某新型碱性可充电电池,能长时间保持稳定的放电电压。该电池的总反应为3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O3Zn(OH)₂+2Fe(OH)₃+4KOH,以下说法错误的是(　　)

A．电池放电是化学能转化成电能的过程

B．放电时正极反应为:Fe+4H2O+3e-Fe(OH)3+5OH-

C．充电时电池的负极接外电源的正极

D．充电时电解质溶液中的阴离子向阳极定向移动

上海世博会中国馆、主题馆等建筑使用光伏并网发电,总功率达4兆瓦,是历届世博会之最。已知发出白光的LED是由氮化镓GaN芯片与钇铝石榴石(YAG,化学式:Y₃Al₅O₁₂)芯片封装在一起做成的。下列有关叙述正确的是(　　)

A．光伏电池实现了太阳能和电能的相互转化

B．图中N型半导体为正极,P型半导体为负极

C．电流从a流向b

D．LED中的Ga和Y都显+3价

用铁丝（电极a）、铜丝（电极b）和CuSO₄溶液可以构成原电池或电解池，如图所示。则下列说法正确的是 （　　）。

A．构成原电池时b极反应为Cu－2e－=Cu2＋

B．构成电解池时a极质量一定减少

C．构成电解池时b极质量可能减少也可能增加

D．构成的原电池或电解池工作后可能产生大量气体

（1）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO（OH）转化为Ni（OH）₂该电池反应的化学方程式是________。
（2）化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化学法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO的原理如图所示。

①电源正极为__________（填A或B），阴极反应式为________________________。
②若电解过程中转移了2 mol电子，则膜两侧电解液的质量变化差（Δm_左－Δm_右）为__________克。
（3）能量之间可相互转化：电解食盐水制备Cl₂是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO₄（aq），FeSO₄（aq），CuSO₄（aq）；铜片，铁片，锌片和导线。
①完成原电池甲的装置示意图（见图），并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。

②以铜片为电极之一，CuSO₄（aq）为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极__________。
③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是_________________________________________________________________。
④根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在所给的材料中应选__________作阳极。

根据图所示装置，下列说法不正确的是（　　）

选项	开关状态	溶液A	电极B	说明
A	打开K1，闭合K2	NaCl	石墨	正极反应：O2＋2H2O＋4e－=4OH－
B	打开K1，闭合K2	NaCl	Zn	铁制品保护：牺牲阳极的阴极保护法
C	打开K2，闭合K1	CuSO4	Cu	铁表面镀铜
D	打开K2，闭合K1	CuSO4	粗铜	电解法精炼铜

 

电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe（OH）₃胶体。Fe（OH）₃有吸附性，可吸附污物使之沉积下来，具有净化水的作用。模拟处理装置如图所示，下列说法错误的是（　　）

A．X电极是负极，电极反应式为CH4－8e－＋4CO32-=5CO2＋2H2O

B．铁作阳极，失去电子生成Fe2＋

C．工作时熔融盐中的碳酸根移向Y电极

D．污水中存在反应4Fe2＋＋10H2O＋O2=4Fe（OH）3↓＋8H＋

科学家们在研制一种吸气式的锂—空气电池，工作时吸收空气中的氧气在多孔金制成的正极表面上反应。总反应可表示为2Li＋O₂Li₂O₂，下列有关说法正确的是（　　）

A．充电时，多孔金制成的电极外接电源负极

B．放电时，吸收空气中22.4 L的O2，就有2 mol e－从电池负极流出

C．放电时，Li＋从负极向正极移动

D．该电池可使用含Li＋的水溶液作电解质溶液

RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。图为RFC工作原理示意图，下列有关说法正确的是（　　）

A．图（a）把化学能转化为电能，图（b）把电能转化为化学能，水得到了循环使用

B．当有0.1 mol电子转移时，a极产生0.56 L O2（标准状况下）

C．c极上发生的电极反应是：O2＋4H＋＋4e－=2H2O

D．图（b）中电子从c极流向d极，提供电能

化学能与电能之间的相互转化与人类的生活实际密切相关，在生产、生活中有重要的应用，同时也是学生形成化学学科素养的重要组成部分。
（1）熔融状态下，钠的单质和氯化亚铁能组成可充电电池，如图9－8工作原理示意图，反应原理为2Na＋FeCl₂Fe＋2NaCl，该电池放电时，正极反应式为________________________________________________________________________；
充电时，____________（写物质名称）电极接电源的负极；该电池的电解质为________。

（2）某同学用铜片、石墨作电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，工作原理示意图如图所示，一段时间停止通电取出电极。若在电解后的溶液中加入0.98 g氢氧化铜粉末恰好完全溶解，经测定所得溶液与电解前完全相同。请回答下列问题：

①Y电极材料是________，发生________（填“氧化”或“还原”）反应。
②电解过程中X电极上发生的电极反应式是_______________________________________________________________________。
③如在电解后的溶液中加入足量的小苏打，充分反应后产生气体在标准状况下所占的体积是__________。

电化学原理在工业生产中有着重要的作用，请利用所学知识回答有关问题。
（1）用电解的方法将硫化钠溶液氧化为多硫化物的研究具有重要的实际意义，将硫化物转变为多硫化物是电解法处理硫化氢废气的一个重要内容。如图，是电解产生多硫化物的实验装置：

①已知阳极的反应为（x＋1）S^2－=S_x＋S^2－＋2xe^－，则阴极的电极反应式是________________________________________________________________________。
当反应转移x mol电子时，产生的气体体积为____________（标准状况下）。
②将Na₂S·9H₂O溶于水中配制硫化物溶液时，通常是在氮气气氛下溶解。其原因是（用离子反应方程式表示）：___________________________________________________。
（2）MnO₂是一种重要的无机功能材料，制备MnO₂的方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO₄溶液，阳极的电极反应式为______________________。现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnSO₄溶液，如图所示，铅蓄电池的总反应方程式为_______________________________________________，当蓄电池中有4 mol H^＋被消耗时，则电路中通过的电子的物质的量为________，MnO₂的理论产量为________g。

（3）用图电解装置可制得具有净水作用的FeO₄^2-。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐生成FeO₄^2-。

①电解过程中，X极区溶液的pH________（填“增大”“减小”或“不变”）。
②电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe－6e^－＋8OH^－=FeO₄^2-＋4H₂O和________________________________________________________________________，
若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少________g。