Question

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

Answer 1

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

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

點評 本題考查了氧化還原反應、原電池的工作原理的應用、電極反應式的書寫等，題目難度中等，熟悉氧化還原反應的規(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．