选择题分类练9　 新型化学电源及电解的应用

选择题分类练9新型化学电源及电解的应用1．(2025·山西太原二模)如图装置可防止金属管道在潮湿土壤中的腐蚀。下列有关说法中正确的是(

)A．电流由镁块经导线流向管道B．管道表面上发生氧化反应C．该保护法为牺牲阳极法D．将镁块换为钠块，则保护效果更好答案：C解析：电流由钢铁管道(正极)经导线流向镁块(负极)，A错误；管道表面上发生O2得电子的还原反应，B错误；该保护法牺牲镁块(原电池的负极，发生氧化反应)，故称为牺牲阳极法，C正确；钠太活泼，极易直接与空气中O2、H2O及CO2等反应，不能为管道提供电子，无法保护管道，D错误。2．(2025·湖北武汉二模)我国科技工作者设计了一套电化学装置，能在常温常压下实现硫化氢分解，制取氢气和硫黄，其原理如图所示。下列说法错误的是(

)A．该装置实现了光能→电能→化学能的转化B．阳极区的总反应为H2S－2e－===S↓＋2H+C．质子交换膜不能换为阳离子交换膜D．每产生32gS，阴极区溶液质量会减小2g答案：D解析：由图可知，装置为电解池装置，光能通过光伏电池转化为电能提供电力，a极亚铁离子失去电子被氧化，为阳极，则b为阴极，V3+得到电子被还原为V2+，使得电能转化为化学能。该装置实现了光能→电能→化学能的转化，A正确；

阳极亚铁离子失去电子被氧化为铁离子，然后硫化氢和铁离子发生氧化还原反应生成硫单质和亚铁离子、氢离子，总反应为硫化氢失去电子生成硫单质和氢离子H2S－2e－===S↓＋2H+，B正确；为防止Fe3+、Fe2+向阴极移动而发生副反应，则质子交换膜不能换为阳离子交换膜，C正确；结合H2S－2e－===S↓＋2H+，每产生32gS(为1mol)，电路中转移2mol电子，会有2mol氢离子迁移到阴极区生成氢气，则阴极区溶液质量不减小，D错误。3．(2025·山西晋中二模)利用电化学氧化技术可以在电解槽中持续产生·OH，·OH是一种活性基团，可高效氧化苯酚生成CO2，消除苯酚引起的水污染，装置如图所示。已知：a极生成H2O2，H2O2能进一步将b极产物氧化，同时有·OH生成。下列有关说法正确的是(

)A．a极的电极反应式：Fe－2e－===Fe2+B．b极连接电源正极，发生还原反应C．生成·OH的离子方程式：Fe2+＋H2O2＋H+===Fe3+＋H2O＋·OHD．消除0.1mol苯酚，理论上有2.8mol电子通过外电路答案：C

4．(2025·河南郑州三模)一种室内甲醛传感器测量甲醛含量的工作原理如图所示。已知：国家标准是室内甲醛含量不超过0.080mg·m－3。下列说法错误的是(

)A．Pt电极电势高于C电极电势B．负极反应式为HCHO＋H2O－4e－===CO2＋4H+C．H2SO4溶液为离子导体D．传感器在27m3室内空间测定时，电路中转移5.4×10－4mole－，该室内甲醛含量符合国家标准答案：D

5．(2025·河南郑州二模)下图是一种回收废旧锂离子电池中的锂离子(Li+)、并利用工业废气中的NO2将其转化为LiNO2的装置，最终制备出纯净的LiNO3，同时在这一过程中产生电能。已知：法拉第常数F＝96500C·mol－1。下列说法错误的是(

)A．离子交换膜为阳离子交换膜B．正极反应式：LiFePO4＋e－===Li+＋FePO4C．空气氧化LiNO2的化学方程式：2LiNO2＋O2===2LiNO3D．当外电路I＝1A，工作2小时，理论上b电极反应的NO2约为3.43g答案：B

6．(2025·黑龙江齐齐哈尔二模)与锂离子电池相比，镁离子电池因能量密度高、价格低廉而得到了广泛关注。一种Mg-PTO可充电电池示意图如下。该电池分别以PTO(结构如标注框内所示)材料和Mg为电极，以Mg(CB11H12)2溶液为电解质溶液。下列说法正确的是(

)A.充电时，Mg电极为阳极B．放电时，正极区存在反应：MgPTO＋2e－＋Mg2+===Mg2PTOC．放电时，PTO能通过GO膜进入左极室D．充电时，外电路转移0.1mol电子，左边电极质量减少1.2g答案：B解析：放电时Mg为负极，充电时Mg为阴极，A错误；放电时，PTO电极为正极，发生还原反应PTO＋2e－＋Mg2+===MgPTO、MgPTO＋2e－＋Mg2+===Mg2PTO，B正确；图中GO膜只允许Mg2+通过，能阻止PTO进入左极室，C错误；充电时，外电路转移0.1mol电子，左边电极反应为Mg2+＋2e－===Mg，左边电极有0.05molMg2+转化成Mg，使得左边电极质量增加1.2g，D错误。7．(2025·甘肃兰州二模)全固态锂金属电池具有更高比能和更高安全性。我国科研团队设计了基于LLZTO@Ag复合层负极改性的硫化物全固态锂电池，结构如图所示，放电时电池反应为Li1－aNixCoyMnzO2＋aLi===LiNixCoyMnzO2。下列说法错误的是(

)A．放电时，电子流向为a极→负载→b极B．充电时，Li+流向为b极→固态电解质→复合层→a极C．充电时，b极的电极反应为LiNixCoyMnzO2－ae－===Li1－aNixCoyMnzO2＋aLi+D．放电时，每转移0.1mol电子b极质量理论上减少0.7g答案：D解析：放电时a极为原电池的负极，b极为正极，则电子流向为a极→负载→b极，A正确；充电时与直流电源负极相连的a极为阴极，b极为阳极，则锂离子流向为b极→固态电解质→复合层→a极，B正确；充电时b极为阳极，LiNixCoyMnzO2在阳极失去电子发生氧化反应生成Li1－aNixCoyMnzO2和锂离子，电极反应式为LiNixCoyMnzO2－ae－===Li1－aNixCoyMnzO2＋aLi+，C正确；放电时，b极为正极，锂离子作用下Li1－aNixCoyMnzO2在正极得到电子发生还原反应生成LiNixCoyMnzO2，则每转移0.1mol电子时，b极质量增加0.7g，D错误。8．(2025·浙江台州二模)一种Zn-CO2离子液体电池可以在供电的同时将CO2转化为CH4，电解质为离子液体[EMIM]+[BF4]－及少量水，其中的[EMIM]+是一种季铵离子，在电池中作电解质、质子源和促进剂。该电池如图所示运行一段时间后，碳纳米管表面可检测出有ZnCO3生成。

答案：B

9．(2025·浙江浙东北联盟二模)研究表明，以NaBi3O4Cl2为电极可以同时去除海水中的Na+和Cl－。如图为NaBi3O4Cl2电极首次放电、充放电循环示意图(其中物质X为BiOCl)，为了建构完整的电池，选用NaTi2(PO4)3@C作为另一侧电极，

答案：B解析：本题以NaBi3O4Cl3电极的首次放电、充放电循环为背景，由图可知，放电过程脱出Na+和Cl－，充电过程吸附Na+和Cl－，由图可知，放电过程中BiOCl→Bi，则NaBi3O4Cl2电极为正极。放电时，NaBi3O4Cl2电极为正极，则海水淡化