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第十一单元 电化学原理
1.B A对:该反应中,可产生电流,反应条件比较温和,没有高温高压条件。
B错:该生物燃料电池中,左端电极反应式为MV+-e-===MV2+,则左端电极是负极,应为负极区,在氢化酶作用下,发生反应H2+2MV2+===2H++2MV+。
C对:右端电极反应式为MV2++e-===MV+,是正极,在正极区N2得到电子生成NH3,发生还原反应。
D对:原电池中,内电路中H+通过交换膜由负极区向正极区移动。
2.C A、D错:铁在中性环境中发生吸氧腐蚀,负极上铁失电子发生氧化反应,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+,正极上氧气得电子发生还原反应,电极反应式为2H2O+O2+4e-===4OH-。
B错:铁的电化学腐蚀过程中,化学能除转化为电能外还有部分转化为热能。
3.D A项,MnO处理完全后,阳极生成的Fe2+会通过阳离子交换膜进入左侧,则左侧会生成Fe(OH)2沉淀,故A正确;B项,右侧产生的Fe2+在弱酸性条件下将MnO还原为MnO2,本身被氧化为Fe(OH)3,所以离子方程式为:7H2O+3Fe2++MnO===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+,故B正确;C项,根据阳极电极反应:Fe-2e-===Fe2+,当电路中转移6 mol e-时,生成3 mol Fe2+,根据Fe2+沉淀MnO的离子方程式7H2O+3Fe2++MnO===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+可得,生成1 mol MnO2,质量为:1 mol×87 g/mol=87 g,故C正确;D项,强酸性条件下,MnO与Fe2+反应为:MnO+5Fe2++8H+===Mn2++5Fe3++4H2O,则不能使Mn元素转化为MnO2沉淀,故D错误。
4.C A.图中能量转化方式有风能转化为电能、太阳能转化为电能、化学能转化为电能等,选项A错误;
B.b极氮气转化为氨气,氮元素化合价降低被还原为原电池的正极,故H+向正极b极区移动,选项B错误;
C.b极为正极,发生的电极反应为:N2+6H++6e-===2NH3,选项C正确;
D.a极为负极,电极反应为2H2O-4e-===O2↑+4H+,每产生标准状况下22.4 L O2流过电极的电子数一定为4×6.02×1023,但题干没说明标准状况,故选项D错误。
5.D A.碳纳米管具有导电性,可用作电极材料,由信息可知是正确的,故正确;
B.合成有机高聚物的单体是:由图2可以判断出单体是CH2CHCONH2,故正确;
C.充电时,Zn2+移向阴极,放电时锌电极是负极,充电时是阴极,故正确;
D.放电时,电池的正极反应为:MnO2 + e-+H2O=== MnOOH+OH-,故错误。
6.B 根据图知,a电极上N元素化合价由-2价变为0价,所以a是负极,则b是正极,负极反应式为N2H4-4e-+4OH-===N2↑+4H2O,正极上电极反应式为H2O2+2e-+2H+===2H2O。A.a电极上N元素化合价由-2价变为0价,所以a是负极,负极反应式为N2H4-4e-+4OH-===N2↑+4H2O,A错误;B.电路中每转移6.02×1023个电子,根据电荷守恒知,有1 mol Na+穿过膜向正极移动,B正确;C.酸性溶液中不能得到OH-,b电极反应式为H2O2+2e-+2H+===2H2O,C错误;D.阳极上生成标况下2.24 L氯气,其物质的量是0.1 mol,根据转移电子守恒得肼的物质的量==0.05 mol,D错误。
7.C A.根据图示可知,钠离子、氢离子向石墨Ⅱ极移动,石墨Ⅱ为电解池的阴极,b为电源的负极,a极为电源的正极,以铅蓄电池为电源,铅为负极,二氧化铅为正极,因此a极为PbO2电极,A错误;B.在阴极氢离子、乙醛,得电子生成氢气和乙醇,电极反应式为4H++4e-===2H2↑,CH3CHO+2H++2e- ===CH3CH2OH,溶液的pH逐渐变大,B错误;
C.阳极发生氧化反应,CH3CHO失电子被氧化为乙酸,阳极反应为CH3CHO+H2O-2e-===CH3COOH+2H+,C正确;D.8.8 g乙醛其物质的量为0.2 mol,有0.1 mol乙醛在阳极被氧化:CH3CHO+H2O-2e-===CH3COOH+2H+,有0.1 mol乙醛在阴极被还原:CH3CHO+2H++2e- ===CH3CH2OH,所以0.1 mol乙醛发生氧化或还原均转移电子0.2NA,D错误。
8.D A.原电池中阳离子移向正极,放电时,Li是负极,Li+通过隔膜移向正极,故A正确;B.放电时Li+右移,铝箔是负极、铜箔是正极,电子由铝箔沿导线流向铜箔,故B正确;C.根据充电时阳极反应式,可知放电时正极反应为:FePO4+xLi++xe-===xLiFePO4 +(1-x)FePO4,故