2024届高三新高考化学大一轮专题练习题—原电池

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习题—原电池
一、单选题
1．（2023·浙江·校联考三模）汽车发生剧烈碰撞时，安全气囊中迅速发生反应：。下列说法正确的是
A．该反应中是还原剂 B．氧化产物与还原产物的物质的量之比为15∶1
C．若设计成原电池，在负极上反应 D．每转移，可生成
2．（2023春·江苏徐州·高三统考期中）化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A．NH4Cl溶液可作焊接金属的除锈剂
B．聚合硫酸铁是一种新型絮凝剂，可用于杀菌消毒
C．“一次性保暖贴”在发热过程中应用的是原电池原理
D．我国首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的合成，生物酶催化剂的使用改变了反应历程
3．（2023春·黑龙江双鸭山·高三双鸭山一中校考期中）汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，该电池在放电时的总反应为：，下列有关说法正确的是
A．Pb作正极，发生还原反应 B．作正极，发生氧化反应
C．Pb作负极，发生氧化反应 D．作负极，发生还原反应
4．（2023·湖北·校联考模拟预测）下列实验操作和现象均正确，且能推出相应结论的是
选项
实验操作
现象
结论
A
向甲苯中加入溴水，充分振荡
溴水褪色
甲苯能与溴水反应
B
常温下，将Mg、Al与NaOH溶液组成原电池
电流计指针偏转，Mg电极上有气泡产生
Al金属活动性强于Mg
C
石蜡油加强热，将产生的气体通入Br2的CCl4溶液
溶液由橙红色变为无色
气体中含有不饱和烃
D
室温下，用pH计测得同浓度Na2SO3、NaHSO3溶液的pH
Na2SO3溶液的pH大于NaHSO3溶液的pH
结合H+的能力比的强
A．A B．B C．C D．D
5．（2023春·陕西西安·高三长安一中校考期中）下列装置能构成原电池的是
A．   B．  
C．   D．  
6．（2023春·四川南充·高三校考期中）我国科学家设计的“海泥电池”，既可用于深海水下仪器的电源补给，又有利于海洋环境污染治理，其中微生物代谢产物显酸性，电池工作原理如图所示。下列说法错误的是
  
A．A电极为正极
B．质子从海底沉积层通过交接面向海水层移动
C．负极的电极反应式为CH2O-4e-+H2O=CO2+4H+
D．高温下微生物蛋白质变性失活，故升温不一定能提高电池的效率
7．（2023秋·浙江杭州·高三浙江省桐庐中学校联考期末）钠离子电池成本优势明显，有望在大规模储能中取代传统铅酸电池。下图为一种钠离子电池放电的示意图，关于该电池说法正确的是

A．a为电池的负极
B．放电时b极反应：
C．充电时a极反应：
D．用该电池给铅酸电池充电时，b电极接铅酸电池的极
8．（2023春·浙江台州·高三校联考期中）某燃料电池装置如图所示，则有关该电池的说法不正确的是
  
A．根据电子移动方向，可知a极为电池的负极
B．该电池的总反应可表示为：2H2+O2=2H2O
C．b极发生的电极反应：O2+ 4e-+ 2H2O=4OH-
D．溶液中OH-由a极向b极移动
9．（2023·全国·高三专题练习）铝-空气燃料电池具有原料易得、能量密度高等优点，装置如图所示(电池的电解质溶液为KOH溶液)。下列有关电池工作时的说法错误的是

A．OH-从右往左通过阴离子交换膜 B．正极区的电解质溶液pH逐渐增大
C．负极的电极反应式：Al-3e-=Al3＋ D．采用多孔电极的目的是易于吸附气体
10．（2023·江苏南通·统考三模）为探究与溶液的反应，进行如下实验：
实验1  将浓度均为溶液和溶液混合，有黄色沉淀产生，加入淀粉溶液，溶液不显蓝色。
实验2  搭建如图所示装置，闭合一段时间后，观察到Y电极表面有银白色物质析出。
下列说法正确的是
  
A．实验1反应后的上层清液中
B．实验2的总反应方程式为
C．实验2反应一段时间后，左侧烧杯中增大，右侧烧杯中增大
D．实验1和实验2表明，和发生复分解反应的平衡常数比氧化还原反应的大
11．（2023·山西吕梁·统考二模）液流电池是利用液态电解质的可逆氧化还原电化学反应实现循环的能量存储和释放，其工作原理如图所示，全钒液流电池体系C(m+1)+为V3+， Cm+为V2+， An+为，A(n-1)+为VO2+，下列说法正确的是
    
A．电池工作过程中电子由双极板流向集流板
B．放电时正极反应式为  +2H++e- =VO2+ + H2O
C．液流电池的总反应为VO2+ +V3+ + H2O +V2+ +2H+
D．电池充电时，阳极区附近溶液的pH增大
12．（2023·江西南昌·统考二模）沉积物微生物燃料电池(SMFC)可以将沉积物中的化学能直接转化为电能，同时加速沉积物中污染物的去除，用SMFC处理含硫废水的工作原理如图所示。下列说法正确的是
  
A．外电路的电流方向是从b到a
B．碳棒a附近酸性增强
C．碳棒b存在电极反应： S-6e- +4H2O=+8H+
D．升高温度可提高电池的能量转化效率
13．（2023·全国·高三专题练习）一种双膜二次电池放电时的工作原理如图所示，下列说法错误的是

A．充电时，极的电极反应式为
B．为阳离子交换膜，为阴离子交换膜
C．充电时的总反应：
D．放电时，每消耗(标准状况)，理论上有电子通过用电器
14．（2023·全国·高三专题练习）利用介质耦合微生物电化学系统与电催化还原系统，既能净化废水，又能向高附加值产物转化，其工作原理示意图如图a和图b所示，下列说法错误的是

A．图a装置和图b装置中的都是从左向右移动
B．图a装置中甲电极的反应式为：
C．图b装置中丙电极的电势比丁电极高
D．图b装置中丁电极中每消耗(标准状况)，转移电子数约为

二、非选择题
15．（2023春·江苏镇江·高三江苏省镇江中学校考期中）铁元素的纳米材料因具备良好的电学特性和磁学特性，而引起了广泛的研究。纳米零价铁可用于去除水体中的六价铬与硝酸盐等污染物。
(1)用溶液与(H元素为-1价)溶液反应制备纳米零价铁的化学方程式：。当生成时，反应中转移电子的物质的量为___________。
(2)纳米铁碳微电技术是一种利用铁和碳的原电池反应去除水中污染物的技术达到无害排放，该技术处理酸性废水中时，正极电极反应式为___________。
(3)我国科学家研究出USTB工艺制取金属钛，其原理如图。该方法使用的固溶体为具有导电性的，电解质为氯化钙熔盐，电解时阳极发生的主要电极反应为___________。

(4)聚合硫酸铁广泛用于水的净化。以为原料，经溶解、氧化、水解聚合等步骤，可制备聚合硫酸铁。测定聚合硫酸铁样品中铁的质量分数：准确称取液态样品，置于锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热，滴加稍过量的溶液(将还原为)，充分反应后，除去过量的。用溶液滴定至终点(滴定过程中与反应生成和)，消耗溶液。
①上述实验中若不除去过量的，样品中铁的质量分数的测定结果将___________(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
②计算该样品中铁的质量分数(写出计算过程)___________。
16．（2023春·河南新乡·高三延津县第一高级中学校考期中）电池是人类生产和生活中的重要能量来源，各式各样电池的发明是化学对人类的一项重要贡献。
(1)原电池的设计原理与某一类化学反应有关。你认为下列化学反应，可以设计成原电池的是___________(填字母)。
A．
B．
C．
D．
(2)生活中利用原电池原理生产了各种各样的电池，下列有关电池的叙述正确的是___________(填字母)。
A．锌锰干电池工作一段时间后正极碳棒会变细
B．氢氧燃料电池可将化学能直接转变为电能
C．太阳能电池的主要材料是高纯度的二氧化硅
D．铅蓄电池负极是，正极是
E．原电池的负极金属的活动性一定比正极金属的活动性强
F．原电池工作时，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动
(3)根据氧化还原反应：设计原电池，若用铜、银做两个电极，开始两电极质量相等，当电路中转移电子时两电极的质量差为___________g。
(4)航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能，轻便和不污染环境等优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的电池总反应式都可表示为：。
①酸式氢氧燃料电池的电解质是硫酸，其正极的电极反应式为___________。
②酸式氢氧燃料电池，工作一段时间后，电解质溶液的将_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(5)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通电池相比，该电池能较长时间保持稳定的放电电压，电池总反应式为：，负极为___________，放电时，溶液中向___________(填“正”或“负”)极移动。
17．（2023春·四川成都·高三统考期中）化学电源在生产生活中有着广泛的应用，请回答下列问颕：
(1)根据构成原电池的本质判断，下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是_____(填字母，下同)。
A．Ba(OH)2+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+2H2O B．Cu+Ag+=Ag+Cu2+
C．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑ D．CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)为了探究化学反应中的能量变化，某同学设计了如图两个对比实验(除图Ⅱ中增加导线和铜片外，其余条件完全相同)。经过相同时间后，温度计示数：图I_____图Ⅱ(填“高于”、“等于”或“低于”)，产生气体的速率：图I_____图Ⅱ(填“大于”、“等于”或“小于”)。

(3)理论上，任何自发的氧化还原反应都可以设计成原电池。请利用反应“Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+”设计一种化学电池(正极材料用石墨棒)，回答下列问题：
①该电池的负极材料是_____(填化学式)，电解质溶液是_____(填化学式)溶液。
②正极上发生的电极反应为_____。
③若导线上转移的电子为1mol，则消耗的金属铜的质量为_____。
18．（2023秋·安徽阜阳·高三统考期末）原电池揭示了氧化还原反应的本质是电子转移，实现了化学能转化成电能，使氧化还原反应在现代生活中获得重大应用，从而改变了人们的生活方式。某兴趣小组为探究原电池工作原理，利用金属Zn与稀H2SO4反应，通过如图所示装置A、B进行实验，实验过程中装置A内溶液的温度升高，装置B的电流计指针发生偏转。

根据所学知识，完成下列各题：
(1)装置B为原电池，则Cu作______(填“正”或“负”)极，Zn电极上的电极反应式为_____。
(2)一般把金属导线称为“电子导体”，把电解质溶液称为“离子导体”。装置B中电池工作时“电子导体”中电子的流动方向可描述为______。
(3)从能量转化的角度来看，装置A中反应物的总能量______(填“高于”、“低于”或“=”)生成物的总能量；从反应速率的角度上看，可以观察到A中反应比B中______(填“快”或“慢”)。
(4)该小组同学由此得出的结论错误的是______。(多选)
A．任何自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池
B．装置B中Cu电极不可用碳棒代替
C．原电池的负极发生还原反应
D．原电池装置中化学能全部转化为电能

参考答案：
1．B
【详解】A．KNO3中N元素反应后化合价降低，为氧化剂，NaN3中N元素的化合价由-升高为0，是还原剂，故A错误；
B．根据方程式知，叠氮化钠是还原剂、硝酸钾是氧化剂，还原剂和氧化剂的物质的量之比为10:2=5:1，一个叠氮化钠中含有3个N原子，所以被氧化和被还原的N原子的物质的量之比为15:1，即氧化产物与还原产物的物质的量之比为15:1，故B正确；
C．由选项A分子可知，在该反应中为氧化剂，则若设计成原电池，在正极上反应，故C错误；
D．由反应可知转移10mol电子生成16mol氮气，则每转移1mol电子，可生成N2为1.6mol，标准状况下N2的体积为35.84L，故D错误；
故选B。
2．B
【详解】A．NH4Cl 水解使得溶液显酸性，可用作焊接金属的除锈剂，故A正确；
B．聚合硫酸铁 [Fe2(OH)x(SO4)y]n中铁离子水解生成氢氧化铁胶体，可以加速悬浮颗粒物的沉降，是一种新型絮凝剂，但是不能用于杀菌消毒，故B错误；
C．“一次性保暖贴”中的铁粉、氯化钠、碳等在发热过程中可以形成原电池，应用的是原电池原理，故C正确；
D．催化剂能改变反应历程，降低反应的活化能，加快反应速率，故D正确；
故选B。
3．C
【详解】该电池中Pb发生失电子的氧化反应生成PbSO4，PbO2发生得电子的还原反应生成PbSO4，则Pb电极作负极，PbO2电极作正极，故选：C。
4．C
【详解】A．甲苯与溴水不能发生取代反应，向甲苯中加入溴水，甲苯萃取溴水中的溴，从而使液体分为两层，上层为橙红色的溴的甲苯溶液，下层为无色的水，A不正确；
B．Al(OH)3呈两性，而Mg(OH)2呈碱性，所以Al能与NaOH溶液能发生反应，虽然Mg、Al、NaOH溶液构成的原电池中，Mg表面有气泡产生，但并不能说明Al的金属活动性比Mg强，B不正确；
C．石蜡油加强热，将产生的气体通入Br2的CCl4溶液，溶液由橙红色变为无色，表明裂解产物与溴发生了加成反应，从而得出气体产物中含有不饱和烃，C正确；
D．相同温度、相同浓度时，盐溶液的pH越大，其碱性越强，结合H+的能力越强，则结合H+的能力比的弱，D不正确；
故选C。
5．C
【分析】中学阶段一般认为：原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，据此分析解题。
【详解】A．该装置不能构成闭合回路，所以不能形成原电池，A不合题意；
B．该装置中电极材料相同，所以不能形成原电池，B不合题意；
C．该装置符合原电池的构成条件，所以能形成原电池，C符合题意；
D．酒精为非电解质，该装置不能自发的进行氧化还原反应，所以不能形成原电池，D不合题意；
故答案为：C。
6．C
【分析】由图可知，A极物质由氧气转化为水，化合价降低，所以A极是正极，B极是负极，据此解答。
【详解】A．由分析可知，A极是正极，B极是负极，故A正确；
B．由分析可知，A极是正极，B极是负极，质子带正电荷，放电时向正极移动，所以质子从海底沉积层通过交接面向海水层移动，故B正确；
C．CH2O在微生物作用下与硫酸根离子反应生成CO2和HS-，并不是在负极的电极反应，负极上HS-失去电子发生氧化反应生成硫单质，电极反应式为：HS--2e-=S↓+H+，故C错误；
D．微生物蛋白质高温条件下会失活，故升温不一定能提高电池的效率，故D正确；
故选C。
7．B
【分析】根据图示，放电时Na+由b电极所在区域向a电极所在区域移动，放电时a电极为正极，b电极为负极，据此作答。
【详解】A．放电时Na+由b电极所在区域向a电极所在区域移动，a电极为电池的正极，b电极为电池的负极，A项错误；
B．放电时b电极为负极，负极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为NaxC-xe-=xNa++C，B项正确；
C．充电时a极为阳极，阳极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为Na4Fe(CN)6-xe-=Na4-xFe(CN)6+xNa+，C项错误；
D．铅酸电池充电时，Pb为阴极，PbO2为阳极，则用该电池给铅酸电池充电时，b电极接铅酸电池的Pb极，D项错误；
答案选B。
8．D
【分析】从图看电极a为电子流出的极为负极，b为正极。
【详解】A．利用电子的移动方向判断，A项正确；
B．该电池为H2燃料电池，总反应为2H2+O2=2H2O，B项正确；
C．b极为正极O2发生还原反应O2+ 4e-+ 2H2O=4OH-，C项正确；
D．原电池中离子的移动方向：阳离子移向正极，阴离子移向负极，即OH-由b极移向a极，D项错误；
故选D。
9．C
【分析】铝较为活泼，失去电子发生氧化反应做负极，多孔电极上氧气得到电子发生还原反应，为正极；
【详解】A．原电池中阴离子向负极迁移，故OH-从右往左通过阴离子交换膜，A正确；
B．正极区反应为氧气得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，，生成氢氧根离子迁移到负极区，但是由于消耗了水，导致正极区氢氧化钾溶液浓度增大，碱性增强，电解质溶液pH逐渐增大，B正确；
C．铝较为活泼，失去电子发生氧化反应做负极，负极的电极反应式：Al-3e-+4OH-=AlO+2H2O，C错误；
D．采用多孔电极的目的是易于吸附气体，利于氧气在正极的反应，D正确；
故选C。
10．B
【分析】实验2的装置是原电池，观察到Y电极表面有银白色物质析出，则Y电极为正极，X电极为负极，放电时盐桥中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，以此解题。
【详解】A．实验1反应后的上层清液为AgI的饱和溶液，存在沉淀溶解平衡，则，故A错误；
B．实验2的装置是原电池，根据氧化还原反应可知，正极Y电极生成Ag，负极X电极生成I2则总反应为，故B正确；
C．实验2的装置是原电池，X电极为负极，Y电极为正极，放电时盐桥中的阳离子移向正极，阴离子移向负极，即K+移向右侧烧杯中，移向左侧烧杯中，所以反应一段时间后，左侧烧杯中c( K+)和右侧烧杯中c()均不变，故C错误；
D．AgNO3和KI发生的反应存在竞争性，并且发生复分解反应的程度大于氧化还原反应的程度，但反应类型不同，不能据此判断平衡常数大小，故D错误；
故选B。
11．B
【分析】放电时，正极，负极，以此分析；
【详解】A．根据分析，集流板为负极，双极板为正极，电子由负极移动到正极，则由集流板流向双极板，A错误；
B．根据分析，放电时，正极电极反应式为，B正确；
C．根据分析，总电极反应式为，C错误；
D．充电时，阳极发生反应，氢离子浓度增加，pH减小，D错误；
故答案为：B。
12．C
【分析】根据光合菌产生的O2得电子结合H+得到H2O，碳棒a为正极，FeSx在硫氧化菌的作用下被氧化为S，S在硫氧化菌的作用下被氧化为硫酸根。
【详解】A．根据分析可知b极为负极，a极为正极，正极的电势高于负极，外电路的电流方向是从a到b，选项A错误；
B．a为正极，光合菌产生的O2得电子结合H+得到H2O，电极反应为O2+4e-+4H+=2H2O，酸性减弱，选项B错误；
C．根据图示，碳棒b存在电极反应：，选项C正确；
D．升高温度可能引起光合菌、硫氧菌失去生理活性，降低电池的能量转化效率，选项D错误；
答案选C。
13．B
【分析】由图可知，放电时Fe2+在M极失去电子生成Fe3+，则M是负极，Cl2在N极得到电子生成Cl-，则N极为正极，以此解答。
【详解】A．放电时Fe2+在M极失去电子生成Fe3+，M是负极，则充电时，Fe3+在M极得到电子生成Fe2+，电极方程式为：，故A正确；
B．放电时Fe2+在M极失去电子生成Fe3+，即FeCl2转化为FeCl3，NaCl溶液中的Cl-要通过X进入M极区，为阴离子交换膜；Cl2在N极得到电子生成Cl-，由电荷守恒可知，NaCl溶液中的Na+要通过Y进入N极区，Y为阳离子交换膜，故B错误；
C．放电时Fe2+在M极失去电子生成Fe3+，Cl2在N极得到电子生成Cl-，则充电时，FeCl3转化为FeCl2和Cl2，总反应：，故C正确；
D．放电时，Cl2在N极得到电子生成Cl-，电极方程式为：Cl2+2e-=2Cl-，标准状况下2.24L的物质的量为0.1mol，转移0.2mole-，理论上有电子通过用电器，故D正确；
故选B。
14．B
【分析】由图可知，甲极发生氧化反应生成二氧化碳，为负极，则乙为正极；丙极发生氧化反应生成，为阳极，则丁为阴极；
【详解】A．a中氢离子向正极右侧迁移，b中氢离子向阴极右侧迁移，故A说法正确；
B．a装置中甲电极上乙酸根离子失去电子发生氧化反应生成二氧化碳，反应式为：，故B说法错误；
C．图b装置中丙电极为阳极、丁电极为阴极，则丙的电势比丁电极高，故C说法正确；
D．图b装置中丁电极二氧化碳转化为甲醇，电子转移情况为，则每消耗(标准状况下为1mol)，转移电子数约为6×6.02×1023=，故D说法正确；
故选B。
15．(1)
(2)
(3)
(4) 偏大 12.32%

【详解】（1）根据反应：，，氢从-1价升高到0价，化合价升高8价，，氢从+1价降低到0价，化合价降6价，铁从+2价降低到0价，化合价降2，总共将8价，所以当生成1mol Fe时，反应中转移电子的物质的量为8mol；
（2）要使除水中污染物的技术达到无害排放，该技术处理酸性废水中时正极生成无毒气体，电极反应式为：；
（3）TiO·TiC固溶体作阳极，发生失电子的氧化反应，生成Ti2+和CO，其电极反应为TiO·TiC-4e-=2Ti2++CO；
（4）①Sn2+具有还原性，能被K2Cr2O7氧化，从而导致K2Cr2O7消耗偏多，则样品中铁的质量分数的测定结果将偏大；
②将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为Cr3+，消耗一个转移6个电子，氧化一个亚铁离子转移一个电子，根据转移电子守恒可得关系式，则，Fe元素质量，则样品中铁的质量分数。
16．(1)BCD
(2)BF
(3)1.4
(4) 变大
(5) Zn 正

【详解】（1）A．不是氧化还原反应，不能设计成原电池，A错误；
B．为自发进行的放热的氧化还原反应，能设计成原电池，B正确；
C．为自发进行的放热的氧化还原反应，能设计成原电池，C正确；
D．为自发进行的放热的氧化还原反应，能设计成原电池，D正确；
故选BCD；
（2）A．锌锰电池中碳棒作正极，碳棒不发生反应，不会变细，A错误；
B．氢氧燃料电池为原电池装置，可将化学能直接转变为电能，B正确；
C．太阳能电池的主要材料是高纯度的硅单质，C错误；
D．铅蓄电池负极是，正极是，D错误；
E．原电池的负极金属的活泼性不一定比正极强，还要看电解质溶液的性质，E错误；
F．阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，F正确．
故选BF；
（3）设计原电池，若用铜、银做两个电极，开始两电极质量相等，当电路中转移电子时，则负极有铜溶解，正极有银生成，因此两电极的质量差为；故答案为：1.4；
（4）①酸式氢氧燃料电池的电解质是酸，其正极的电极反应式为；故答案为：；
②工作一段时间后，装置中的水增加，酸的浓度减小，值增大，故答案为：变大；
（5）从电池的总反应式可以看出，放电过程中中铁元素化合价降低，在正极发生反应，锌在负极失电子，向正极移动，答案为：Zn，正。
17．(1)BC
(2) 高于 小于
(3) Cu Fe2(SO4)3溶液或FeCl3溶液 Fe3+-e-= Fe2+ 32g

【详解】（1）原电池构成的条件是自发的氧化还原反应，则
A．Ba(OH)2+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+2H2O无元素化合价的升降，为非氧化还原反应，不能设计成原电池，A不符合题意；
B．Cu+Ag+=Ag+Cu2+为氧化还原反应，且在常温下就能自发发生，可以设计成原电池，B符合题意；
C．Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑为氧化还原反应，且在常温下就能自发发生，可以设计成原电池，C符合题意；
D．CaO+H2O=Ca(OH)2为非氧化还原反应，不能设计成原电池，D不符合题意；
故选BC；
（2）图I中发生化学腐蚀，能量的利用率低，图Ⅱ中发生电化学腐蚀，能量的利用率高，化学腐蚀中，有一部分化学能转化为热能，所以温度计的示数高于图Ⅱ的示数；图Ⅱ中形成原电池，反应速率加快，则产生气体的速率比I快，故答案为：高于；小于；
（3）反应中，Cu元素化合价升高，发生氧化反应，Cu作负极；正极上，Fe3+得电子生成Fe2+，电解质溶液需要提供Fe3+，故该电池的负极材料是Cu，电解质溶液是Fe2(SO4)3溶液或FeCl3溶液，则
①该电池的负极材料是Cu，电解质溶液是Fe2(SO4)3溶液或FeCl3溶液；
②正极上Fe3+得电子生成Fe2+，发生的电极反应为Fe3+-e-= Fe2+；
③根据反应可知，Cu2e-，所以若导线上转移的电子为1mol，则消耗的金属铜的质量为=32g。
18．(1) 正 Zn-2e=Zn2+
(2)电子从负极(Zn)流出经外电路流向正极(Cu)
(3) 高于 慢
(4)BCD

【详解】（1）由于金属活动性Zn>Cu，所以在装置B构成的原电池中Cu作正极，Zn电极是负极，失去电子变为Zn2+进入溶液，故Zn电极的反应式是: Zn-2e=Zn2+；
（2）装置B中电池工作时“电子导体”中电子的流动方向可描述为电子从负极(Zn)流出经外电路流向正极(Cu)；
（3）在装置A中Zn与硫酸发生置换反应产生ZnSO4、H2，发生反应过程中会放出热量，使溶液的温度升高，说明反应物的总能量大于生成物的总能量；
B中形成原电池，反应速率加快，故从反应速率的角度上看，可以观察到A中反应比B中慢；
（4）A．构成原电池内界条件是自发的发生氧化还原反应，所以理论上，任何自发进行的氧化还原反应均可以设计成原电池，选项A正确；
B．装置B中Cu电极可用碳棒代替，作为正极，锌为负极，形成原电池原理不变，选项B错误；
C．原电池的负极发生失电子的氧化反应，选项C错误；
D．原电池装置中化学能主要转化为电能，也有部分转化为热能等，选项D错误；
答案选BCD。