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第四章 化学反应与电能 单元训练题
一、单选题
1.科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如下,电极为金属锌和选择性催化材料。放电时,温室气体CO2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Zn-2e-+4OH-=
B.放电时,1molCO2转化为HCOOH,转移的电子数目为1NA
C.充电时,电池总反应为2=2Zn+O2↑+4OH-+2H2O
D.充电时,正极溶液中OH-浓度降低
2.某同学利用如图所示装置探究原电池原理。下列说法正确的是
A.Zn电极是该电池的正极
B.Cu电极表面产生的气体是H2
C.电子经导线由Cu电极流入Zn电极
D.该装置可将电能转化为化学能
3.传统的金属电极在浓电解液中转化为,沉积/剥离库仑效率20次循环后迅速下降。复旦大学研究采用了微溶的金属碳酸盐和独特的固-固(StoS)转换反应,设计出石墨烯(ZZG)电极的概念电池表现出91.3%的高锌利用率,并且寿命长达2000次。镍基ZZG电池充电时工作原理如图
下列说法不正确的是
A.放电时电子流向镍基电极
B.放电时负极
C.充电时溶解平衡正向移动
D.将KOH浓度由0.1mol/L提高至6mol/L利于该电池的充放电
4.研究微生物燃料电池不仅可以获得高效能源,还能对工业污水等进行处理。利用微生物燃料电池处理含硫废水并电解制备KIO3的原理如图所示,下列说法错误的是
A.为保证制备KIO3的制备速率,需要控制左池的温度与pH
B.左池工作一段时间后,N极附近pH降低
C.Q极反应式为:I2+12OH- -10e- =2-+6H2O
D.电路中每消耗1mol O2,理论上有4.8mol K+通过阳离子交换膜从Q极移向P极
5.LiOH是生产锂离子电池的原材料之一,如图为以石墨作电极电解制备LiOH的原理示意图,电解液为LiOH溶液和LiCl溶液,中间为阳离子交换膜。下列说法错误的是
A.气体X为,M区电解液为LiCl溶液
B.电解过程中由M区穿过阳离子交换膜移入N区
C.阳极的电极反应式为
D.若电路中转移了0.2 mol电子,则理论上产生标准状况下1.12 L气体Y
6.硅作为地壳中第二丰富的元素,将其用于制作电池有很大的应用前景。某硅−酸电池,其电极材料分别为碳包覆硅和铜的CuSi@C以及,电解质溶液为酸性硫酸钠溶液,工作原理如图所示,下列说法错误的是
A.硅−酸电池比碱性硅−空气电池更能实现持续放电
B.放电时,当电路中转移4mol电子时,负极区电解质溶液质量减少36g
C.放电时,负极电极反应式为
D.电极电极反应式仅为
7.工业上用电解法生产乙醛酸(OHCCOOH)的原理如图所示,装置中阴、阳两极均为惰性电极。其中双极膜由阴离子交换层和阳离子交换层复合而成,在直流电场作用下双极膜复合层内水解离为和并分别向两极移动。下列说法正确的是
A.a为直流电源的负极
B.相同时间内,两极得到乙醛酸的物质的量一定相等
C.X极上生成乙醛酸的电极反应式为
D.M是阴离子交换膜
8.利用双极膜电渗析法处理废水,可实现废水的高效净化,其原理如图所示。双极膜是特种离子交换膜,它是由一张阳膜和一张阴膜制成的阴、阳复合膜。在直流电场的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O分子解离成H+和OH-并分别通过阳膜和阴膜。下列说法正确的是
A.电极X连接电源的正极,其电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O
B.Z为淡水,M为H2SO4溶液,b膜为阳离子交换膜
C.理论上,每转移2mol电子,两极共产生1.5mol气体
D.该装置中,电子的转移方向为电极X→电解质溶液→电极Y
9.我国某科研团队借助氧化还原介质RM,将电池的放电电压提高至3V以上,该电池的工作原理如图。下列说法正确的是
A.电极的电势比多孔碳电极的高
B.负极反应:
C.RM和均为该电池反应的催化剂
D.电极每减重7 g,就有22 g 被固定
10.下列实验能达到实验目的的是
A.制作简单的燃料电池 B.证明苯环使羟基活化
C.制备并收集NO2 D.检验溴乙烷的水解产物Br-
11.钠碱循环法脱除烟气中的SO2,生成的吸收液中含有Na2SO3和NaHSO3。电解吸收液回收SO2,并实现碱液的循环。双极膜内层为水层,工作时水层中的H2O解离成H+和OH-,并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。如图为吸收液的电渗析装置示意图。下列说法正确的是
A.出口4的产物为NaOH溶液
B.出口5中Na2SO4溶液的浓度增大
C.、可从盐室最终进入阳极液中
D.阴极电极反应式为2H++2e- =H2↑
12.利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2并得到副产物NaOH、H2、Cl2,装置如图所示。下列说法不正确的是