Question

“神九”飞船的发射成功，标志着我国航天事业进入领先行业．
（1）燃料电池的发展和航天的需求密不可分．燃料电池不仅能量转换率高，而且以氢气和氧气为燃料的电池，电池反应生成的水还可供宇航员饮用．
①使用酸性电解质的氢氧燃料电池，负极的电极反应为

 

．
②美国的阿波罗登月飞船使用的是碱性氢氧燃料电池，正极的电极反应为O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-，负极的电极反应为

 

．
（2）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：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O

放电  .

充电

3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH．
请回答下列问题：
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

 

．

Answer 1

考点：化学电源新型电池

专题：电化学专题

分析：（1）①据题给总反应式可知，H₂在反应中被氧化，应从负极通入，因为是酸性电解质，生成H⁺；
②根据题给总反应式可知，H₂在反应中被氧化，应从负极通入，因为是碱性溶液，生成水；
（2）①放电时，该电池是原电池，原电池负极上失电子化合价升高，发生氧化反应；
②放电时，正极上得电子发生还原反应，总反应方程式减去负极电极反应式即得正极反应式．

解答： 解：（1）①据题给总反应式可知，H₂在反应中被氧化，应从负极通入，因为是酸性电解质，生成H⁺，负极反应为：H₂-2e^-=2H⁺；
故答案为：H₂-2e^-=2H⁺；
②根据题给总反应式可知，H₂在反应中被氧化，应从负极通入，因为是碱性溶液，生成水，负极反应为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
故答案为：H₂-2e^-+2OH^-=2H₂O；
（2）①电池的负极上发生氧化反应，正极上发生还原反应．由高铁电池放电时总反应方程式可知，负极材料应为作还原剂的Zn，
故答案为：锌；
（2）正极上得电子发生还原反应，由电池的总反应方程式-负极反应式=正极反应式可知，正极反应式为：FeO₄^2-+3e^-+4H₂O═Fe（OH）₃+5OH^-，
故答案为：还原；FeO₄^2-+3e^-+4H₂O═Fe（OH）₃+5OH^-．

点评：本题考查了原电池原理，根据元素化合价变化来确定正负极，结合电介质溶液的酸碱性书写电极反应式，难度不大．