Question

“神九”飛船的發(fā)射成功，標(biāo)志著我國航天事業(yè)進(jìn)入領(lǐng)先行業(yè)．
（1）燃料電池的發(fā)展和航天的需求密不可分．燃料電池不僅能量轉(zhuǎn)換率高，而且以氫氣和氧氣為燃料的電池，電池反應(yīng)生成的水還可供宇航員飲用．
①使用酸性電解質(zhì)的氫氧燃料電池，負(fù)極的電極反應(yīng)為

 

．
②美國的阿波羅登月飛船使用的是堿性氫氧燃料電池，正極的電極反應(yīng)為O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，負(fù)極的電極反應(yīng)為

 

．
（2）高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通電池相比，該電池能較長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓．高鐵電池的總反應(yīng)為：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O

放電  .

充電

3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH．
請(qǐng)回答下列問題：
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

 

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Answer 1

考點(diǎn)：化學(xué)電源新型電池

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）①據(jù)題給總反應(yīng)式可知，H₂在反應(yīng)中被氧化，應(yīng)從負(fù)極通入，因?yàn)槭撬嵝噪娊赓|(zhì)，生成H⁺；
②根據(jù)題給總反應(yīng)式可知，H₂在反應(yīng)中被氧化，應(yīng)從負(fù)極通入，因?yàn)槭菈A性溶液，生成水；
（2）①放電時(shí)，該電池是原電池，原電池負(fù)極上失電子化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)；
②放電時(shí)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，總反應(yīng)方程式減去負(fù)極電極反應(yīng)式即得正極反應(yīng)式．

解答： 解：（1）①據(jù)題給總反應(yīng)式可知，H₂在反應(yīng)中被氧化，應(yīng)從負(fù)極通入，因?yàn)槭撬嵝噪娊赓|(zhì)，生成H⁺，負(fù)極反應(yīng)為：H₂-2e^-=2H⁺；
故答案為：H₂-2e^-=2H⁺；
②根據(jù)題給總反應(yīng)式可知，H₂在反應(yīng)中被氧化，應(yīng)從負(fù)極通入，因?yàn)槭菈A性溶液，生成水，負(fù)極反應(yīng)為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
故答案為：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（2）①電池的負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上發(fā)生還原反應(yīng)．由高鐵電池放電時(shí)總反應(yīng)方程式可知，負(fù)極材料應(yīng)為作還原劑的Zn，
故答案為：鋅；
（2）正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，由電池的總反應(yīng)方程式-負(fù)極反應(yīng)式=正極反應(yīng)式可知，正極反應(yīng)式為：FeO₄^2-+3e^-+4H₂O═Fe（OH）₃+5OH^-，
故答案為：還原；FeO₄^2-+3e^-+4H₂O═Fe（OH）₃+5OH^-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了原電池原理，根據(jù)元素化合價(jià)變化來確定正負(fù)極，結(jié)合電介質(zhì)溶液的酸堿性書寫電極反應(yīng)式，難度不大．