第12周 化学能与电能 时间：35分钟 总分：50分 单项选择题（每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1.（2024 凉州区开学）钢铁锈蚀会造成金属资源的浪费及引发安全事故，下列铁制品的防锈原理与其他三项不同的是（ ） 用不锈钢制餐具 B．自行车链条涂油 C．水龙头表面镀铬 D．给金属栏杆刷漆 2.（2024春 丰台区期中）图是使LED灯发光的化学电源。下列说法不正确的是（ ） A．负极发生氧化反应：Zn-2e-═Zn2+ B．氢离子移向铜片，铜片表面有气泡生成 C．溶液中有电子移向锌片 D．如果将锌片换成铁片，电路中的电流方向不变 3.根据化学反应设计原电池(选用相同的盐桥)时,下列各项中合理的是 ( ) 选项 正极(金属/电解质溶液) 负极(金属/电解质溶液) A Zn/ZnSO4溶液 Fe/稀H2SO4溶液 B Fe/FeCl2溶液 Zn/ZnSO4溶液 C Zn/稀H2SO4溶液 Fe/FeCl2溶液 D Fe/ZnSO4溶液 Zn/FeCl2溶液 4.下列有关电化学的图示,完全正确的是 ( ) A B C D 5.(2023河北邯郸十校联考)我国科学家开发出一种双极制氢系统,在低电池电压下的KOH介质中,可将醛类物质电催化转化为相应的羧酸盐和氢气,其工作原理如图所示。下列说法不正确的是( ) A.泡沫铜与直流电源的正极相连 B.制得1 mol氢气,理论上外电路中迁移了2 mol电子 C.高电压下不能实现双极制氢的原因可能是Cu被氧化从而使催化剂失活 D.泡沫铜电极上发生的反应可能为2RCHO+4OH--2e-2RCOO-+H2↑+2H2O 6.炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl),不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图K22-11所示,下列说法正确的是 ( ) 图K22-11 A.腐蚀过程中,负极是Fe B.Fe失去的电子经电解质溶液转移给C C.正极的电极反应式为4OH--4e-2H2O+O2↑ D.C是正极,O2在C表面上发生氧化反应 7.(2023安徽“皖南八校”联考)利用铜配合物10-phenanthroline-Cu作催化剂电催化可还原CO2制备碳基燃料(包括CO、烷烃和羧酸等),其装置原理如图所示。下列说法正确的是( ) A.石墨烯为阴极,电极反应式为CO2+2H2O+2e-HCOOH+2OH- B.该装置工作时,H+穿过质子交换膜从右向左移动 C.每转移2 mol电子,阴极室电解质溶液质量增加46 g D.该装置工作一段时间后,阳极室电解质溶液pH不变 8.电解含硫酸铵的废水可制备硫酸和化肥,电解装置如图。下列说法错误的是( ) A.a极为电源的负极 B.N通过阳膜移向N室 C.电解过程中原料室溶液pH升高 D.M室电极反应为2H2O-4e-O2↑+4H+ 二、非选择题（共26分） 9.（6分）CO2/HCOOH循环在氢能的储存、释放、燃料电池等方面具有重要应用。研究HCOOH燃料电池性能的装置如图所示,两电极区间用允许K+、H+通过的半透膜隔开。 (1)电池负极电极反应为 ;放电过程中需补充的物质A为 (填化学式)。 (2)如图所示的HCOOH燃料电池放电的本质是通过HCOOH与O2的反应,将化学能转化为电能,其反应的离子方程式为 。 10.（20分）(1)用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(N)已成为环境修复研究的热点之一。 ①Fe还原水体中N的反应原理如图所示。 作负极的物质是 ,正极的电极反应是 。 ②将足量铁粉投入水体中,经24小时测定N的去除率和pH,结果如下: 初始pH 2.5 4.5 N的去除率 接近100% <50% 24小时pH 接近中性 接近中性 铁的最终 物质形态 初始pH=4.5时,N的去除率低,其原因是 。 (2)锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度,因为其正极(以多孔碳为主)很轻,且氧气从环境中获取而不用保存在电池里。其工作原理如图所示,电池总反应为4Li+O2+2H2O4LiOH。 请回答下列问题: ①该电池的正极反应是 。 ②在负极的有机电解液和正极的水性电解液之间,用只能通过锂离子的固体电解质隔开,使用该固体电解质的优点有 ... ...
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