高铁电池原理

❶ 锌能与高铁酸钠构成碱性电池，请分析其原理：写出正负极的电极反应和总反应方程式

高铁酸盐放电后的产物为FeOOH或Fe2O3-H2O

❷ 何为铁电池原理、结构我估计没人知道吧

世界各国都在为研发汽车新能源，进一步降低汽车尾气对环境带来的污染，采取着不同措施，一些新能源不断被利用到现代的汽车中，比如天然气，氢能源，电动能源，燃料电池等，而燃料电池就是各个汽车厂家和科研机构着力研究的一个方向。 在目前的燃料电池技术中，有一种新的电池技术-----铁电池技术。 目前国内外研讨的铁电池有高铁电池和锂铁电池两种。高铁电池是一种以合成稳定的高铁酸盐（K2FeO4、BaFeO4等）作为高铁电池的正极材料制作的，具有能量密度大、体积小、重量轻、寿命长、无污染等特点的新型化学电池；另一种是锂铁电池，主要是磷酸铁电池，开路电压在1.78V-1.83V，工作电压在1.2V-1.5V，比其他一次电池高0.2-0.4V，而且放电平稳、无污染、安全、性能优良。 铁电池的优点：高能高容量。目前市场上的民用电池比功率只有60- 135w/kg,而高铁电池可以达到1000w/kg以上，放电电流是普通电池的3－10倍。特别适合需要大功率、大电流的场合。高铁电池性价比高。碱锰电池不能满足目前需大电流大容量用电的数码相机、摄影机等电子产品的需要，锂离子电池因成本在此方面不具很强的竞争力。 高铁电池放电曲线平坦。 如Zn-K2FeO4 ， 70%以上的放电时间在1.2-1.5V。

原料丰富。地壳中最为丰富的元素为铝和铁，铁在地壳中的含量为4.75%,锰的含量为0.088%。同时每mol+6价铁能产生3mol电子，而每mol+ 4价锰仅能产生1mol电子，铁的用量在自身非常丰富的情况下，仅是锰的1/3，大大节约了社会资源，降低了原料的成本。市面上MnO2大约9000元/ 每吨，Fe(NO3)3大约7500元/每吨。

绿色无污染。高铁酸盐放电后的产物为FeOOH或Fe2O3-H2O，无毒无污染，对环境友好。不需要回收

❸ 高铁酸钠（Na2FeO4）是一种高效多功能水处理剂．工业上常采用NaClO氧化法生产，反应原理为：在碱性条件下

（1）Na₂FeO₄在水溶液中会发生水解，并且水解后溶液呈碱性，如果在氢氧化钠溶液中，NaOH溶液呈碱性，会抑制其水解，有利于减少产品损失，
故答案为：Na₂FeO₄在水溶液中水解后溶液呈碱性，NaOH溶液呈碱性会抑制其水解，有利于减少产品损失；
（2）根据反应信息知道：反应物是金属锌、高铁酸钠、产物是氢氧化铁、氢氧化锌，配平后的方程式为3Zn+2Na₂FeO₄+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4NaOH，
故答案为：3Zn+2Na₂FeO₄+8H₂O=3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4NaOH；
（3）n（NO）=

2.688L

22.4L/mol

=0.12mol，溶液中还有H⁺，说明硝酸未反应完，所以溶液中只含Fe³⁺，溶液中有n（NO₃^-）=200mL×4mol?L^-1/1000mL?L^-1-0.12mol=0.68mol，根据电荷守恒n（NO₃^-）×1=n（H⁺）×1+n（Fe³⁺）×3，n（Fe³⁺）=0.2mol，样品中所有铁元素物质的量为0.2mol．
设样品中Fe的物质的量为x，Fe₃O₄的物质的量为y
56g?mol^-1×x+232g?mol^-1×y=13.12g
x+3y=0.2mol，
解得：x=0.11mol，y=0.03mol
单质铁的质量分数为

0.11mol×56g/mol

13.12g

×100%=47%，
故答案为：47%．

❹ 如何书写原电池电极反应方程式

书写电极反应式

原电池电极电池反应式书写电化难点要写电极电池反应式关键于抓住电极电池反应规律
铜锌原电池、干电池、铅蓄电池氢氧燃料电池电极电池反应我看于原电池电极电池反应存几规律：
1.原电池电极电池反应都符合质量守恒定律电荷守恒定律；
2.原电池极发原反应负极发氧化反应；
3.原电池电池反应两电极反应加；
4.电解质溶液酸碱性影响反应产物；
5.于二电池其充电程放电程逆程
鉴于规律于原电池电极电池反应式书写几面入手：
1.深刻握原电池氧化原反应本质
理论讲任何自发氧化原反应都设计原电池氧化反应发原电池负极原反应发原电池极元素化合价变化量电失数目所我知道原电池电池反应式能顺利找两极部反应物物再根据质量守恒定律电荷守恒定律写电极反应式
2.充利用电池反应电极反应关系
电池反应两电极反应加所于陌原电池知道两电极反应式二者相加写电池反应式；知道电池反应式电极反应式迅速利用相减写另电极反应式要注意同原电池负极失电数必定等于极电数所电极反应式相加写电池反应式务必使、负极反应式转移电数相等
3.高度注意电解质溶液酸碱性
酸性溶液能现OH－；碱性溶液能现H＋同理碱性物质作电解质碳元素物要写CO32－离形式酸性或性物质作电解质碳元素物要写CO2形式
4.利用二电池充电程放电程逆程关系
二电池放电负极充电阴极放电极充电阳极电极反应互逆程所要电极反应式反应写放电负极反应式变充电阴极反应式放电极反应式变充电阳极反应式
抓住述规律再配合氢气、氧气、铁、锌电极反应式能容写电极反应式
例1银锌蓄电池种高能二电池质量体积目前主要用于造球卫星、宇宙火箭、电视转播站等电源电极材料ZnAg2O用KOH溶液作电解液放电电池反应Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag列关于银锌蓄电池说确（）
A.银锌蓄电池放电Zn作极Ag2O作负极
B.银锌蓄电池放电负极反应Zn＋2OH－ \* MERGEFORMAT '"> ZnO＋H2O＋2e－
C.银锌蓄电池充电阳极反应2Ag＋H2O \* MERGEFORMAT '"> Ag2O＋2H＋＋2e－
D.随着电池使用电解液pH值逐渐减
［解析］放电电池反应看Zn元素化合价升高失电发氧化反应；Ag元素化合价降低电发原反应根据原电池原理负极发氧化反应极发原反应知Zn作负极Ag2O作极故A错B电池反应判断Zn失两电氧化ZnO电池用KOH作电解液所ZnOO能由溶液OH－提供再根据质量守恒知OH－H元素物转化H2O（能H＋溶液呈碱性）同利用电荷守恒定律写负极反应式C错所用电解质KOH所反应能现H＋其阳极反应应该放电极反应逆反应极反应式Ag2O＋H2O＋2e－ \* MERGEFORMAT '">2Ag＋2OH－（用电池反应式减负极反应式）所充电阳极反应式
2Ag＋2OH－ \* MERGEFORMAT '">Ag2O＋H2O＋2e－电池反应看没H＋OH－及H2O消耗所pH保持变故D错
例2目前种甲醇燃料电池用铂作电极KOH溶液作电解质溶液发电池反应2CH3OH＋3O2＋4OH－ \* MERGEFORMAT '">2CO32－＋6H2O则该电池工作负极电极反应_____________________极电极反应_______________________
［解析］该电池碱性电解质溶液反应O2原应该OH－所极反应O2＋2H2O＋4e－ \* MERGEFORMAT '"> 4OH－用电池反应式减极反应式负极反应2CH3OH＋16OH－ \* MERGEFORMAT '">2CO32－＋12H2O＋12e－（要注意两式相减目消极反应物所应先极反应式乘3再相减）

练习：
充电
放电
1.高铁电池种新型充电电池与普通高能电池相比该电池能间保持稳定放电电压高铁电池电池反应式：3Zn＋2K2FeO4＋5H2O \* MERGEFORMAT '">3ZnO＋2Fe(OH)3＋4KOH列高铁电池叙述确（）A.放电每转移3mole－极1molK2FeO4氧化
B.放电负极电极反应Zn＋2OH－ \* MERGEFORMAT '">ZnO＋H2O＋2e－
C.放电极附近溶液碱性增强
D.充电阳极反应Fe(OH)3＋5OH－ \* MERGEFORMAT '">FeO42－＋4H2O＋3e－
2. 熔融盐燃料电池具高发电效率种熔融盐燃料电池用CO作负极燃气氧气与CO2混合气体作极助燃气用熔融Li2CO3Na2CO3作电解质650℃工作发反应电极反应：负极：CO＋CO32－ \* MERGEFORMAT '"> 2CO2＋2e－极：O2＋2CO2＋4e－ \* MERGEFORMAT '"> 2CO32－则其电池反应______________进入极CO2自何处____________________
参考答案：
1.A
［解析］A错放电K2FeO4原B电池反应判断Zn氧化ZnO电池用KOH作电解液所ZnOO能由溶液OH－提供再根据质量守恒电荷守恒写负极反应式Zn＋2OH－ \* MERGEFORMAT '">ZnO＋H2O＋2e－C判断需要写极反应极反应式用电池反应式减负极反应式FeO42－＋4H2O＋3e－ \* MERGEFORMAT '">Fe(OH)3＋5OH－（先负极反应式乘3再相减消Zn该反应化计量数化简进行化简）放电极附近溶液碱性增强CD充电阳极反应放电极反应逆反应
2.2CO＋O2===2CO2 自负极产物
［解析］先负极反应乘22CO＋2CO32－ \* MERGEFORMAT '">2CO2＋4e－再极反应式与负极反应式相加2CO＋O2===2CO2（、负极转移电数相等相加才电池反应式）CO2负极反应产物所进入极CO2应自负极产物用其式造浪费及CO2量排放

杂谈
不要多想 这样的提问没有意义
很多烦恼都是我们自己找的

❺ 坐高铁可以带电动车的电池可以带上车吗

电动车上的电瓶不可以带上高铁。

电瓶是电池的一种，也叫蓄电池，它的工作原理是把化学能转化为电能。 通常人们所说的电瓶是指铅酸蓄电池，具有一定的腐蚀性。

《铁路进站乘车禁止和限制携带物品的公告》中的第五条是：

请勿携带以下剧毒性、腐蚀性、放射性、传染性、危险性物品。

氰化物、砒霜、硒粉、苯酚等剧毒化学品以及毒鼠强等剧毒农药（含灭鼠药、杀虫药）；硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾、蓄电池（含氢氧化钾固体、注有酸液或碱液的）、汞（水银）等腐蚀性物品；

放射性同位素等放射性物品；乙肝病毒、炭疽杆菌、结核杆菌、艾滋病病毒等传染病病原体；《铁路危险货物品名表》所列除上述物品以外的其他危险物品以及不能判明性质可能具有危险性的物品。

(5)高铁电池原理扩展阅读

乘坐高铁的注意事项：

1、高铁上是不允许吸烟的，这个大家都知道。不过香烟是可以携带的，但是有数量限制，最多不超过50条。

2、散装白酒是不能带上高铁的。白酒里面的酒精有助燃功效。散装白酒如果密封不严密，如果洒出来会给旅客带来潜在危险。

3、榴莲是不能带上高铁的，榴莲有特殊性气味，显然不适合高铁这样的密闭空间。

4、家里的宠物狗宠物猫也是不能直接带上高铁的客运车厢的，但是有证件的导盲犬工作犬可以在取得铁路部门的同意后与残疾乘客一起乘车。

❻ 电动车的电瓶可以带上高铁吗

电动车的电瓶含有腐蚀性，不可以带上高铁。

根据《铁路进站乘车禁止和限制携带物品》：

第五条 请勿携带以下剧毒性、腐蚀性、放射性、传染性、危险性物品：

氰化物、砒霜、硒粉、苯酚等剧毒化学品以及毒鼠强等剧毒农药（含灭鼠药、杀虫药）；硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾、蓄电池（含氢氧化钾固体、注有酸液或碱液的）、汞（水银）等腐蚀性物品；

放射性同位素等放射性物品；乙肝病毒、炭疽杆菌、结核杆菌、艾滋病病毒等传染病病原体；《铁路危险货物品名表》所列除上述物品以外的其他危险物品以及不能判明性质可能具有危险性的物品。

(6)高铁电池原理扩展阅读

《铁路安全管理条例》中规定：

第五十六条铁路运输企业应当依照法律、行政法规和国务院铁路行业监督管理部门的规定，制定铁路运输安全管理制度，完善相关作业程序，保障铁路旅客和货物运输安全。

第五十九条铁路运输企业应当加强运输过程中的安全防护，使用的运输工具、装载加固设备以及其他专用设施设备应当符合国家标准、行业标准和安全要求。

第七十二条铁路运输企业和托运人应当依照法律法规和国家其他有关规定包装、装载、押运特殊药品，防止特殊药品在运输过程中被盗、被劫或者发生丢失。

《铁路旅客运输安全检查管理办法》中规定：

第五条铁路运输企业应当在铁路旅客车站和列车配备满足铁路运输安全检查需要的设备，并根据车站和列车的不同情况，制定并落实安全检查设备的配备标准，使用符合国家标准、行业标准和安全、环保等要求的安全检查设备，并加强设备维护检修，保障其性能稳定，运行安全。

第八条铁路运输企业可以采取多种方式检查旅客及其随身携带或者托运的物品。

❼ 高铁酸钾可以制作可充电电池，该电池的工作原理为：3Zn+2K2FeO4+8H2O放电充电3Zn（OH）2+2Fe（OH）3+4KOH

A．放电时，高铁酸钾中铁元素化合价降低得到电子被还原，故A错误；
B．放电过程中，锌做负回极失电子发生答氧化反应，在碱溶液中生成氢氧化锌，负极的电极反应为Zn+2OH^--2e^-=Zn（OH）₂，故B正确；
C．充电时，氢氧化钾溶液参加反应导致溶液中氢氧根离子浓度降低，所以溶液的碱性减弱，pH减小，故C错误；
D．充电时生成2mol高铁酸钾，转移电子6mol，若生成1mol高铁酸钾，转移电子为3mol，故D错误；
故选B．

❽ 高铁电池是电动汽车首选的电池之一，该电池的工作原理为：3Zn+2K2FeO4+8H2O放电充电3Zn（OH）2+2Fe（OH）

A．放电时，Zn作负极，高铁电池产生的电流从正极经外电路到达负极，故A错误；
B．正极上电极反应式为FeO₄^2-+4H₂O+3e^-=Fe（OH）₃+5OH^-，故B错误；
C．负极反应式为Zn+2OH^--2e^-═Zn（OH）₂，正极反应式为FeO₄^2-+4H₂O+3e^-=Fe（OH）₃+5OH^-，所以负极pH减小、正极pH增大，根据电池反应式知，电解液pH增大，故C正确；
D．高铁酸钾中Fe元素化合价由+6价变为+3价，所以高铁酸钾在反应中被还原，故D错误；
故选C．

❾ 铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。（1）FeCl 3 溶液用作蚀

（1）依据原电池原理解答，fe做负极发生氧化反应，氧气在正极发生还原反应，中性溶液中，氧气得电子生成氢氧根，铁失电子生成二价铁离子，注意正负极的电子守恒，电极反应式为：负极：2fe-4e-=2fe2+，正极：2h2o+o2+4e-=4oh-，
故答案为：负；2fe-4e-=2fe2+；2h2o+o2+4e-=4oh-；
（2）n（cl）=n（h+）=n（oh-）=0.0250l×0.40
mol?l-1=0.010
mol，0.54g
feclx样品中含有氯离子物质的量为
0.54g
56+35.5x
=0.010
mol，解得x=3，
故答案为：0.010；3；
（3）fecl2和fecl3的混合物的样品中fecl2物质的量为x，fecl3的物质的量为y，则（x+y）：（2x+3y）=1：2.1，得到x：y=9：1，氯化铁物质的量分数=
1
9+1
×100%=10%；
故答案为：10%；
（4）fecl3与氢碘酸反应就是铁离子氧化碘离子成碘单质的反应，离子方程式为：2fe3++2i-=2fe2++i2，故答案为：2fe3++2i-=2fe2++i2．

❿ 高铁酸钾的是如何净水的

高铁酸钾首先会遇生成的4Fe（OH）₃，色为红褐色，为絮状沉淀，具有吸附作用将会把水中的杂质吸附干净。

消毒杀菌作用的原理：是用高铁酸钾的氧化性。高铁酸钾的最高氧化还原电压达2.2V，仅次于氟气的氧化性，超过了二氧化氯、氯气、次氯酸纳、过氧化氢、高锰酸钾等。

(10)高铁电池原理扩展阅读：

高铁酸钾纯品为暗紫色有光泽粉末。198℃以下干燥空气中稳定。极易溶于水而成浅紫红色溶液，静置后会分解放出氧气，并沉淀出水合三氧化二铁（即氧化铁）。

溶液的碱性随分解而增大，在强碱性溶液中相当稳定，是极好的氧化剂。具有高效的消毒作用。比高锰酸钾具有更强的氧化性。

高铁酸钾的其它方面的应用：

1、高铁酸钾用于鱼塘水产养殖类水处理：高铁酸钾可增加水体的溶氧量对水体中氨氮、亚硝酸盐、水藻类具有良好的去除效果，用于清除水中富里酸、悬浮物，淡水中富营养现象。水体灭菌、消毒、净化效果独特。

2、 高铁酸钾用于海洋防污治理：

有关资料报导，高铁酸钾在海洋环境净化方面的应用，以高铁酸钾和过氧化物混合使用，作为无毒无害化的海洋防污剂，当他们的质量分别在2×10-8和3×10-7时，几乎显示出100%的防污效果，其良好的协同功能大大优于单独使用的效果，可用于近海养殖场及近海环境的净化。

3、高铁酸钾用于游泳池水的再生使用：对水体净化的优越性能，可将其应用到游泳池水的循环再生使用，它不仅消毒杀菌，去除人体带入的污物和悬浮固体，并对人体无任何伤害与刺激，安全无异味，投加方便，因此以它取代氯气用于游泳池水的消毒净化再生使用，是非常合适的。

4、高铁酸钾用于放射性废水的治理和用于去除砷、氰离子

高铁酸钾和其他除砷原料相比，具有简便、效果好、产生污泥量少，无二次污染等优点，对于高砷饮用水，只要高铁酸钾投量与原水砷浓度达到15：1以上，处理后的水样中砷残留量都可以达到国家饮用水卫生标准<0.01mg/L的要求。

5、高铁酸钾应用的广泛性

在水处理中由于功能独特，其应用研究继续深入。而潜在的用途包括在化学工业中利用其强氧化性能，能够氧化磺酸、亚硝酸盐、亚铁氰化物和其他无机物，造氧化淀粉用于纸张表面施胶及纺织品的精整。

冶炼锌时用于除锰、锑和砷。在烟草工业中用于过滤嘴的制造（可氧化尼古丁变为香韵之味）。

在电子与国防工业中潜在的应用不断扩展，如：高铁酸钾“纳米电池”是储能密度大、体积小、重量轻、寿命长、高电压、高容量的新型无污染化学电源。功率及放电电流是普通电池的3——10倍。