1.(2019·全国Ι·12)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法错误的是
A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能
B.阴极区,在氢化酶作用下发生反应H2+2MV2+2H++2MV+
C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生成NH3
D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
【答案】B
【解析】本题考查原电池工作原理,涉及酶的特性、电极反应式的书写和电解质中离子迁移方向等知识,考查的核心素养是证据推理与模型认知、宏观辨识与微观探析。由题图和题意知,电池总反应是3H2+N22NH3。该合成氨反应在常温下进行,并形成原电池产生电能,反应不需要高温、高压和催化剂,A项正确;观察题图知,左边电极发生氧化反应MV+-e-MV2+,为负极,不是阴极,B项错误;正极区N2在固氮酶作用下发生还原反应
生成NH3,C项正确;电池工作时,H+通过交换膜,由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移,D项正确。
【解后反思】分析装置图时,抓住粒子流向与物质转化,整体认识合成氨原理。联系原电池原理综合作出判断。电解池的电极分阴极、阳极,阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应;原电池的电极分正极、负极,正极发生还原反应,负极发生氧化反应。
2.(2019·江苏·10)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后,置于如图所示装置中,进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是
A.铁被氧化的电极反应式为Fe-3e-Fe3+
B.铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C.活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D.以水代替NaCl溶液,铁不能发生吸氧腐蚀
【答案】C
【解析】本题考查金属的电化学腐蚀,考查的核心素养是证据推理与模型认知。A项,铁和炭的混合物用NaCl溶液湿润后构成原电池,铁作负极,铁失去电子生成Fe2+,电极反应式为Fe-2e-Fe2+,错误;B项,铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外,还可转化为热能等,错误;C项,构成原电池后,铁腐蚀的速率变快,正确;D项,用水代替NaCl溶液,Fe和炭也可以构成原电池,Fe失去电子,空气中的O2得到电子,铁发生吸氧腐蚀,错误。
3.(2019·浙江4月选考·12)化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
下列说法不正确的是
A.甲:Zn2+向Cu电极方向移动,Cu电极附近溶液中H+浓度增加