Question

14．高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩定的放電電壓．高鐵電池的總反應為3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O$?_{充電}^{放電}$3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH，下列敘述正確的是（　　）

• A． 充電時陽極反應為Zn-2e^-+2OH^-═Zn（OH）₂
• B． 充電時OH^-向陽極移動
• C． 放電時每轉移3mole^-正極有1molK₂FeO₄被氧化
• D． 充電時，電源的正極應與電池的Zn（OH）₂極相連

Answer 1

分析 充電時，陰極上電極反應式為Zn（OH）₂+2e^-=Zn+2OH^-，陽極上電極反應式為2Fe（OH）₃-6e^-+10OH^-=2FeO₄^2-+8H₂O，放電時，負極上電極反應式為Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂，正極上電極反應式為2FeO₄^2-+8H₂O+6e^-=2Fe（OH）₃+10OH^-，再結合離子移動方向、轉移電子和高鐵酸鉀之間的關系式解答．

解答 解：A．充電時，陽極上氫氧化鐵失電子發生氧化反應，電極反應式為2Fe（OH）₃-6e^-+10OH^-=2FeO₄^2-+8H₂O，故A錯誤；
B．充電時，該裝置是電解池，電解質溶液中氫氧根離子向陽極移動，故B正確；
C．放電時，每轉移3mol e^-正極有1 mol K₂Fe0₄被還原，故C錯誤；
D．充電時，氫氧化鋅得電子發生還原反應，則應該作陰極，應該與原電池負極相連，故D錯誤；
故選B．

點評 本題考查了原電池和電解池原理，根據元素化合價變化確定電極反應，根據物質間的反應、離子的移動方向來分析解答，難點是電極反應式的書寫，難度中等．