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专题三　电化学
选择题突破三
1.新型电池
1.A　铝为活泼金属，发生氧化反应为负极，则石墨为正极。由分析可知，b电极为电池正极，A正确；电池工作时，阳离子向正极移动，故海水中的Na＋向b电极移动，B错误；电池工作时，a电极反应为铝失去电子生成铝离子：Al－3e－Al3＋，铝离子水解显酸性，C错误；由C分析可知，每消耗1 kg Al，电池最多向外提供 mol×3＝ mol电子的电量，D错误。
2.B　SO2-空气电池中，空气中氧气发生还原反应，通入空气的一极为正极，通入SO2的一极为负极；SO2在负极发生氧化反应，A错误；SO2在负极发生氧化反应生成硫酸，B正确； 电子从负极经导线传递到正极，不会经过电解质溶液，C错误；空气中氧气发生还原反应，在酸性条件下生成水：O2＋ 4H＋＋4e－2H2O，D错误。
3.B　根据移动方向可知a极为负极，A正确；b极为正极，发生反应H2O2＋2H＋＋2e－2H2O，电池工作时乙室溶液pH增大，B错误；该电池的总反应为H＋＋OH－H2O，C正确；甲室发生反应2OH－－2e－H2O2，电池工作时每转移1 mol e－，甲室迁移进入0.5 mol S，质量增加48 g，D正确。
4.C　由电池装置图可知，电极a上N2H4转化为N2，发生氧化反应，故a为负极，电极反应为N2H4－4e－＋4OH－N2↑＋4H2O，则b为正极，电极反应为＋6H2O＋8e－NH3↑＋9OH－。电极a为负极，电极b为正极，A正确；电极b上的电极反应为＋6H2O＋8e－NH3↑＋9OH－，B正确；转移n mol电子时，负极区逸出7n g的N2，同时流入17n g的OH－，故质量增重10n g，C错误；a为负极，电极反应为N2H4－4e－＋4OH－N2↑＋4H2O，则电极a上生成5.6 g N2时电路上通过的电子的物质的量为×4＝0.8 mol，根据电荷守恒可知有0.8 mol H＋向电极b迁移，D正确。
5.C　微生物中蛋白质在高温下会变性，失去生理活性，所以电池不可以在高温条件下工作，A错误；由题图知，甲电极上O2发生还原反应生成H2O，乙电极上尿素[CO（NH2）2]发生氧化反应生成N2和CO2，则乙电极为负极，甲电极为正极，电子从乙流出，经外电路流向甲，B错误；乙电极上电极反应为CO（NH2）2＋H2O－6e－CO2↑＋N2↑＋6H＋，C正确；标准状况下，67.2 L氧气为＝3 mol，该电池总化学方程式为2CO（NH2）2＋3O22CO2＋2N2＋4H2O，根据计量关系，则反应的尿素为2 mol，剩余尿素的质量为120.2 g－2 mol×60 g·mol－1＝0.2 g，废水中尿素的含量为0.02 g·L－1＝20 mg·L－1，未达到排放标准，D错误。
6.C　锂电池中，锂电极为负极，发生氧化反应，电极反应为Li－e－Li＋，辅助电极为正极，Li＋和N在催化剂表面发生还原反应生成N和Li2O，电极反应为2Li＋＋2e－＋Li2O。锂电极为负极，发生氧化反应，A错误；辅助电极为正极，则电子由锂电极流向辅助电极，B错误；辅助电极为正极，电极反应为2Li＋＋2e－＋Li2O，C正确；锂电极为电池的负极，锂发生氧化反应生成Li＋，则放电时，锂电极质量减小，D错误。
7.C　X区Al失电子生成 ，则Al电极为负极、PbO2为正极，X区电解质为NaOH、Y区电解质为Na2SO4。电池工作时，负极反应：Al＋4OH－－3e－，阴离子减少，Na＋向正极移动，故m为阳离子交换膜；正极反应：PbO2＋2e－＋4H＋PbSO4＋2H2O，溶液中负电荷大于正电荷，所以通过n膜向负极移动，n为阴离子交换膜。放电时，负极电极反应式为Al＋4OH－－3e－，A错误；m为阳离子交换膜，n为阴离子交换膜，放电时，Z区通过n膜向Y区移动，B错误；放电时，消耗5.4 g Al时，电路中通过0.6 mol电子，Z区发生反应PbO2＋2e－＋4H＋PbSO4＋2H2O，根据电荷守恒，同时有0.3 mol 移入Y区，Z区消耗0.6 mol H2SO4，同时生成0.6 mol水，电解质溶液质量减少48.0 g，C正确；放电时，PbO2 转化为PbSO4增重6.4 g时，电路中转移0.2 mol电子，有0.2 mol Na＋、0.1 mol 移入Y区，所以Y区离子数目增加了0.3NA个，D错误。
8.C　充电时，石墨连接电源的正极，是阳极，锌连接电源的负极，是阴极，所以放电时，石墨是正极，锌是负极。由图可知，充电时，嵌入石墨中，Zn2＋嵌入金属锌中，所以放电时，从石墨中脱离，Zn2＋从金属锌中脱离。放电时，电解液中的从石墨层间脱离，A正确；充电时，右侧是阴极，可能是水中的H＋放电，即2H2O＋2e－2OH－＋H2↑，B正确；根据充电时的示意图知，a是阴离子交换膜，只允许阴离子通过，b为阳离子交换膜，只允许阳离子通过，C错误；水系双离子电池的电解液，不仅是离子传输介质，也是电池的活性材料，D正确。
9.C　a极为负极，Zn发生氧化反应生成，同时可判断①区电解质溶液呈碱性，b极为正极，Fe3＋发生还原反应生成Fe2＋，同时可判断③区电解质溶液呈酸性。放电时，a极为负极，Zn发生氧化反应，电极反应为Zn－2e－＋4OH－，A错误；放电时，b极为正极，Fe3＋发生还原反应生成Fe2＋，为保持电解质溶液呈电中性，溶液中阴离子透过阴离子交换膜移向②区，B错误；充电过程中，a电极发生电极反应：＋2e－Zn＋4OH－，b电极发生电极反应：2Fe2＋－2e－2Fe3＋，结合离子交换膜种类及电解质溶液保持电中性，Na＋移向①区，Cl－移向③区，②区电解质溶液的浓度减小，C正确；充电时③区溶液的酸性增强，D错误。
10.B　由题干图示信息可知，电池工作时，光催化Fe2O3电极产生电子和空穴，故Fe2O3电极为负极，电极反应为＋2OH－－2e－＋H2O，GDE电极为正极，电极反应为2H＋＋O2＋2e－H2O2，电解质溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极，故双极膜中靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜，OH－通过阴离子交换膜移向负极室，H＋通过阳离子交换膜进入正极室。双极膜中靠近Fe2O3电极的一侧为阴膜，A正确；已知左室发生反应为SO2＋2OH－＋H2O，＋2OH－－2e－＋H2O，根据电荷守恒可知，每消耗4 mol OH－转移2 mol电子，则有2 mol OH－进入左室，即左室溶液中c（OH－）减小，pH逐渐减小，B错误；GDE电极为正极，发生还原反应，电极反应为O2＋2H＋＋2e－H2O2，C正确；原电池能够加快反应速率，空穴和电子的产生促使形成原电池反应，故可驱动脱硫与H2O2制备反应的发生，D正确。
11.D　由图可知，放电时，X电极为负极，Bi在负极发生氧化反应生成Bi3＋，Y电极为正极，在Bi3＋作用下氧气在正极发生还原反应生成Bi2O3；充电时，与直流电源负极相连的X电极为阴极，Bi3＋在阴极发生还原反应生成Bi，Y电极为阳极，Bi2O3在阳极发生氧化反应生成O2和Bi3＋。充电时，X电极为阴极，A正确；放电时，Y电极为正极，在Bi3＋作用下O2在正极发生还原反应生成Bi2O3，溶液中c（Bi3＋）浓度减小，水解平衡向逆反应方向移动，溶液中c（H＋）减小，溶液pH增大，B正确；充电时，Y电极为阳极，Bi2O3在阳极发生氧化反应，电极反应为2Bi2O3－12e－4Bi3＋＋3O2↑，C正确；放电时，X电极为电池的负极，电极反应式为Bi－3e－Bi3＋，则电路中转移0.3 mol电子时，负极区溶液中增加Bi3＋的质量为0.1 mol×209 g·mol－1＝20.9 g，由于阴离子通过阴离子交换膜由正极区进入负极区，所以负极区电解质溶液增重大于20.9 g，D错误。
2.电解原理及其应用
1.B　电解1 L 0.2 mol·L－1NaCl溶液，有碱生成，滴有酚酞的溶液变为红色，A正确；a试管收集到H2，b试管收集到Cl2，理论上产生的气体在相同条件下体积相同，但反应过程中生成OH－，OH－与Cl2反应，使b试管收集到的Cl2略小于a试管收集到的H2，B错误；b试管收集到Cl2，可以用排饱和食盐水的方法收集，C正确；A电极与电源负极相连为电解池阴极，发生电极反应为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，D正确。
2.D　由图可知，a极O2发生还原反应生成H2O2：O2＋2e－＋2H＋H2O2，为阴极；b极水发生氧化反应生成O2：4H＋＋O2↑，为阳极；b为阳极，则电极b连接电源正极，A正确； 电解池中阳离子向阴极迁移，则质子交换膜中氢离子移动方向为从右向左，B正确；由右室移入的H＋与O2在a极上发生反应：2H＋＋O2＋2e－H2O2，不考虑H2O2的弱酸性，则电解一段时间后，左室pH不变，C正确；a极反应：O2＋2e－＋2H＋H2O2；b极反应：2H2O－ 4e－4H＋＋O2↑，则电解一段时间后，右室生成的O2与左室消耗的O2量不相等，D错误。
3.B　由图知，左侧铂电极上NH3生成H2，发生还原反应，为阴极，电极反应式为2NH3＋2e－H2＋2N，A正确；电解过程中，K＋向阴极移动，阴极区c（K＋）增大，B错误；液氨属于非电解质，不能电离出自由移动的离子，加入氨基钾可提高液氨的导电能力，C正确；阳极电极反应为6N－6e－N2↑＋4NH3↑，由两极反应得，电解总反应方程式为2NH33H2＋N2，则制得3 mol氢气需要消耗2 mol液氨，D正确。
4.B　Al片、Pt片为电极，电解NaAlH4的THF（四氢呋喃）溶液制AlH3，Al发生氧化反应生成AlH3，Al为阳极、Pt为阴极。Al为阳极，Al片应该接外电源的正极，A错误；阳极Al发生氧化反应生成AlH3，电极反应为3Al＋Al－3e－4AlH3，B正确；Pt为阴极，阴极上发生还原反应，NaAlH4中H为－1价，所以Pt电极上不可能有H2产生，C错误；AlH3具有还原性，能与水反应放出氢气，该电解过程不能在水溶液中进行，D错误。
5.C　由图示知，阴极的电极反应为CO2＋2e－＋H2OHCOO－＋OH－，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－Cl2↑；阴极区域生成OH－，Na＋从阳极区域通过交换膜进入阴极区，所以该离子交换膜为阳离子交换膜，A错误；工作一段时间阴极产生OH－，阴极附近pH变大，B错误；由两极反应得电解总反应离子方程式，其化学方程式为CO2＋2NaCl＋H2OHCOONa＋Cl2＋NaOH，C正确；电子不能通过溶液，D错误。
6.A　TiO2转化为Ti，发生了还原反应，所以Cr-Al电热棒为阴极，石墨棒为阳极，a为正极、b为负极。石墨作阳极，O2－向阳极定向移动，阳极生成CO2，电极反应为C＋2O2－－4e－CO2↑，A正确；22.4 L（标准状况）CO2为1 mol，产生1 mol CO2气体转移4 mol电子，生成1 mol金属Ti转移4 mol电子，所以理论上产生22.4 L（标准状况）CO2气体时可以制得1 mol金属Ti，B错误；Cr-Al电热棒为阴极，阴极电势低于阳极电势，C错误；铅蓄电池中Pb作负极，若用铅蓄电池作该装置的电源，b为Pb电极，D错误。
7.D　a极上H2变成H＋，发生氧化反应，为阳极，电极反应为H2－2e－2H＋；b极为阴极，电极反应为LiNxHy＋H＋＋e－Li＋xNH3↑；a为阳极，接电源的正极，A正确；将电解液换成纯水，消耗相同电量，会有一部分H＋得电子变成H2，所以NH3的产量会降低，B正确；生成氨气的电极反应式为LiNxHy＋（3x－y）H＋＋（3x－y）e－Li＋xNH3↑，C正确；因为b极上有多个微粒得到电子，若消耗标准状况下22.4 L的H2，则转移电子为2 mol，则b极上质量增加少于14 g，D错误。
8.B　由图可知，除N时，阴极是H2O放电，阳极是Cl－放电；除时，铁作阳极，铁被氧化生成Fe2＋，与P结合产生沉淀，阴极为石墨，H＋得电子生成H2。0～20 min，若a作负极，石墨作阳极，阳极上Cl－放电生成Cl2，Cl2和水反应生成HCl和HClO，溶液酸性增强，pH降低，与图像相符，A正确；除N时，阳极是Cl－放电，B错误；除N时，阴极是H2O放电，局部产生大量OH－，阴极附近的pH增大，C正确；除的总反应离子方程式为3Fe＋6H＋Fe3＋3H2↑，D正确。
9.C　由题干电解池装置可知，阳极区产生O2，电极反应为2H2O－4e－O2＋4H＋，阴极区产生丙氨酸，电极反应为＋N＋10e－＋11H＋＋4H2O，质子即H＋通过质子交换膜由阳极区进入阴极区。由题干信息可知，丙氨酸主要以（内盐）形式存在，即丙氨酸易形成内盐导致丙氨酸酸性很弱，A正确；阴极区的电极反应式为＋N＋10e－＋11H＋＋4H2O，B正确；电子不能经过电解质溶液，而是H＋从阳极穿过质子交换膜向阴极移动，从而形成闭合的回路，C错误；由题干装置图可知，该装置整合了电化学—化学—电化学串联反应，D正确。
10.D　该装置为电解池，根据题给转化图知，a极发生还原反应为阴极，b极发生氧化反应为阳极。a极为阴极，b极为阳极，故电势：a＜b，A项错误；a极发生还原反应，PMn（Ⅲ）＋2e－＋O2＋2H＋PMn（Ⅴ）O＋H2O，B项错误；阴极、阳极都生成了Ph2SO，故转移2 mol电子时共生成2 mol Ph2SO，C项错误；从总反应看，PMn（Ⅲ）相当于“催化剂”，PMn（Ⅴ）O作中间产物，PMn（Ⅲ）和PMn（Ⅴ）O的总量保持不变，D项正确。
11.C　由图知，a极Ni2＋失去电子发生氧化反应，为阳极，阳极室总反应为－6e－＋2H2O＋6H＋，b极为阴极，发生还原反应，电极反应为＋6e－＋6H＋＋2H2O，阴极区有H2O生成，故c（H2SO4）减小，A项错误；催化电极a为阳极，1 mol Ni2＋在催化电极a放电生成1 mol NiO（OH），故电极反应为Ni2＋－e－＋2H2ONiO（OH）＋3H＋，B项错误；电极b上对硝基苯酚转化为对氨基苯酚，电极反应为＋6e－＋6H＋＋2H2O，则消耗1 mol对硝基苯酚电路中通过6 mol电子，故消耗13.9 g（0.1 mol）对硝基苯酚电路中通过电子的物质的量为0.6 mol，C项正确；根据电池分析知，电路中每通过1 mol e－，会有1 mol氢离子从阳极区进入阴极区，导致阳极区质量减小1 g、阴极区质量增加1 g，故阳极区与阴极区质量差为2 g，D项错误。
3.电化学中的多室、多池装置
1.C　由图知，金属钠为负极，电极反应式为Na－e－Na＋，NaV2O2F和Na3V2O2F掺杂石墨极为正极，电极反应式为NaV2O2F＋2e－＋2Na＋Na3V2O2F。Na＋通过膜由负极进入正极，膜是阳离子交换膜，A错误；充电时Na＋向金属钠电极移动，B错误；放电时正极反应：O2F＋2e－＋2Na＋Na3V2O2F，C正确；乙醇能与钠反应，故有机溶剂不能选择乙醇，D错误。
2.D　在SnO2/CC电极上CO2转变为HCOOH，发生还原反应，阴极电极反应为CO2＋2e－＋2H2OHCOOH＋2OH－，NiCo2O4/CFP为阳极，电极反应为C2H6O2－6e－＋6OH－2HCOOH＋4H2O；SnO2/CC电极为阴极，阴极与直流电源的负极相连，则a极为电源的负极，A正确；NiCo2O4/CFP电极反应为C2H6O2－6e－＋6OH－2HCOOH＋4H2O，B正确；SnO2/CC电极产生的OH－通过离子交换膜移动到NiCo2O4/CFP电极，该离子交换膜为阴离子交换膜，C正确；阴极的电极反应为CO2＋2e－＋2H2OHCOOH＋2OH－，当外电路中转移2 mol电子时，阴极区溶液质量增重44 g－34 g＝10 g，D错误。
3.C　用电渗析法制备较纯H2SeO3溶液，膜a、b之间为产品室，膜b、c之间为原料室，由图可知，石墨Ⅰ为电解池的阳极，电极反应为2H2O－4e－O2↑＋4H＋，溶液中H＋通过阳离子交换膜a进入产品室，石墨Ⅱ为阴极，电极反应为2H2O＋2e－H2↑＋2OH－，原料室中的Na＋通过阳离子交换膜c进入阴极室，Se通过阴离子交换膜b进入产品室，与溶液中的H＋生成亚硒酸。膜b为阴离子交换膜，A正确；石墨Ⅰ为电解池的阳极，与铅蓄电池的正极二氧化铅相连，B正确；石墨Ⅰ为电解池的阳极，水分子在阳极发生氧化反应生成O2和H＋，溶液中H＋通过阳离子交换膜a进入产品室，所以该电解法不能制备硫酸，C错误；铅电极为铅蓄电池的负极，铅在负极发生氧化反应，电极反应式为Pb－2e－＋SPbSO4，电极质量增加96 g时，外电路转移2 mol电子，由得失电子数目守恒可知，产品室中制备的H2SeO3的物质的量为1 mol，D正确。
4.B　锂电池中，Li电极为负极；废水经过处理后得到单质镍，因此电解池c池中的电极反应为Ni2＋＋2e－Ni，即镍棒上发生了还原反应，因此镍棒为阴极，与锂电池的Li电极Y相连；碳棒为阳极，电极反应式为4OH－－4e－O2↑＋2H2O；因为最后还得到了BaCl2溶液，因此a池中Ba2＋经过离子交换膜M进入b池，c池中的Cl－经过离子交换膜N进入b池，最终得到BaCl2溶液。与X电极相连的为锂电池正极，发生还原反应：FeS＋2Li＋＋2e－Fe＋Li2S，A正确；当电路中转移1 mol e－时，b室会进入1 mol Cl－、0.5 mol Ba2＋，因此共增加1.5 mol离子，即b室离子数增加1.5NA个，B错误；因为Ba2＋经过离子交换膜M进入b池，c池中的Cl－经过离子交换膜N进入b池，因此离子膜M为阳离子交换膜，离子膜N为阴离子交换膜，C正确；若去掉离子膜M，将a、b两室合并，氯离子优先放电，则X极会产生有毒气体氯气，D正确。
5.D　由图知，移向左侧电极，被氧化为，左侧电极为阳极，右侧为阴极，则a为电源正极，b为电源负极，阳极反应式：－e－，阴极反应式：Na＋＋e－Na。a为电源正极，A错误；该装置能够实现海水的淡化，Na＋向阴极移动，Cl－向阳极移动，所以M为Cl－交换膜，N为Na＋交换膜，B错误；充电时总反应为Na＋＋Na＋，C错误；放电时，每转移2 mol电子，理论上有2 mol Na＋、2 mol Cl－进入Ⅱ池，所以溶液质量增加（2×23＋2×35.5）g＝117 g，D正确。
6.D　该装置为燃料电池，电子流出的一极b极为负极，发生氧化反应，电极反应式为C6H12O6＋6H2O－24e－6CO2↑＋24H＋，a极为正极，该电极上N被还原生成N2，电极反应式为2N＋10e－＋12H＋N2↑＋6H2O；c极为正极，该电极上O2被还原生成H2O，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋2H2O；该装置为生物燃料电池，b极为负极，a极、c极为正极，根据各电极反应式可知，b极生成H＋，a极、c极消耗H＋，则X、Y交换膜均为质子交换膜，使H＋由b极向a极、c极迁移，A项正确；电极室C中N转化为N，溶液经灭菌后可通入电极室A，B项正确；b极C6H12O6失去电子生成CO2，C项正确；电极室C中，O2得电子生成H2O，发生还原反应，N转化为N，发生氧化反应，D项错误。
7.B　由图可知，左池为镁—空气中性燃料电池，右池为电解池，镁电极为燃料电池的负极，多孔电极为正极，与正极相连的石墨Ⅰ电极为电解池的阳极，与负极相连的石墨Ⅱ电极为电解池的阴极。工作时，乙池中可能有N被还原生成氮的氧化物，会导致光化学污染，A正确；工作时，Pb2＋在石墨Ⅰ电极上发生氧化反应，生成PbO2等，电极反应式为Pb2＋＋2H2O－2e－PbO2＋4H＋，则石墨电极Ⅰ增重239 g时，外电路中流过2 mol电子，B错误；工作时富氧空气中O2在正极发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－4OH－，C正确；采用多孔电极增大了富氧空气中氧气与电极的接触面积，有利于增大氧气扩散，D正确。
8.A　由图可知，锌失去电子发生氧化反应，a为负极，与a相连的c为阴极，b上NO2得到电子，变为，b为正极，与b相连的d为阳极。c 为阴极，d为阳极，d电极的电势比c电极的电势高，A正确；d为阳极，B错误；c极为阴极，被还原转化为NH3，电极反应为＋6e－＋7H＋NH3↑＋2H2O，C错误；d为阳极，电极反应式为2H2O－4e－O2↑＋4H＋，电路中转移0.2 mol e－时，理论上能得到0.05 mol O2，标况下的体积为0.05 mol×22.4 L·mol－1＝1.12 L，D选项中并未说明是标准状况，此时无法得知O2的体积，D错误。
9.D　从电解池a极区溶液中四甲基氢氧化铵[（CH3）4NOH]浓度增大，可推出（CH3）4N＋透过c膜向a电极移动，则a电极为阴极，c膜为阳膜；Cl－透过d膜向右侧移动，则d膜为阴膜；Na＋透过e膜向左侧移动，则e膜为阳膜。光伏并网发电装置中，N型半导体为负极，P型半导体为正极，A正确；c、e为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜，B正确；a电极为阴极，H2O被还原生成H2和OH－，OH－和N＋反应生成（CH3）4NOH，电极反应式为2（CH3）4N＋＋2H2O＋2e－NOH＋H2↑，C正确；制备0.75 molNOH时，由电极反应式2（CH3）4N＋＋2H2O＋2e－NOH＋H2↑可知，a极生成0.375 mol H2，转移0.75 mol电子，b电极反应式为4OH－－4e－O2↑＋2H2O，生成0.187 5 mol O2，两极共产生0.562 5 mol气体，在标准状况下体积为0.562 5 mol×22.4 L·mol－1＝12.6 L，D错误。
10.C　启动电源1时，MnO2电极发生还原反应：2MnO2＋xLi＋＋xe－LixMn2O4，为阴极，电极1为阳极，电极反应：2H2O－4e－O2↑＋4H＋；启动电源2时，MnO2电极发生氧化反应：LixMn2O4－xe－xLi＋＋2MnO2为阳极，电极2为阴极，电极反应O2＋2H2O＋4e－4OH－。该电化学系统工作时，先通入海水，启动电源1，形成LixMn2O4，Mn元素化合价降低，发生还原反应，故MnO2电极为阴极，则惰性电极1为阳极，A项错误；启动电源2时，Li＋穿过膜a向腔室2移动，故膜a为阳离子交换膜，B项错误；由上述分析可知，当Li＋富集完成时，根据转移电子守恒，理论上两个惰性电极上消耗和生成的气体的物质的量相等，C项正确；当电极1生成100 mol O2时，转移400 mol电子，有400 mol Li＋与二氧化锰结合，则87 kg，即1 000 mol MnO2完全转化为500 mol LixMn2O4，理论上LixMn2O4中x＝0.8，D项错误。
56 / 953.电化学中的多室、多池装置
1.（2024·景德镇三模）由于钠资源储量丰富，便于开采，价格便宜，钠离子电池有望成为下一代大规模储能电池。我国化学家最近研制的一种钠离子电池如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.膜是阴离子交换膜
B.充电时Na＋向石墨电极移动
C.放电时正极的电极反应：NaV2O2F＋2e－＋2Na＋Na3V2O2F
D.有机溶剂可选择乙醇
2.（2024·湖北部分学校质检）一种催化重整利用PET废塑料水解产物乙二醇耦合二氧化碳高效生成甲酸的工作原理如图所示。下列说法错误的是（　　）
A.a极为直流电源的负极
B.NiCo2O4/CFP电极反应为C2H6O2－6e－＋6OH－2HCOOH＋4H2O
C.该离子交换膜为阴离子交换膜
D.当外电路中转移2 mol电子时，阴极区溶液质量增重9 g
3.（2024·安康汉滨区四模）亚硒酸（H2SeO3）主要用作分析试剂，也可用做还原剂或氧化剂，还可用于制备显色剂。用电渗析法制备较纯H2SeO3溶液的工作原理如图所示，下列说法错误的是（　　）
A.膜b应选用阴离子交换膜
B.石墨Ⅰ与铅蓄电池的PbO2电极相连
C.该电解法在制备H2SeO3的同时还能生成NaOH和硫酸
D.理论上Pb电极每增加96 g，会制备1 mol H2SeO3
4.（2024·合肥八中教育集团铭传高级中学段考）某锂电池的总反应为FeS＋2LiFe＋Li2S。某小组以该电池为电源电解处理含Ba（OH）2废水和含Ni2＋、Cl－的酸性废水，并分别获得BaCl2溶液和单质镍。电解处理的工作原理如图所示[LiPF6·SO（CH3）2为锂电池的电解质]。下列说法错误的是（　　）
A.X极相连的锂电池电极反应式为FeS＋2Li＋＋2e－Fe＋Li2S
B.当电路中转移1 mol e－时，b室离子数增加2NA个
C.离子膜M为阳离子交换膜，离子膜N为阴离子交换膜
D.若去掉离子膜M，将a、b两室合并，则X极会产生有毒气体
5.（2024·广东二模）一种金属钠电极配合运用钠离子及氯离子交换膜设计的氧化还原液流装置能够实现海水的淡化，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.a为电源负极
B.N为氯离子交换膜，M为钠离子交换膜
C.充电时，总反应式为Na＋Na＋＋
D.放电时，每转移2 mol电子，理论上Ⅱ池溶液质量增加117 g
6.（2024·浙江名校联盟联考）一种三室微生物燃料电池的工作原理如图所示，该电池能同时去除有机物、脱氮形成无害气体和水。下列说法不正确的是（　　）
A.X、Y交换膜均为质子交换膜
B.电极室C中溶液经灭菌后通入电极室A
C.b电极反应式：C6H12O6＋6H2O－24e－6CO2↑＋24H＋
D.电极室C中仅发生还原反应
7.（2024·曲靖二中学联体联考）镁—空气中性燃料电池是一种能被海水激活的电池，其能量比干电池高20～50倍。实验小组以该燃料电池为电源制备PbO2，工作原理示意图如图所示。下列说法错误的是（　　）
A.工作时，乙池可能产生导致光化学污染的气体
B.石墨Ⅱ电极增重239 g时，外电路中流过2 mol电子
C.工作时，电源的正极反应式为O2＋2H2O＋4e－4OH－
D.采用多孔电极有利于增大接触面积便于氧气扩散
8.（2024·西安浐灞二中模拟）某大学研究团队推出一种新型Zn-NO2电池。该电池能有效地捕获NO2，将其转化为，再将产生的电解制氨，过程如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.d电极的电势比c电极的电势高
B.d电极为阴极
C.c极的电极反应为－6e－＋7H＋NH3↑＋2H2O
D.电路中转移0.2 mol e－时，理论上能得到1.12 L O2
9.（2024·大庆实验中学模拟）我国光伏发电并网装机容量突破3亿千瓦，连续七年稳居全球首位。已知四甲基氢氧化铵常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵为原料，采用电渗析法合成[（CH3）4NOH，M＝91 g·mol－1]，工作原理如图。下列说法错误的是（　　）
A.光伏并网发电装置中N型半导体为负极，P型半导体为正极
B.c、e均为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜
C.a电极反应式为2N＋＋2H2O＋2e－2NOH＋H2↑
D.制备0.75 molNOH，a、b两极共产生9.8 L气体（标准状况）
10.（2024·济南质检）利用电化学富集锂的装置如图所示。用离子交换膜将MnO2电极与两个惰性电极隔开。该电化学系统工作时，先通入海水，启动电源1，形成LixMn2O4；关闭电源1和海水通道，启动电源2，同时向电极2通O2。
下列说法正确的是（　　）
A.惰性电极1为阴极
B.膜a为阴离子交换膜
C.当Li＋富集完成时，理论上两个惰性电极上消耗和生成的气体的物质的量相等
D.当电极1生成100 mol气体时，MnO2完全转化为LixMn2O4，则理论上LixMn2O4中x＝0.6
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