第四章《化学反应与电能》单元复习题-2023-2024学年高二上学期化学人教版（2019）选择性必修1

第四章《化学反应与电能》单元复习题 一、单选题 1．双极膜是一种复合膜，在直流电作用下，能把中间界面内的H2O解离为H+和OH-，并使离子定向通过。 以铅蓄电池为电源(放电时总反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O)，利用双极膜电解获得NaOH与H3PO4的原理如图所示。下列说法正确的是 A．N膜为阳离子交换膜 B．产品室2中溶液pH逐渐增大 C．产品室1中反应为+2OH-=+2H2O D．双极膜共解离4molH2O时，理论上铅蓄电池中生成2molPbSO4 2．科学家研发出的一种新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．放电时作负极，发生氧化反应 B．充电时通过交换膜向极移动 C．充电时极反应为 D．放电时每转移电子，负极区域质量减少 3．全钒液流电池的电能以化学能的方式存储在不同价态钒离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动。全钒液流电池充电时的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．充电时，电极N为阳极 B．放电时，电流流动方向：电极N→负载→电极M C．放电时，电极M的电极反应式为 D．充电时，该装置反应的总反应为 4．下列指定反应的离子方程式正确的是 A．用石墨作电极电解NaCl溶液： B．甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热： C．乙醛与碱性氢氧化铜悬浊液混合后加热至沸腾： D．水杨酸()溶于小苏打溶液中： 5．一种电池装置如图所示，它能溶解辉铜矿石(主要成分是Cu2S)制得硫酸铜。下列说法不正确的是 A．N极为正极 B．X交换膜为阴离子交换膜 C．M极产生的Cu2+和SO的物质的量之比为2：1 D．外电路上每通过2mol电子，左室溶液增重32g 6．将铜丝缠绕在铁钉上，进行如图所示的实验，下列对实验现象的解释合理的是 A．向铜丝周围滴加两滴酚酞出现红色：2H2O+2e—=H2↑+2OH— B．铁钉溶解：Fe—3e—=Fe3+ C．向铁钉周围滴加两滴铁氰化钾出现蓝色：Fe2++K++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓ D．电流方向是从铁钉到铜丝 7．我国科学家研发出世界首例室温条件下，以固态氢化镧（）为氢负离子（）导体的新型二次电池，电池工作原理如图所示。已知电池放电时由a极移向b极，下列说法正确的是 A．的电子式为H∶ B．电池工作时电势a＜b C．放电时，电池总反应式为 D．充电时，每转移2mol电子，a极增重2g 8．用石墨作电极，电解1L0.2mol/LNaCl溶液，当电路中通过0.002mol电子时，下列说法错误的是 A．滴有酚酞的NaCl溶液变为红色 B．a试管中的气体与b试管中的气体体积比为1：1 C．b试管及对应烧杯盛放的是饱和食盐水 D．A极的电极反应式仅为 9．利用下列装置能达到相应实验目的的是 A．测定H2O2催化分解的速率 B．实现在铁制品表面镀铜 C．探究浓硫酸的脱水性和强氧化性 D．用标准NaOH溶液测定醋酸的浓度 A．A B．B C．C D．D 10．钠电池具有价格优势，且综合性能也明显优于铅酸蓄电池，电池装置如图所示，负极的电极反应为，目前常以单晶纳米线、橄榄石型等材料为正极。下列有关说法错误的是 A．放电时，电极A为电池的负极 B．充电时，向电极A移动 C．单晶纳米线作电极材料的优点在于比表面积大 D．橄榄石型可利用金属钠与的水溶液发生置换反应制备 11．工厂的氨氮废水可用电化学催化氧化法加以处理，其中在电极表面的氧化过程的微观示意图如图： 下列说法，不正确的是 A．过程①②③均在负极发生 B．过程③的电极反应式为： C．过程④中有非极性键形成 D．使用该方法处理氨氮废水时，两个电极材料不可能均为铁 12．下图是氢氧燃料电池驱动LED发光的一种装置示意图。下列叙述错误的是 A．装置最终实现化学能转化为电能 B．放电过程中K+移向b电极 C．导线中每通过1mole-，需要消耗9g气体（标况） D．a为负极，通入的是氢气 13．利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法不正确的是 A．甲室Cu电极为正极 B．的空间结构为正四面体形 C．电池总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+ D．NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响 14．利用电渗析法再生钠碱循环脱硫中的吸收液，并获取高浓度的，工作原理如图所示。已知双极膜在电流作用下可将水解离，膜两侧分别得到和。下列说法正确的是 A．双极膜右侧得到的是 B．再生吸收液从M室流出 C．相同条件下，阳极生成气体，电路中通过电子 D．N室中、分别与发生反应可得高浓度 二、非选择题 15．I.某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)。 (1)图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是 (填化学式)，U形管 (填“左”或“右”)边的溶液变红。 (2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分NaClO，则c应为电源的 极；该发生器中反应的总离子方程式为 。 II.混合动力车上坡或加速时，电动机提供推动力，降低油耗；刹车或下坡时，电池处于充电状态。混合动力车目前一般使用镍氢电池，该电池中镍的化合物为正极，储氢金属(以M表示)为负极，碱液(主要为KOH)为电解质溶液。镍氢电池充放电原理示意如图： (3)其总反应式为H2＋2NiOOH2Ni(OH)2.根据所给信息判断，混合动力车刹车或下坡时，发生了 (填“原电池”或“电解池”)反应，乙电极的电极反应式为 。 16．电化学原理在工业生产、物质制备、污染物理处理等方面应用广泛，请按要求回答下列问题。 Ⅰ．如图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理的相关问题，其中乙装置中X为离子交换膜。 请按要求回答相关问题： (1)甲烷燃料电池负极电极反应式是 。 (2)乙中X是 交换膜，向乙中加入几滴酚酞溶液，工作一段时间后 电极(填“铁”或“碳”)附近溶液变红，该电极的电极反应式为 。 (3)若在标准状况下，有4.48 L氧气参加反应，则乙装置中C电极上生成气体的物质的量为 。 (4)欲用丙装置给铜镀银，b应是 (填化学式)。 (5)将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，配成100mL溶液，用惰性电极电解一段时间后，某一电极上析出了0.3molCu，此时在另一电极上产生的气体体积(标准状况)为 L Ⅱ．微生物燃料电池(MFC)是一种现代化氨氮去除技术，如图为MFC碳氮联合同时去除的氮转化系统原理示意图。 (6)A极的电极反应式为 ，A、B两极生成CO2和N2的物质的量之比为 。 17．依据电化学原理，回答下列问题： (1)图1是依据氧化还原反应Cu(s)+2Fe3+(aq)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)设计的原电池装置。 ①电极X的材料是 。 ②Y上发生的电极反应式为 。 ③盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶，放电过程盐桥中向左侧烧杯移动的离子主要是 (填离子符号)。 (2)科学家研发了一种绿色环保可充电“全氢电池”，其放电时工作原理如图2所示。 ①吸附层a上的电势 (填“低于”、“高于”或“等于”)吸附层b上的电势。 ②吸附层a上的电极反应式为 。 ③下列说法错误的是 。 A．该电池充电时，吸附层b接电源正极 B．装置中的离子交换膜可以使用质子交换膜 C．NaClO4的作用是传导离子和参与电极反应 D．导线上通过1mole-，装置内H2总量减少0.5mol 18．完成下列填空 (1)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(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。已知负极电极反应式为：Zn−2e－＋2OH－=Zn(OH)2，则正极电极反应式为 ③放电时， (填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。 (2)某种燃料电池的工作原理如图所示，a、b均为惰性电极。 ①使用时，空气从 口通入(填“A”或“B”)； ②假设使用的“燃料”是甲醇，a极的电极反应式为     ③假设使用的“燃料”是水煤气(成分为CO、H2)，如用这种电池电镀铜，待镀金属的质量增加6.4 g，则至少消耗标准状况下水煤气的体积为 L。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．D 【分析】由图可知，电解池工作时阳离子向阴极迁移，由于H+向电极a移动，即电极a为阴极，那么电极b为阳极， M膜为阳离子交换膜，原料室中钠离子通过M膜进入产品室1得到氢氧化钠，N膜为阴离子交换膜，原料室中磷酸二氢根离子通过N膜进入产品室2，与双极膜产生的氢离子反应生成磷酸。 【详解】A．由分析得，N为阴离子交换膜，故A错误； B．原料室中磷酸二氢根离子通过N膜进入产品室2，与双极膜产生的氢离子反应生成磷酸，产品室2中溶液pH逐渐减小，故B错误； C．原料室中钠离子通过M膜进入产品室1得到氢氧化钠，故C错误； D．双极膜共解离4molH2O，即电极a、b处各解离2molH2O，电极a的电极反应式为：，解离2molH2O得到2mol H+，转移电子数为2mol，结合反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，理论上铅蓄电池中生成2molPbSO4，故D正确； 故选D。 2．B 【分析】新型可充电钠离子电池，观察题中使用的是用电器，因此为原电池装置，M电极是Na2C6O6生成Na6C6O6，可以整体来看变化为，判断出为还原反应，即，那么放电时N电极为负极，发生氧化反应，即，据此作答。 【详解】A．根据分析可知，放电时作负极，发生氧化反应，故A正确； B．充电时，电极作阴极，M电极作阳极，阳离子移动到阴极，通过交换膜向N极移动，故B错误； C．根据分析可知M电极放电时反应为：，充电时极反应为，故C正确； D．根据分析可知N电极为负极：，每转移电子，负极区域产生1molNa+，质量减少，故D正确； 故答案选B。 3．D 【分析】由图可知，充电时移向电极N，说明电极N为阴极，电极M为阳极，放电时，电极N为负极，电极M为正极， 【详解】A．由以上分析可知充电时N为阴极，A项错误； B．放电时，电流流动方向与电子流动方向相反，即电流流动方向为：电极M→负载→电极N→电解质溶液→电极M，B项错误； C．放电时，电极M的电极反应式为，C项错误； D．充电时，电极M的电极反应式为，电极N的电极反应式为，故该装置反应的总反应为，D项正确； 故选：D。 4．C 【详解】A．用石墨作电极电解NaCl溶液，阴极为H2O电离产生的H+放电生成H2，H2O为弱电解质，在离子方程式中以化学式保留，反应的离子方程式为2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑，A错误； B．1molHCHO最多与4mol[Ag(NH3)2]OH发生银镜反应，反应的离子方程式为HCHO+4[Ag(NH3)2]++4OH-CO+4Ag↓+6NH3+2H2O，B错误； C．1mol乙醛最多与2mol发生反应生成Cu2O，反应的离子方程式为，C正确； D．水杨酸中只有羧基能与NaHCO3反应，酚羟基与NaHCO3不反应，反应的离子方程式为+HCO→ +H2O+CO2↑，D错误； 故选C。 5．D 【分析】用细菌溶解Cu2S制取硫酸铜，Cu化合价从+1价升高到+2价，则M极为负极失电子，N极为正极得电子。 【详解】A．电池工作时，M极转化为，失去电子，为负极，则N极为正极，A正确； B．M极上Cu2S失电子生成铜离子，左侧电极室生成硫酸铜溶液，则说明铜离子不能通过X交换膜，右侧电极室中的硫酸根离子可通过X交换膜进入左侧电极室，则X交换膜为阴离子交换膜，B正确； C．M极的电极反应为，因为M极产生的与的物质的量之比为2：1， C正确； D．因为外电路上每通过电子，左室中除了有溶解，还有右室中的通过X交换膜进入左室，故左室溶液增重超过，D错误； 故答案选D。 6．C 【分析】由图可知，铁钉和铜丝在氯化钠溶液中构成原电池，金属性强于铜的铁钉做原电池的负极被损耗生成亚铁离子，铜丝做正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子。 【详解】A．由分析可知，铜丝做正极，氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e﹣=4OH﹣，放电生成的氢氧根离子使滴入的酚酞溶液变红色，故A错误； B．由分析可知，金属性强于铜的铁钉做原电池的负极被损耗生成亚铁离子，电极反应式为Fe－2e﹣=Fe2+，故B错误； C．由分析可知，金属性强于铜的铁钉做原电池的负极被损耗生成亚铁离子，放电生成的亚铁离子与滴入的铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，反应的离子方程式为Fe2++K++[Fe(CN)6]3-=KFe[Fe(CN)6]↓，故C正确； D．由分析可知，金属性强于铜的铁钉做原电池的负极，铜丝做正极，则电流方向是从铜丝到铁钉，故D错误； 故选C。 7．D 【分析】该装置为化学电源，根据放电时，H-由a极移向b极，依据原电池工作原理，阴离子向负极移动，即电极b为负极，电极a正极，据此分析； 【详解】A．H原子核外有1个电子，得到1个电子，得到H-，即H-的电子式为[H∶]-，故A错误； B．根据上述分析，电极a为正极，电极b为负极，则电势：a＞b，故B错误； C．电极a的反应式为：TiH2+2e-=Ti+2H-，电极b的反应式为2H-－2e-=H2↑，总反应式为TiH2=Ti+H2↑，故C错误； D．充电时，电极a的反应式为Ti+2H-－2e-=TiH2，每转移2mol电子，a极增重质量为2mol×1g/mol=2g，故D正确； 答案为D。 8．B 【分析】石墨作电极，电解溶液，从装置图中分析A电极与电源负极相连为电解池阴极，发生电极反应为，a试管收集到，B电极与电源正极相连为电解池阳极，发生电极反应为，b试管收集到，总反应式为。 【详解】A．电解溶液，有碱生成，溶液显碱性，滴有酚酞的溶液变为红色，A正确； B．a试管收集到H2，b试管收集到，理论上产生的气体在相同条件下，体积相同，但反应过程中生成，与反应，使b试管收集到的略小于a试管收集到的，B错误； C．b试管收集到，可以用排饱和食盐水的方法收集，C正确； D．A电极与电源负极相连为电解池阴极，发生电极反应为，D正确； 答案选B。 9．C 【详解】A．过氧化氢分解生成的氧气会从长颈漏斗中逸出导致无法测定过氧化氢催化分解的速率，故A错误； B．实现在铁制品表面镀铜时，铜片做电镀池的阳极，应与直流电源的正极相连，故B错误； C．浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖脱水碳化并放出大量的热，碳与具有强氧化性的浓硫酸共热反应生成能使品红溶液褪色的二氧化硫，则题给装置能达到探究浓硫酸的脱水性和强氧化性的实验目的，故C正确； D．氢氧化钠溶液能与玻璃中的二氧化硅反应使酸式滴定管的活塞与管身黏在一起、难以打开，所以氢氧化钠溶液不能用酸式滴定管盛装，NaOH与醋酸恰好完全反应得到的醋酸钠溶液呈碱性，不能用甲基橙作指示剂，故D错误； 故选C。 10．D 【分析】由图可知，电子由左向右流动，则电极A为负极，电极B为正极，以此解题。 【详解】A．放电时，依据电子的流动方向可知，电极A为电池的负极，A项正确； B．充电时，电极A作阴极，阳离子向阴极移动，B项正确； C．纳米材料颗粒小，比表面积大，C项正确； D．Na为活泼金属，在水溶液中优先与水反应，D项错误； 故选D。 11．B 【详解】A．过程①②③均失电子发生氧化反应，所以均在负极发生，故A正确； B．由图可知，失去电子结合氢氧根离子，转变为N和，则过程③的电极反应式为：，故B错误； C．结合微观示意图可知，过程④中有氮氮三键形成，氮氮三键属于非极性键，故C正确； D．铁作为活性电极，易失去电子，所以两个电极材料不可能均为铁，故D正确； 答案选B。 12．A 【分析】氢氧燃料电池中，通入燃料氢气的电极是负极、通入氧化剂氧气的电极是正极，电解质溶液呈碱性，则负极上电极反应式为H2-2e-+2OH-＝2H2O，正极电极反应式为O2+2H2O+4e-＝4OH-，根据LED发光二极管中电子移动方向知，b是正极、a是负极，据此分析解答。 【详解】A．原电池是将化学能转化为电能，电能通过LED发光二极管，则电能最终转化为光能，部分还转化为热能，故A错误； B．原电池中阳离子移向正极，因此放电过程中K+移向b电极，故B正确； C．通过以上分析知，负极上电极反应式为H2-2e-+2OH-＝2H2O，正极电极反应式为O2+2H2O+4e-＝4OH-，每通过1mole－，需要消耗0.25mol氧气和0.5mol氢气，质量是8g+1g＝9g，故C正确； D．燃料电池中，负极上通入燃料、正极上通入氧化剂，a为负极，通入的是氢气，故D正确； 答案选A。 13．A 【分析】为实现CuSO4电镀废液的浓缩再生，由图可知，通入氨气的电极为原电池负极，电极反应Cu-2e-=Cu2+，通入氨气发生反应Cu2++4NH3⇌[Cu(NH3)4]2+，右端为原电池正极，电极反应Cu2++2e-=Cu,中间为阴离子交换膜，据此分析。 【详解】A．为实现CuSO4电镀废液的浓缩再生，甲室Cu电极溶解，变为铜离子与氨气形成[Cu(NH3)4]2+，因此甲室Cu电极为负极，故A错误； B．的中心原子价层电子对数为，无孤对电子，空间结构为正四面体形，故B正确； C．由分析可知，左侧负极是Cu−2e−+4NH3=[Cu(NH3)4]2+，正极铜极上铜离子得到电子发生还原反应生成铜：Cu2++2e-=Cu，则电池总反应为：Cu2++4NH3=[Cu(NH3)4]2+，故C正确； D．NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成[Cu(NH3)4]2+，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影响，故D正确； 故选：A。 14．C 【分析】根据图1钠碱循环脱硫示意可知，Na2SO3吸收SO2得到NaHSO3溶液从pH>8变成pH<6，则图2中要再生吸收液，NaHSO3需要转化为Na2SO3；M室亚硫酸根和亚硫酸氢根与H+结合生成高浓度SO2；N室NaHSO3与OH-生成Na2SO3。 【详解】A．在电解池中，阳离子向阴极方向迁移，阴离子向阳极方向迁移，因此，双极膜右侧得到的是H+，左侧得到OH−，A错误； B．据分析可知，N室的亚硫酸氢根离子与其右侧迁移进来的氢氧根离子发生反应生成亚硫酸根离子，从而实现再生，因此，再生吸收液从N室流出，B错误； C．阳极发生的电极反应是2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成1molO2转移4mol电子，C正确； D．据分析，M室中、分别与双极膜解离出的H+发生反应，得高浓度SO2，D错误； 综上所述，本题选C。 15．(1) H2 右 (2) 负 Cl-＋H2OClO- +H2↑ (3) 电解池 Ni(OH)2＋OH--e-=NiOOH＋H2O 【详解】（1）图1中，根据电子流向知，左边电极是电解池阳极、右边电极是电解池阴极，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气，所以a气球中气体是氯气、b气球中的气体是氢气，同时阴极附近有NaOH生成，溶液呈碱性，无色酚酞遇碱变红色，所以U形管右边溶液变红色； 故答案为：H2；右； （2）利用图2制作一种环保型消毒液发生器，阳极上氯离子放电生成氯气、阴极上氢离子放电生成氢气同时阴极有NaOH生成，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，次氯酸钠具有与漂白性，为了使反应更充分，则下边电极生成氯气、上边电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，为阴极，则c为负极、d为正极；其电池反应式为Cl-＋H2OClO- +H2↑； 故答案为：负；Cl-＋H2OClO- +H2↑； （3）混合动力车刹车或下坡时，是电解池的工作原理，电解池中的甲电极是阴极，乙为阳极发生氧化反应，电极反应式为Ni(OH)2＋OH--e-=NiOOH＋H2O 故答案为：电解池；Ni(OH)2＋OH--e-=NiOOH＋H2O。 16．(1)CH4－8e－＋10OH－=CO＋7H2O (2) 阳离子 铁 2H2O+2e-=H2↑+2OH- (3)0.4 mol (4)Ag (5)5.6L (6) CH3COO－－8e－＋2H2O=2CO2↑＋7H＋ 5∶2 【分析】燃料电池中通入O2的Pt作正极，通入甲烷的Pt作负极，则Fe、C、a、b分别为阴极、阳极、阴极、阳极，据此分析可解答。 【详解】（1）乙中X离子交换膜的作用是阻止OH-与Cl2接触反应，因此X为阳离子交换膜；碱性条件下，甲烷在负极失电子被氧化的电极反应式为CH4－8e－＋10OH－=CO＋7H2O； （2）乙池中Fe作阴极，C作阳极，阴极的反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，水的电离平衡被破坏，Fe电极附近c(OH-)>c(H+)，遇酚酞显红色； （3）生成标况下4.48 L氧气时转移电子物质的量为×4=0.8mol，C电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，故生成氯气0.4mol； （4）给铜镀银，镀层金属Ag作阳极，镀件Cu作阴极，故阳极b应为Ag； （5）将0.2molAgNO3、0.4molCu(NO3)2、0.6molKCl溶于水，相互反应后最终溶质为0.4molCu(NO3)2、0.2molHNO3、0.4molKCl，某一电极上析出了0.3molCu时电子转移的物质的量为0.6mol，另一极的电极反应式依次为2Cl-2e- = Cl2↑、4OH-- 4e-=2H2O+O2↑，根据反应式可得依次得到0.2molCl2和0.05molO2，故标况下体积为(0.2+0.05)×22.4=5.6L； （6）由图可知A极CH3COO－失电子被氧化的电极反应式为CH3COO－－8e－＋2H2O=2CO2↑＋7H＋；B极电极反应式为2NO+12H++10e-=N2↑+6H2O，根据两极反应式计算，转移相同电子时两极产生的CO2和N2的物质的量比为5:2。 17．(1) Cu 2Fe3++2e-=2Fe2+ K+ (2) 低于 H2-2e-+2OH-=2H2O BCD 【详解】（1）①由Cu(s)+2Fe3+(aq)=Cu2+(aq)+2Fe2+(aq)可知：Cu失去电子，化合价升高，是电子流出的一极，为原电池的负极，故电极X的材料是铜； ②电极Y是原电池的正极，发生Fe3+得电子的还原反应，可选择惰性电极碳或比铜活波性弱的材料做电极，如碳（石墨、金、铂、银）做正极，原电池正极的电极反应式为：2Fe3＋＋2e－＝2Fe2＋； ③盐桥中装有含KCl饱和溶液的琼胶，电池工作时，Cl-向负极移动，K+向正极移动，所以放电过程盐桥中向左侧烧杯移动的离子主要是K+； （2）由电子流向可知，左边吸附层为负极，发生了氧化反应，电极反应是 H2 -2e- +2OH- =2H2O，右边吸附层为正极，发生了还原反应，电极反应是 2H + +2e - =H2↑，结合原电池中阳离子移向正极，阴离子移向负极； ①由电子流向可知，左边吸附层为负极，发生了氧化反应，右边吸附层为正极，发生了还原反应，电子总是由电势低的区域向电势高的区域移动，故吸附层 (a) 上的电势比吸附层 (b) 上的低； ②由电子流向可知，左边吸附层a上为负极，发生了氧化反应，电极反应是H2 -2e- +2OH- =2H2O； ③A．充电时，电池的正极和电源的正极相接，即电极b连接电源的正极，选项A错误； B．装置中的离子交换膜如果使用质子交换膜，则交换膜右侧的氢离子可以通过该交换膜与左侧的氢氧根离子发生反应，不利于电能产生，这个交换膜应该为钠离子交换膜，选项B错误； C．NaClO4的作用是传导离子，没有参与电极反应，选项C错误； D．该电池的总式为: H++OH- = H2O，导线上通过1mole-，装置内H2总量不变，选项D错误； 答案选BCD。 18．(1) Zn 还原 FeO＋3e－＋4H2O=Fe(OH)3＋5OH－ 正 (2) B CH3OH−6e－＋8OH－=CO＋6H2O 2.24 【详解】（1）高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH： ①根据总方程式3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，锌化合价升高，失去电子，因此高铁电池的负极材料是Zn；故答案为：Zn； ②放电时，正极(K2FeO4)化合价降低，得到电子，因此正极发生还原反应。已知负极电极反应式为：Zn−2e－＋2OH－=Zn(OH)2，利用总反应方程式减去负极反应方程式得到正极电极反应式为FeO＋3e－＋4H2O=Fe(OH)3＋5OH－；故答案为：还原；FeO＋3e－＋4H2O=Fe(OH)3＋5OH－； ③根据正、负电极反应方程式分析，放电时，正极反应生成氢氧根，因此正极附近溶液的碱性增强；故答案为：正； （2）①根据电子转移方向得到a为负极，b为正极，使用时，空气从正极即B口通入；故答案为：B； ②假设使用的“燃料”是甲醇，电解液是碱性溶液，反应生成碳酸根和水，其a极的电极反应式为CH3OH−6e－＋8OH－=CO＋6H2O；故答案为：CH3OH−6e－＋8OH－=CO＋6H2O； ③假设使用的“燃料”是水煤气(成分为CO、H2)，无论是1molCO还是1mol H2都转移2mol电子，1mol的混合气体也转移2mol电子，如用这种电池电镀铜，待镀金属的质量增加6.4 g(物质的量为0.1mol)，转移电子物质的量为0.2mol，则至少消耗水煤气的物质的量为0.1mol即标准状况下其体积为2.24L；故答案为：2.24。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 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