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

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 放电充电 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0.15moL K2FeO4转移电子数为______.
2026年09月23日 06:35
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(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,故答案为: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-,故答案为: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,故答案为: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-,故答案为:Zn(OH)2+2e-═Zn+2OH-
(5)充电时,理论上分析,每生成0.15moL K2FeO4转移电子数=0.15mol×3×NA/mol=0.45NA,故答案为:0.45NA