Question

5．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． 放電時正極反應式為：3Zn-6e^-+6OH^-═3Zn（OH）₂
• B． 充電時陽極反應式為：2FeO₄^2-+6e^-+8H₂O═2Fe（OH）₃+10OH^-
• C． 放電時每轉移3 mol電子，正極有1 mol K₂FeO₄被氧化
• D． 放電時正極附近溶液的堿性增強

Answer 1

分析 A．放電時，正極上發生得電子的還原反應，根據總反應來書寫電極反應；
B．充電時，陽極上鐵離子失去電子，發生Fe（OH）₃轉化為FeO₄^2-的反應；
C．根據Zn元素失去電子，正極Fe元素得到電子來分析；
D．充電時根據氫氧根離子濃度變化確定溶液酸堿性變化．

解答 解：A．放電時，正極上發生得電子的還原反應，FeO₄^2-+4H₂O+3e^-=Fe（OH）₃+5OH^-，故A錯誤；
B．充電時，鐵離子失去電子，發生Fe（OH）₃轉化為FeO₄^2-的反應，電極反應為Fe（OH）₃-3e^-+5OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，故B錯誤；
C．放電時Zn元素失去電子，正極Fe元素得到電子，轉移電子數為1mol×（6-3）=3mol，放電時每轉移3 mol電子，正極有1 mol K₂FeO₄被還原，故C錯誤；
D．放電時正極附近發生得電子的還原反應，FeO₄^2-+4H₂O+3e^-=Fe（OH）₃+5OH^-，生成氫氧根離子，所以堿性增強，故D正確；
故選D．

點評 本題考查電解池與原電池，明確電極反應中放電為原電池、充電為電解池時解答本題的關鍵，題目難度不大