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17.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通高能电池相比,该电池能长时间保持稳定的放电电压.高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O$?_{充电}^{放电}$3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH,下列叙述错误的是(  )
A.放电时正极附近溶液的碱性增强
B.充电时锌极与外电源正极相连
C.放电时每转移3 mol电子,正极有1mol K2FeO4被还原
D.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-═FeO42-+4 H2O

分析 根据电池的总反应可知,高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子,电极反应式为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2,高铁酸钠在正极得到电子,电极反应式为FeO42+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-,根据电极反应式可判断电子转移的物质的量与反应物之间的关系,充电时,阳极上氢氧化铁转化成高铁酸钠,电极反应式为Fe(OH)3+5OH-=FeO42+4H2O+3e-,阳极消耗OH-离子,碱性要减弱.

解答 解:A.放电时正极附近有OH-生成,所以正极附近碱性增强,故A正确; 
B.充电时锌极与外电源负极相连,故B错误;
C.放电时正极转化为:FeO42-→Fe(OH)3,1mol K2FeO4被还原要得到3mol电子,故C正确;
D.充电时阳极反应为:Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O,该电池环境为碱性环境,故D正确;
故选B.

点评 本题考查可充电电池,放电为原电池,充电为电解池,要注意电池内部环境的酸碱性.

练习册系列答案
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8.某同学对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀进行探究,实验步骤如下:
Ⅰ.将光亮铜丝插入浓硫酸,加热;
Ⅱ.待产生大量黑色沉淀和气体时,抽出铜丝,停止加热;
Ⅲ.冷却后,从反应后的混合物中分离出黑色沉淀,洗净、干燥备用.
(1)步骤Ⅱ产生的气体是SO2
(2)步骤Ⅲ中,“从反应后的混合物中分离出黑色沉淀”的操作是将反应后的混合物倒入装有冷水的烧杯中,冷却后过滤.
(3)该同学假设黑色沉淀是CuO.检验过程如下:
查阅文献:检验微量Cu2+的方法是:向试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+
①将CuO放入稀硫酸中,一段时间后,未见明显现象,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,产生红褐色沉淀.
②将黑色沉淀放入稀硫酸中,一段时间后,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀.
由该检验过程所得结论是黑色沉淀中不含有CuO.
(4)再次假设,黑色沉淀是铜的硫化物.实验如下:
实验装置现象
 1.A试管中黑色沉淀逐渐溶解
2.A试管内上方出现红棕色气体
3.B试管中出现白色沉淀
①现象2说明黑色沉淀具有还原性.
②产生红棕色气体的化学方程式是2NO+O2═2NO2
③能确认黑色沉淀中含有S元素的现象是B试管中出现白色沉淀,相应的离子方程式是NO2+SO2+Ba2++H2O═BaSO4↓+NO↑+2H+
④为确认黑色沉淀是“铜的硫化物”,还需进行的实验是取冷却后A装置试管中的溶液,滴加K4[Fe(CN)6]溶液,若产生红褐色沉淀,证明有Cu2+,说明黑色沉淀是铜的硫化物.
(5)以上实验说明,黑色沉淀中存在铜的硫化物.进一步实验后证明黑色沉淀是CuS与Cu2S的混合物.将黑色沉淀放入浓硫酸中加热一段时间后,沉淀溶解,其中CuS溶解的化学方程式为CuS+4H2SO4(浓)═CuSO4+4SO2↑+4H2O.

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