Question

3．（1）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料．FeCl₃和KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K₂FeO₄，其反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；與MnO₂-Zn電池類(lèi)似，K₂FeO₄-Zn也可以組成堿性電池，K₂FeO₄在電池中作為正極材料，其電極反應(yīng)為FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-，該電池總反應(yīng)的離子方程式為3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OH^-．
（2）鋁電池性能優(yōu)越，Al-AgO電池可用作水下動(dòng)力電源，其原理如圖所示，該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO₂+3Ag+H₂O．

Answer 1

分析 （1）FeCl₃與KClO在強(qiáng)堿性條件下發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成高鐵酸鉀、氯化鉀、和水，結(jié)合得失電子守恒寫(xiě)出方程式；
K₂FeO₄-Zn也可以組成堿性電池，K₂FeO₄在電池中作為正極材料，負(fù)極為鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)；依據(jù)產(chǎn)物和電子守恒寫(xiě)出正極反應(yīng)：FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O→Fe（OH）₃+5OHˉ；有正極反應(yīng)和負(fù)極反應(yīng)合并得到電池反應(yīng)；
（2）堿性條件下，Al失電子被氧化，電極反應(yīng)為Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，AgO得電子被還原，應(yīng)為原電池的正極，電極反應(yīng)式為AgO+2e^-+H₂O=Ag+2OH^-，據(jù)此判斷．

解答 解：（1）用FeCl₃與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)制取K₂FeO₄，反應(yīng)的離子方程式為2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；
原電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極電極反應(yīng)式為：①FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-；負(fù)極電極反應(yīng)為：②Zn-2e^-+2OH^-=Zn（OH）₂；依據(jù)電極反應(yīng)的電子守恒，①×2+②×3合并得到電池反應(yīng)為：3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OH^-，
故答案為：2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O；FeO₄^2-+3eˉ+4H₂O=Fe（OH）₃+5OH^-；3Zn+2FeO₄^2-+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4OH^-．
（2）堿性條件下，Al失電子被氧化，電極反應(yīng)為Al-3e^-+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，AgO得電子被還原，應(yīng)為原電池的正極，電極反應(yīng)式為AgO+2e^-+H₂O=Ag+2OH^-，則該電池反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO₂+3Ag+H₂O；
故答案為：2Al+3AgO+2NaOH=2NaAlO₂+3Ag+H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)、原電池的工作原理的應(yīng)用、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)等，題目難度中等，熟悉氧化還原反應(yīng)的規(guī)律、原電池的工作原理是解題關(guān)鍵，注意培養(yǎng)閱讀材料獲取信息的能力．