Question

13．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，下列敘述不正確的是（　　）

• A． 放電時負極反應為：Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）₂
• B． 充電時陽極反應為：Fe（OH）₃-3e-+5OH-=FeO₄^2-+4H₂O
• 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減弱

Answer 1

分析 根據電池的總反應可知，高鐵電池放電時必定是鋅在負極失去電子，電極反應式為Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂，高鐵酸鉀在正極得到電子，電極反應式為FeO₄²+4H₂O+3e^-=Fe（OH）₃+5OH^-，根據電極反應式可判斷電子轉移的物質的量與反應物之間的關系，充電時，陽極上氫氧化鐵轉化成高鐵酸鈉，電極反應式為Fe（OH）₃+5OH^-=FeO₄²+4H₂O+3e^-，陽極消耗OH^-離子，堿性要減弱，陰極上電極反應式為Zn（OH）₂+2e^-=Zn+2OH^-，生成氫氧根離子，所以陰極附近堿性增強．

解答 解：A、根據電池的總反應可知，高鐵電池放電時必定是鋅在負極失去電子，電極反應式為Zn-2e-+2OH-=Zn（OH）₂，故A正確；
B、充電時陽極發生Fe（OH）₃失電子的氧化反應，即反應為：Fe（OH）₃-3e^-+5OH^-=FeO₄^2-+4H₂O，故B正確；
C、放電時正極反應為FeO₄²+4H₂O+3e^-=Fe（OH）₃+5OH^-，每轉移3mol電子，正極有1molK₂FeO₄被還原，故C錯誤；
D、放電時，高鐵酸鉀在正極得到電子，電極反應式為FeO₄²+4H₂O+3e^-=Fe（OH）₃+5OH^-，所以正極附近溶液的堿性增強，故D錯誤．
故選CD．

點評 本題主要考查了原電池和電解池原理的應用，側重于考查學生運用所學化學知識綜合分析和解決實際問題的能力，增加了學生分析問題的思維跨度，強調了學生整合知識的能力，題目難度中等．