某新型堿性可充電電池,能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。該電池的總反應為3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH,以下說法錯誤的是(　　)

A．電池放電是化學能轉化成電能的過程

B．放電時正極反應為:Fe+4H2O+3e-Fe(OH)3+5OH-

C．充電時電池的負極接外電源的正極

D．充電時電解質(zhì)溶液中的陰離子向陽極定向移動

上海世博會中國館、主題館等建筑使用光伏并網(wǎng)發(fā)電,總功率達4兆瓦,是歷屆世博會之最。已知發(fā)出白光的LED是由氮化鎵GaN芯片與釔鋁石榴石(YAG,化學式:Y₃Al₅O₁₂)芯片封裝在一起做成的。下列有關敘述正確的是(　　)

A．光伏電池實現(xiàn)了太陽能和電能的相互轉化

B．圖中N型半導體為正極,P型半導體為負極

C．電流從a流向b

D．LED中的Ga和Y都顯+3價

用鐵絲（電極a）、銅絲（電極b）和CuSO₄溶液可以構成原電池或電解池，如圖所示。則下列說法正確的是 （　　）。

A．構成原電池時b極反應為Cu－2e－=Cu2＋

B．構成電解池時a極質(zhì)量一定減少

C．構成電解池時b極質(zhì)量可能減少也可能增加

D．構成的原電池或電解池工作后可能產(chǎn)生大量氣體

（1）以Al和NiO（OH）為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO（OH）轉化為Ni（OH）₂該電池反應的化學方程式是________。
（2）化學在環(huán)境保護中起著十分重要的作用，催化反硝化學法和電化學降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。電化學降解NO的原理如圖所示。

①電源正極為__________（填A或B），陰極反應式為________________________。
②若電解過程中轉移了2 mol電子，則膜兩側電解液的質(zhì)量變化差（Δm_左－Δm_右）為__________克。
（3）能量之間可相互轉化：電解食鹽水制備Cl₂是將電能轉化為化學能，而原電池可將化學能轉化為電能。設計兩種類型的原電池，探究其能量轉化效率。限選材料：ZnSO₄（aq），F(xiàn)eSO₄（aq），CuSO₄（aq）；銅片，鐵片，鋅片和導線。
①完成原電池甲的裝置示意圖（見圖），并作相應標注，要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。

②以銅片為電極之一，CuSO₄（aq）為電解質(zhì)溶液，只在一個燒杯中組裝原電池乙，工作一段時間后，可觀察到負極__________。
③甲乙兩種原電池可更有效地將化學能轉化為電能的是________，其原因是_________________________________________________________________。
④根據(jù)犧牲陽極的陰極保護法原理，為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕，在所給的材料中應選__________作陽極。

根據(jù)圖所示裝置，下列說法不正確的是（　�。�

選項	開關狀態(tài)	溶液A	電極B	說明
A	打開K1，閉合K2	NaCl	石墨	正極反應：O2＋2H2O＋4e－=4OH－
B	打開K1，閉合K2	NaCl	Zn	鐵制品保護：犧牲陽極的陰極保護法
C	打開K2，閉合K1	CuSO4	Cu	鐵表面鍍銅
D	打開K2，閉合K1	CuSO4	粗銅	電解法精煉銅

 

電浮選凝聚法是工業(yè)上采用的一種污水處理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之間，通過電解生成Fe（OH）₃膠體。Fe（OH）₃有吸附性，可吸附污物使之沉積下來，具有凈化水的作用。模擬處理裝置如圖所示，下列說法錯誤的是（　　）

A．X電極是負極，電極反應式為CH4－8e－＋4CO32-=5CO2＋2H2O

B．鐵作陽極，失去電子生成Fe2＋

C．工作時熔融鹽中的碳酸根移向Y電極

D．污水中存在反應4Fe2＋＋10H2O＋O2=4Fe（OH）3↓＋8H＋

科學家們在研制一種吸氣式的鋰—空氣電池，工作時吸收空氣中的氧氣在多孔金制成的正極表面上反應。總反應可表示為2Li＋O₂Li₂O₂，下列有關說法正確的是（　　）

A．充電時，多孔金制成的電極外接電源負極

B．放電時，吸收空氣中22.4 L的O2，就有2 mol e－從電池負極流出

C．放電時，Li＋從負極向正極移動

D．該電池可使用含Li＋的水溶液作電解質(zhì)溶液

RFC是一種將水電解技術與氫氧燃料電池技術相結合的可充電電池。圖為RFC工作原理示意圖，下列有關說法正確的是（　�。�

A．圖（a）把化學能轉化為電能，圖（b）把電能轉化為化學能，水得到了循環(huán)使用

B．當有0.1 mol電子轉移時，a極產(chǎn)生0.56 L O2（標準狀況下）

C．c極上發(fā)生的電極反應是：O2＋4H＋＋4e－=2H2O

D．圖（b）中電子從c極流向d極，提供電能

化學能與電能之間的相互轉化與人類的生活實際密切相關，在生產(chǎn)、生活中有重要的應用，同時也是學生形成化學學科素養(yǎng)的重要組成部分。
（1）熔融狀態(tài)下，鈉的單質(zhì)和氯化亞鐵能組成可充電電池，如圖9－8工作原理示意圖，反應原理為2Na＋FeCl₂Fe＋2NaCl，該電池放電時，正極反應式為________________________________________________________________________；
充電時，____________（寫物質(zhì)名稱）電極接電源的負極；該電池的電解質(zhì)為________。

（2）某同學用銅片、石墨作電極電解一定濃度的硫酸銅溶液，工作原理示意圖如圖所示，一段時間停止通電取出電極。若在電解后的溶液中加入0.98 g氫氧化銅粉末恰好完全溶解，經(jīng)測定所得溶液與電解前完全相同。請回答下列問題：

①Y電極材料是________，發(fā)生________（填“氧化”或“還原”）反應。
②電解過程中X電極上發(fā)生的電極反應式是_______________________________________________________________________。
③如在電解后的溶液中加入足量的小蘇打，充分反應后產(chǎn)生氣體在標準狀況下所占的體積是__________。

電化學原理在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用，請利用所學知識回答有關問題。
（1）用電解的方法將硫化鈉溶液氧化為多硫化物的研究具有重要的實際意義，將硫化物轉變?yōu)槎嗔蚧�物是電解法處理硫化氫廢氣的一個重要內(nèi)容。如圖，是電解產(chǎn)生多硫化物的實驗裝置：

①已知陽極的反應為（x＋1）S^2－=S_x＋S^2－＋2xe^－，則陰極的電極反應式是________________________________________________________________________。
當反應轉移x mol電子時，產(chǎn)生的氣體體積為____________（標準狀況下）。
②將Na₂S·9H₂O溶于水中配制硫化物溶液時，通常是在氮氣氣氛下溶解。其原因是（用離子反應方程式表示）：___________________________________________________。
（2）MnO₂是一種重要的無機功能材料，制備MnO₂的方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO₄溶液，陽極的電極反應式為______________________�，F(xiàn)以鉛蓄電池為電源電解酸化的MnSO₄溶液，如圖所示，鉛蓄電池的總反應方程式為_______________________________________________，當蓄電池中有4 mol H^＋被消耗時，則電路中通過的電子的物質(zhì)的量為________，MnO₂的理論產(chǎn)量為________g。

（3）用圖電解裝置可制得具有凈水作用的FeO₄^2-。實驗過程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極區(qū)溶液逐漸生成FeO₄^2-。

①電解過程中，X極區(qū)溶液的pH________（填“增大”“減小”或“不變”）。
②電解過程中，Y極發(fā)生的電極反應為Fe－6e^－＋8OH^－=FeO₄^2-＋4H₂O和________________________________________________________________________，
若在X極收集到672 mL氣體，在Y極收集到168 mL氣體（均已折算為標準狀況時氣體體積），則Y電極（鐵電極）質(zhì)量減少________g。