，正極附近有氫氧根離子生成，所以正極附近溶液堿性增強(qiáng)，所以答案為：正；（4）充電時(shí)，陰極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，與原電池負(fù)極電極反應(yīng)相反，所以電極反應(yīng)式為Zn（OH）2+2e﹣═Zn+2OH﹣ ， 所以答案為：Zn（OH）2+2e﹣═Zn+2OH﹣；（5）充電時(shí)，理論上分析，每生成0.15moLK2FeO4轉(zhuǎn)移電子數(shù)=0.15mol×3×NA/mol=0.45NA ， 所以答案為：0.45NA ．