化学反应与能量（Q）：热能与电能（Q）
【要点】1.原电池与电解池结合考虑。
2.电极是否参与反应。
3.电解液是酸性、碱性还是熔融盐。
4.离子交换膜：盐桥的升级版。
1.铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为Fe+Ni2O3+3H2O=Fe（OH）2+2Ni（OH）2下列有关该电池的说法不正确
．．．的是（）
A．电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni2O3、负极为Fe
B．电池放电时，负极反应为Fe+2OH--2e-=Fe（OH）2
C．电池充电过程中，阴极附近溶液的pH降低
D．电池充电时，阳极反应为2Ni（OH）2+2OH--2e-=Ni2O3+3H2O
2..银质器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故.根据电化学原理可进行如下处理:在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器漫入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去。
下列说法正确的是（）
A．处理过程中银器一直保持恒重
B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银
C．该过程中总反应为2Al+3Ag2S=6Ag+A12S3
D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl
3．硫酸亚铁锂（LiFePO4）电池是新能源汽车的动力电池之一。
采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：
下列叙述错误的是（）
A．合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用
B．从“正极片”中可回收的金属元素有Al、Fe、Li
C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D．上述流程中可用硫酸钠代替碳酸钠
4.根据右图，可判断出下列离子方程式中错误的是（）
A．
B．
C．
D．
2
2()()2()()
Ag s Cd aq Ag aq Cd S
++
+=+
22
()()()()
Co aq Cd s Co s Cd aq
++
+=+
2
2()()2()()
Ag aq Cd S Ag s Cd aq
++
+=+
2
2()()2()()
Ag aq Co s Ag s Co aq
++
+=+
5．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化
为电能的装置，其工作原理如图所示。
下列有关微
生物电池的说法错误的是（）
A．正极反应中有CO2生成
B．微生物促进了反应中电子的转移
C．质子通过交换膜从负极区移向正极区
D．电池总反应为C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O
6.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO42-可通
过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间
隔室。
下列叙述正确的是（）
A.通电后中间隔室的SO42-离子向正极迁移，正极区溶液
pH增大
B.该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C.负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH降低
D.当电路中通过1mol电子的电量时，会有0.5mol的O2生成
7．最近我国科学家设计了一种CO2+H2S协同转化装置，实现对天然气中CO2和H2S的高效去除。
示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：
①EDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H2S=2H++S+2EDTA-Fe2+
该装置工作时，下列叙述错误的是( )
A．阴极的电极反应：CO2+2H++2e-=CO+H2O
B．协同转化总反应：CO2+H2S=CO+H2O+S
C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性
8．支持海港码头基础的防腐技术，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。
下列有关表述不正
确的是( )
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
9.微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。
现以NaCl 溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CH 3COO -
的溶液为例)。
下列说法错误的是( ) A. 负极反应为
-+-322CH COO +2H O-8e =2CO +7H
B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移1mol 电子时，模拟海水理论上除盐58.5g
D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
10.采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。
忽略温度变化的影响，下列说法错误的是( )
A. 阳极反应为222H O 4e 4H O -+
-=+↑
B. 电解一段时间后，阳极室的pH 未变
C. 电解过程中，H +由a 极区向b 极区迁移
D. 电解一段时间后，a 极生成的O 2与b 极反应的O 2等量
11.科学家近年发明了一种新型Zn −CO 2水介质电池。
电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO 2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是( ) A. 放电时，负极反应为
24Zn 2e 4OH Zn(OH)----+=
B. 放电时，1 mol CO 2转化为HCOOH ，转移的电子数为2 mol
C. 充电时，电池总反应为24222Zn OH) 2Zn O 4OH O (2H --
=+↑++
D. 充电时，正极溶液中OH −浓度升高
12.为验证不同化合价铁的氧化还原能力，
利用下列电池装置进行实验。
回答下列问题：
(1)由FeSO4·7H2O固体配制0.10 mol/L
FeSO4溶液，需要的仪器有药匙、玻璃棒、
_________(从下列图中选择，写出名称)。
(2)电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。
盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∞)应尽可能地相近。
根据下表数据，盐桥中应选择____________作为电解质。
阳离子u∞×108/(m2·s−1·V−1) 阴离子u∞×108/(m2·s−1·V−1)
HCO- 4.61
Li+ 4.07
3
NO-7.40
Na+ 5.19
3
Ca2+ 6.59 Cl−7.91
SO-8.27
K+7.62 2
4
(3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。
可知，盐桥中的阳离子进入________电极溶液中。
(4)电池反应一段时间后，测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02 mol·L−1。
石墨电极上未见Fe析出。
可知，石墨电极溶液中c(Fe2+)=________。
(5)根据(3)、(4)实验结果，可知石墨电极的电极反应式为_______，铁电极的电极反应式为_______。
因此，验证了Fe2+氧化性小于________，还原性小于________。
(6)实验前需要对铁电极表面活化。
在FeSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液，将铁电极浸泡一段时间，铁电极表面被刻蚀活化。
检验活化反应完成的方法是_______。
化学反应与能量（Q）：热能与电能（Q）
1.C
2.B 3．D 4. A 5.A 6.B 7．C 8. C 9.B 10.D 11.D
12. (1)烧杯、量筒、托盘天平 (2) KCl (3)石墨 (4) 0.09mol/L (5)
Fe3++e-=Fe2+ (6) Fe-2e-=Fe2+ (7) Fe3+ (8) Fe (9)取活化后溶液少许于试管中，加入KSCN溶液，若溶液不出现血红色，说明活化反应完成。