Question

【題目】（1）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(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)式為:3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，原電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為 ______；放電時(shí)正極附近溶液的堿性____(填“增強(qiáng)”�！安蛔儭盎颉皽p弱”)。

（2）三元鋰電池是以鎳鈷錳為正極材料的新型電池，鎳鈷錳材料可表示為L(zhǎng)i1-nNixCoyMnzO2，x+y+z=1，通常簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)i1-nMO2，Ni、Co、Mn三種元素分別顯+2、+3、+4價(jià)。其充電時(shí)總反應(yīng)為：LiMO2+C6Li1-nMO2+LinC6。

①充放電電時(shí)，電解液的主要作用________________________________________。

②在Li1-nMO2材料中，若x︰y︰z=2︰3︰5，則n=______________。

③放電時(shí)，正極反應(yīng)為：__________________________。

④充電時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2amol電子，負(fù)極材料減重_____________g。

Answer 1

【答案】Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2 增強(qiáng) 放電和充電時(shí)，電解液離子通過定向移動(dòng)，構(gòu)成閉合回路 0.3 Li1-nMO2+nLi++ne－=LiMO2 1.4ag

【解析】

(1)反應(yīng)中鋅失去電子，則原電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2；正極反應(yīng)式為FeO42－+3e－+4H2O＝Fe(OH)3+5OH－，因此正極附近溶液的堿增強(qiáng)；

（2）①放電和充電時(shí)，電解液離子通過定向移動(dòng)，構(gòu)成閉合回路；

② Li1-nNixCoyMnzO2根據(jù)正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為0計(jì)算，1-n+2×+3×+4×-2×2=0，得出n=0.3；

③放電時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，得電子，電極反應(yīng)為：Li1-nMO2+nLi++ne－=LiMO2；

④充電時(shí)，負(fù)極得電子，nLi++C6+ne-=LinC6，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2amol電子，負(fù)極材料增重1.4ag。