電解原理1．(2024·湖北卷)我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種雙位點(diǎn)PbCu電催化劑，用H2C2O4和NH2OH電化學(xué)催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中H2O解離的H+和OH－在電場(chǎng)作用下向兩極遷移。已知在KOH溶液中，甲醛轉(zhuǎn)化為HOCH2O－，存在平衡HOCH2O－＋OH－[OCH2O]2－＋H2O。Cu電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為[OCH2O]2－－e－＝HCOO－＋H·。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．電解一段時(shí)間后陽(yáng)極區(qū)c(OH－)減小B．理論上生成1molH3N+CH2COOH雙極膜中有4molH2O解離C．陽(yáng)極總反應(yīng)式為2HCHO＋4OH－－2e－＝2HCOO－＋H2↑＋2H2OD．陰極區(qū)存在反應(yīng)H2C2O4＋2H+＋2e－＝CHOCOOH＋H2O2．(2024·黑吉遼卷)“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽(yáng)極電勢(shì)高、反應(yīng)速率緩慢的問(wèn)題，科技工作者設(shè)計(jì)耦合HCHO高效制H2的方法，裝置如圖所示。部分反應(yīng)機(jī)理為：。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．相同電量下H2理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍B．陰極反應(yīng)：2H2O＋2e－＝2OH－＋H2↑C．電解時(shí)OH?通過(guò)陰離子交換膜向b極方向移動(dòng)D．陽(yáng)極反應(yīng)：2HCHO＋4OH－－2e?＝2HCOO－＋2H2O＋H2↑3．(2024·山東卷)以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2，裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．電極a連接電源負(fù)極B．加入Y的目的是補(bǔ)充N(xiāo)aBrC．電解總反應(yīng)式為Br－＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))BrOeq\o\al(－,3)＋3H2↑D．催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n(Z)∶n(Br－)＝3∶24．(2024·廣東卷)一種基于氯堿工藝的新型電解池(下圖)，可用于濕法冶鐵的研究。電解過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是()A．陽(yáng)極反應(yīng)：2Cl－－2e－=Cl2↑B．陰極區(qū)溶液中OH－濃度逐漸升高C．理論上每消耗1molFe2O3，陽(yáng)極室溶液減少213gD．理論上每消耗1molFe2O3，陰極室物質(zhì)最多增加138g5．(2024·甘肅卷)某固體電解池工作原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大與水蒸氣的接觸面積B．電極2是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：O2＋4e－=2O2－C．工作時(shí)O2－從多孔電極1遷移到多孔電極2D．理論上電源提供2mole－能分解1molH2O6．(2024·貴州卷)一種太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)環(huán)境處理的自循環(huán)光催化芬頓系統(tǒng)工作原理如圖。光陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)：HCOeq\o\al(－,4)＋H2O=HCOeq\o\al(－,3)＋H2O2。體系中H2O2與Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的活性氧自由基可用于處理污水中的有機(jī)污染物。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．該芬頓系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化形式為太陽(yáng)能電能化學(xué)能B．陰極反應(yīng)式為O2＋2H＋＋2e－＝H2O2C．光陽(yáng)極每消耗1molH2O，體系中生成2molH2O2D．H2O2在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循環(huán)反應(yīng)中表現(xiàn)出氧化性和還原性7．(2024·湖南卷)在KOH水溶液中，電化學(xué)方法合成高能物質(zhì)K4C6N16時(shí)，伴隨少量O2生成，電解原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．電解時(shí)，OH－向Ni電極移動(dòng)B．生成C6N164－的電極反應(yīng)：2C3N8H4＋8OH－－4e－=C6Neq\o\al(4－,16)＋8H2OC．電解一段時(shí)間后，溶液pH升高D．每生成1molH2的同時(shí)，生成0.5molK4C6N168．(2024·重慶卷)我國(guó)科研工作者研發(fā)了一種新型復(fù)合電極材料，可將CO2電催化轉(zhuǎn)化為甲酸，如圖是電解裝置示意圖。下列說(shuō)法正確的是()A．電解時(shí)電極N上產(chǎn)生OH－B．電解時(shí)電極M上發(fā)生氧化反應(yīng)C．陰、陽(yáng)離子交換膜均有兩種離子通過(guò) D．總反應(yīng)為2CO2＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2HCOOH＋O29．(2024·海南卷)(多選)電解NH4HSO4溶液得到S2Oeq\o\al(2－,8)，是早期制備H2O2的重要步驟。某實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。電解過(guò)程流出液b中混有少量氣泡。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．電解過(guò)程中陰極區(qū)的SOeq\o\al(2－,4)不斷遷移到陽(yáng)極區(qū)B．圖中a代表H2C．回路中通過(guò)1mol電子產(chǎn)生0.5mol(NH4)2S2O8D．SOeq\o\al(2－,4)氧化成S2Oeq\o\al(2－,8)的電極反應(yīng)為2SOeq\o\al(2－,4)－2e－=S2Oeq\o\al(2－,8)10．(2023·全國(guó)甲卷)用可再生能源電還原CO2時(shí)，采用高濃度的K+抑制酸性電解液中的析氫反應(yīng)來(lái)提高多碳產(chǎn)物(乙烯、乙醇等)的生成率，裝置如下圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A．析氫反應(yīng)發(fā)生在IrOx－Ti電極上B．Cl－從Cu電極遷移到IrOx－Ti電極C．陰極發(fā)生的反應(yīng)有：2CO2＋12H+＋12e－＝C2H4＋4H2OD．每轉(zhuǎn)移1mol電子，陽(yáng)極生成11.2L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)11．(2023·湖北卷)我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)如圖所示的電解池，實(shí)現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠色化。該裝置工作時(shí)陽(yáng)極無(wú)Cl2生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．b電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－B．離子交換膜為陰離子交換膜C．電解時(shí)海水中動(dòng)能高的水分子可穿過(guò)PTFE膜D．海水為電解池補(bǔ)水的速率為2xmolh－112．(2023·遼寧卷)某無(wú)隔膜流動(dòng)海水電解法制H2的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2產(chǎn)生。下列說(shuō)法正確的是()A．b端電勢(shì)高于a端電勢(shì) B．理論上轉(zhuǎn)移2mol－生成4C．電解后海水pH下降 D．陽(yáng)極發(fā)生：－＋－－＝H＋13．(2023·廣東卷)利用活性石墨電極電解飽和食鹽水，進(jìn)行如圖所示實(shí)驗(yàn)。閉合K1，一段時(shí)間后()A．U型管兩側(cè)均有氣泡冒出，分別是Cl2和O2 B．a(chǎn)處布條褪色，說(shuō)明Cl2具有漂白性C．b處出現(xiàn)藍(lán)色，說(shuō)明還原性：Cl－I－D．?dāng)嚅_(kāi)K1，立刻閉合K2，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)14．(2023·廣東卷)用一種具有“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜組裝電解池(下圖)，可實(shí)現(xiàn)大電流催化電解KNO3溶液制氨。工作時(shí)，H2O在雙極膜界面處被催化解離成H+和OH－，有利于電解反應(yīng)順利進(jìn)行。下列說(shuō)法不正確的是()A．電解總反應(yīng)：＋=NH3·H2O＋2O2↑＋KOHB．每生成molNH3·H2O，雙極膜處有9mol的H2O解離C．電解過(guò)程中，陽(yáng)極室中KOH的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變D．相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)可提高氨生成速率15．(2023·北京卷)回收利用工業(yè)廢氣中的CO2和SO2，實(shí)驗(yàn)原理示意圖如下。下列說(shuō)法不正確的是()A．廢氣中SO2排放到大氣中會(huì)形成酸雨B．裝置a中溶液顯堿性的原因是HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于HCOeq\o\al(－,3)的電離程度C．裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的CO2和SO2D．裝置b中的總反應(yīng)為SOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))HCOOH＋SOeq\o\al(2－,4)16．(2023·浙江1月卷)在熔融鹽體系中，通過(guò)電解TiO2和SiO2獲得電池材料(TiSi)，電解裝置如圖，下列說(shuō)法正確的是()A．石墨電極為陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電極A的電極反應(yīng)：8H+＋TiO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4H2OC．該體系中，石墨優(yōu)先于Cl－參與反應(yīng)D．電解時(shí)，陽(yáng)離子向石墨電極移動(dòng)17．氯堿工業(yè)能耗大，通過(guò)如圖改進(jìn)的設(shè)計(jì)可大幅度降低能耗，下列說(shuō)法不正確的是()A．電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電極B的電極反應(yīng)式為：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－C．應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液D．改進(jìn)設(shè)計(jì)中通過(guò)提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來(lái)降低電解電壓，減少能耗18．(2023·重慶卷)電化學(xué)合成是一種綠色高效的合成方法。如圖是在酸性介質(zhì)中電解合成半胱氨酸和煙酸的示意圖。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．電極a為陰極B．H+從電極b移向電極aC．電極b發(fā)生的反應(yīng)為：D．生成3mol半胱氨酸的同時(shí)生成1mol煙酸19．(2022·海南卷)一種采用H2O(g)和N2(g)為原料制備N(xiāo)H3(g)的裝置示意圖如下。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．在b電極上，N2被還原B．金屬Ag可作為a電極的材料C．改變工作電源電壓，反應(yīng)速率不變D．電解過(guò)程中，固體氧化物電解質(zhì)中O2－不斷減少20．(2022·湖北卷)含磷有機(jī)物應(yīng)用廣泛。電解法可實(shí)現(xiàn)由白磷直接制備Li[P(CN)2]，過(guò)程如圖所示(Me為甲基)。下列說(shuō)法正確的是()A．生成1molLi[P(CN)2]，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移2mol電子B．陰極上的電極反應(yīng)為：P4＋8CN－－4e－＝4[P(CN)2]－C．在電解過(guò)程中CN－向鉑電極移動(dòng)D．電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來(lái)自于LiOH21．(2022·山東卷)(多選)設(shè)計(jì)如圖裝置回收金屬鈷。保持細(xì)菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成CO2，將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoO2(s)轉(zhuǎn)化為Co2+，工作時(shí)保持厭氧環(huán)境，并定時(shí)將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說(shuō)法正確的是()A．裝置工作時(shí)，甲室溶液pH逐漸增大B．裝置工作一段時(shí)間后，乙室應(yīng)補(bǔ)充鹽酸C．乙室電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2＋e－＋2H2O＝Li+＋Co2+＋4H2OD．若甲室Co2+減少200mg，乙室Co2+增加300mg，則此時(shí)已進(jìn)行過(guò)溶液轉(zhuǎn)移22．(2022·遼寧卷)如圖，c管為上端封口的量氣管，為測(cè)定乙酸溶液濃度，量取10.00mL待測(cè)樣品加入b容器中，接通電源，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列說(shuō)法正確的是()A．左側(cè)電極反應(yīng)：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，b中溶液紅色恰好褪去C．若c中收集氣體11.20mL，則樣品中乙酸濃度為0.1mol·L－1D．把鹽橋換為U形銅導(dǎo)線，不影響測(cè)定結(jié)果23．(2022·浙江6月卷)通過(guò)電解廢舊鋰電池中的Li2Mn2O4可獲得難溶性的Li2CO3和MnO2，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過(guò)。電解過(guò)程中溶液的體積變化忽略不計(jì))。下列說(shuō)法不正確的是()A．電極A陰極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電極B的電極發(fā)應(yīng)：2H2O＋Mn2+－2e－＝MnO2＋4H+C．電解一段時(shí)間后溶液中Mn2+濃度保持不變D．電解結(jié)束，可通過(guò)調(diào)節(jié)pH除去Mn2+，再加入Na2CO3溶液以獲得Li2CO324．(2022·河北卷)(多選)科學(xué)家研制了一種能在較低電壓下獲得氧氣和氫氣的電化學(xué)裝置，工作原理示意圖如圖。下列說(shuō)法正確的是()A．電極b為陽(yáng)極B．隔膜為陰離子交換膜C．生成氣體M與N的物質(zhì)的量之比為2∶1D．反應(yīng)器I中反應(yīng)的離子方程式為4[Fe(CN)6]3－＋4OH－eq\o(=,\s\up7(催化劑))4[Fe(CN)6]4－＋O2↑＋2H2O25．(2022·重慶卷)硝酮是重要的有機(jī)合成中間體，可采用“成對(duì)間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應(yīng)過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．惰性電極2為陽(yáng)極B．反應(yīng)前后WOeq\o\al(2－,4)、WOeq\o\al(2－,5)數(shù)量不變C．消耗1mol氧氣，可得到1mol硝酮D．外電路通過(guò)1mol電子，可得到1mol水26．(2022·天津卷)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。接通電源后，用碳棒(a′、b′)作筆，在浸有飽和NaCl溶液和石蕊溶液的濕潤(rùn)試紙上同時(shí)寫(xiě)字，a′端的字跡呈白色。下列結(jié)論正確的是()A．a(chǎn)為負(fù)極B．b′端的字跡呈藍(lán)色C．電子流向?yàn)椋篵b′a′aD．如果將a′、b′換成銅棒，與碳棒作電極時(shí)的現(xiàn)象相同27．(2022·廣東卷)以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽(yáng)極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)Al的再生。該過(guò)程中()A．陰極發(fā)生的反應(yīng)為Mg－2e－＝Mg2+ B．陰極上Al被氧化C．在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽(yáng)極泥 D．陽(yáng)極和陰極的質(zhì)量變化相等28．(2022·北京卷)利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實(shí)驗(yàn)探究。下列說(shuō)法不正確的是()裝置示意圖序號(hào)電解質(zhì)溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①0.1mol·L－1CuSO4＋少量H2SO4陰極表面有無(wú)色氣體，一段時(shí)間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中有Fe2+②0.1mol·L－1CuSO4＋過(guò)量氨水陰極表面未觀察到氣體，一段時(shí)間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中無(wú)Fe元素A．①中氣體減少，推測(cè)是由于溶液中c(H+)減少，且Cu2+覆蓋鐵電極，阻礙H+與鐵接觸B．①中檢測(cè)到Fe2+，推測(cè)可能發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2H+=Fe2+＋H2↑、Fe＋Cu2+=Fe2+＋CuC．隨陰極析出Cu，推測(cè)②中溶液c(Cu2+)減少，Cu2+＋4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡逆移D．②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+，使得c(Cu2+)比①中溶液的小，Cu緩慢析出，鍍層更致密【電解原理】答案1．B。解析：在KOH溶液中HCHO轉(zhuǎn)化為HOCH2O－：HCHO＋OH－HOCH2O－，存在平衡HOCH2O－＋OH－[OCH2O]2－＋H2O，Cu電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)為[OCH2O]2－－e－=HCOO－＋H?，H?結(jié)合成H2，Cu電極為陽(yáng)極；PbCu電極為陰極，首先HOOC－COOH在Pb上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為OHC－COOH：H2C2O4＋2e－＋2H+=OHC－COOH＋H2O，OHC－COOH與HO－N+H3反應(yīng)生成HOOC－CH=N－OH：OHC－COOH＋HO－N+H3HOOC－CH=N－OH＋H2O＋H+，HOOC－CH=N－OH發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H3N+CH2COOH：HOOC－CH=N－OH＋4e－＋5H+=H3N+CH2COOH＋H2O。A．根據(jù)分析，電解過(guò)程中，陽(yáng)極區(qū)消耗OH－、同時(shí)生成H2O，故電解一段時(shí)間后陽(yáng)極區(qū)c(OH－)減小，A項(xiàng)正確；B．根據(jù)分析，陰極區(qū)的總反應(yīng)為H2C2O4＋HO－N+H3＋6e－＋6H+=H3N+CH2COOH＋3H2O，1molH2O解離成1molH+和1molOH－，故理論上生成1molH3N+CH2COOH雙極膜中有6molH2O解離，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．根據(jù)分析，結(jié)合裝置圖，陽(yáng)極總反應(yīng)為2HCHO－2e－＋4OH－=2HCOO－＋H2↑＋2H2O，C項(xiàng)正確；D．根據(jù)分析，陰極區(qū)的Pb上發(fā)生反應(yīng)H2C2O4＋2e－＋2H+=OHC－COOH＋H2O，D項(xiàng)正確；答案選B。2．A。解析：電極電極名稱電極反應(yīng)式a陰極2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑b陽(yáng)極2HCHO－2e－＋4OH－=2HCOO－＋2H2O＋H2↑傳統(tǒng)電解水過(guò)程中每轉(zhuǎn)移4mole－可制得2molH2，耦合HCHO高效制H2過(guò)程中每轉(zhuǎn)移4mole－，陰、陽(yáng)極均可產(chǎn)生2mol氫氣，則相同電量下H2理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的2倍，A錯(cuò)誤；由上述分析可知，陰極的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑，B正確；綜合圖像中的離子交換膜為陰離子交換膜及電解池中陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)知，OH－通過(guò)交換膜向b極區(qū)移動(dòng)，C正確；由上述分析可知，D正確。3．B。解析：電極b上Br－發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成BrOeq\o\al(－,3)，電極b為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為Br－－6e－＋3H2O=BrOeq\o\al(－,3)＋6H＋；則電極a為陰極，電極a的電極反應(yīng)為6H＋＋6e－=3H2↑；電解總反應(yīng)式為Br－＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))BrOeq\o\al(－,3)＋3H2↑；催化循環(huán)階段BrOeq\o\al(－,3)被還原成Br－循環(huán)使用、同時(shí)生成O2，實(shí)現(xiàn)高效制H2和O2，即Z為O2。根據(jù)分析，電極a為陰極，連接電源負(fù)極，A項(xiàng)正確；根據(jù)分析，電解過(guò)程中消耗H2O和Br－，而催化階段BrOeq\o\al(－,3)被還原成Br－循環(huán)使用，故加入Y的目的是補(bǔ)充H2O，B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)分析，電解總反應(yīng)式為Br－＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))BrOeq\o\al(－,3)＋3H2↑，C項(xiàng)正確；催化階段，Br元素的化合價(jià)由＋5價(jià)降至－1價(jià)，生成1molBr－得到6mol電子，O元素的化合價(jià)由－2價(jià)升至0價(jià)，生成1molO2失去4mol電子，根據(jù)得失電子守恒，反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n(O2)∶n(Br－)＝6∶4＝3∶2，D項(xiàng)正確。4．C。解析：右側(cè)溶液為飽和食鹽水，右側(cè)電極產(chǎn)生氣體，則右側(cè)電極為陽(yáng)極，Cl－放電產(chǎn)生氯氣，電極反應(yīng)為：Cl－－2e－＝Cl2↑；左側(cè)電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，F(xiàn)e2O3在堿性條件下轉(zhuǎn)化為Fe，電極反應(yīng)為：Fe2O3＋6e－＋3H2O=2Fe＋6OH－；中間為陽(yáng)離子交換膜，Na+由陽(yáng)極向陰極移動(dòng)。A．由分析可知，陽(yáng)極反應(yīng)為：Cl－－2e－=Cl2↑，A正確；B．由分析可知，陰極反應(yīng)為：Fe2O3＋6e－＋3H2O=2Fe＋6OH－，消耗水產(chǎn)生OH－，陰極區(qū)溶液中OH－濃度逐漸升高，B正確；C．由分析可知，理論上每消耗1molFe2O3，轉(zhuǎn)移6mol電子，產(chǎn)生3molCl2，同時(shí)有6molNa+由陽(yáng)極轉(zhuǎn)移至陰極，則陽(yáng)極室溶液減少3×71g＋6×23g＝351g，C錯(cuò)誤；D．由分析可知，理論上每消耗1molFe2O3，轉(zhuǎn)移6mol電子，有6molNa+由陽(yáng)極轉(zhuǎn)移至陰極，陰極室物質(zhì)最多增加6×23g＝138g，D正確；故選C。5．B。解析：多孔電極1上H2O(g)發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H2(g)，多孔電極1為陰極，電極反應(yīng)為2H2O＋4e－=2H2＋2O2－；多孔電極2上O2－發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成O2(g)，多孔電極2為陽(yáng)極，電極反應(yīng)為2O2－－4e－=O2，。電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大電極的表面積，增大與水蒸氣的接觸面積，A項(xiàng)正確；根據(jù)分析，電極2為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2O2－－4e－=O2，B項(xiàng)錯(cuò)誤；工作時(shí)，陰離子O2－向陽(yáng)極移動(dòng)，即O2－從多孔電極1遷移到多孔電極2，C項(xiàng)正確；根據(jù)分析，電解總反應(yīng)為2H2O(g)eq\o(=,\s\up7(電解))2H2＋O2，分解2molH2O轉(zhuǎn)移4mol電子，則理論上電源提供2mol電子能分解1molH2O，D項(xiàng)正確；故選B。6．C。解析：該裝置為電解池，光陽(yáng)極上水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O－2e－＝H2O2＋2H＋，陰極上氧氣和氫離子得電子生成過(guò)氧化氫，電極反應(yīng)式為O2＋2H＋＋2e－＝H2O2；A．該裝置為電解池，利用光能提供能量轉(zhuǎn)化為電能，在電解池中將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，A正確；B．由圖可知，陰極上氧氣和氫離子得電子生成過(guò)氧化氫，電極反應(yīng)式為O2＋2H＋＋2e－＝H2O2，B正確；C．光陽(yáng)極上水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O－2e－＝H2O2＋2H＋，每消耗1molH2O，則體系中生成0.5molH2O2，C錯(cuò)誤；D．由Mn(Ⅳ)和過(guò)氧化氫轉(zhuǎn)化為Mn(Ⅱ)過(guò)程中，錳元素化合價(jià)降低，H2O2做還原劑，表現(xiàn)還原性，由Mn(Ⅱ)轉(zhuǎn)化為Mn(Ⅳ)時(shí)，H2O2中O元素化合價(jià)降低，做氧化劑，表現(xiàn)氧化性，D正確；故選C。7．B。解析：由電解原理圖可知，Ni電極產(chǎn)生氫氣，作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，則電極反應(yīng)為：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－；Pt電極C3N8H4失去電子生成C6Neq\o\al(4－,16)，作陽(yáng)極，電極反應(yīng)為：2C3N8H4＋8OH－－4e－=C6Neq\o\al(4－,16)＋8H2O，同時(shí)，Pt電極還伴隨少量O2生成，電極反應(yīng)為：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。A．由分析可知，Ni電極為陰極，Pt電極為陽(yáng)極，電解過(guò)程中，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，即OH－向Pt電極移動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．由分析可知，Pt電極C3N8H4失去電子生成C6Neq\o\al(4－,16)，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，電極反應(yīng)為：2C3N8H4＋8OH－－4e－＝C6Neq\o\al(4－,16)＋8H2O，B正確；C．由分析可知，陽(yáng)極主要反應(yīng)為：2C3N8H4＋8OH－－4e－=C6N164－＋8H2O，陰極反應(yīng)為：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，則電解過(guò)程中發(fā)生的總反應(yīng)主要為：2C3N8H4＋4OH－=C6Neq\o\al(4－,16)＋4H2O＋2H2↑，反應(yīng)消耗OH－，生成H2O，電解一段時(shí)間后，溶液pH降低，C錯(cuò)誤；D．根據(jù)電解總反應(yīng)：2C3N8H4＋4OH－＝C6Neq\o\al(4－,16)＋4H2O＋2H2↑可知，每生成1molH2，生成0.5molK4C6N16，但Pt電極伴隨少量O2生成，發(fā)生電極反應(yīng)：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，則生成1molH2時(shí)得到的部分電子由OH－放電產(chǎn)生O2提供，所以生成K4C6N16小于0.5mol，D錯(cuò)誤；故選B。8．D。解析：催化電極M上二氧化碳得到電子發(fā)生還原反應(yīng)和水生成甲酸根離子和氫氧根離子：CO2＋2e－＋H2O=HCOO－＋2OH－，甲酸根離子和氫氧根離子通過(guò)陰離子膜加入中間室，氫氧根離子和氫離子生成水、甲酸根離子和氫離子生成甲酸，則M是陰極，那么N是陽(yáng)極，陽(yáng)極水失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，氫離子通過(guò)陽(yáng)離子膜進(jìn)入中間室；A．酸性條件下，電解時(shí)電極N上水失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，A錯(cuò)誤；B．催化電極M上二氧化碳得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成甲酸，B錯(cuò)誤；C．由分析，陽(yáng)離子交換膜有1種離子通過(guò)，C錯(cuò)誤；D．由分析，總反應(yīng)為二氧化碳和水生成甲酸和氧氣，D正確；故選D。9．AC。解析：由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知，與電源正極相連為電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2SOeq\o\al(2－,4)－2e－=S2Oeq\o\al(2－,8)，電解過(guò)程流出液b中混有少量氣泡，發(fā)生副反應(yīng)2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，與電源負(fù)極相連的電極為陰極，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑。A．由分析可知，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，但是硫酸根不能通過(guò)質(zhì)子交換膜，則硫酸根不能從陰極區(qū)遷移到陽(yáng)極區(qū)，A錯(cuò)誤；B．由分析可知，陰極區(qū)產(chǎn)生氫氣，則a為氫氣，B正確；C．由于陽(yáng)極區(qū)存在副反應(yīng)，則當(dāng)回路中通過(guò)1mol電子產(chǎn)生的(NH4)2S2O8小于0.5mol，C錯(cuò)誤；D．由分析可知，陽(yáng)極區(qū)發(fā)生反應(yīng)氧化反應(yīng)2SOeq\o\al(2－,4)－2e－=S2Oeq\o\al(2－,8)，D正確；故選AC。10．C。解析：由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源正極相連的IrOx－Ti電極為電解池的陽(yáng)極，水在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－＝O2↑＋4H+，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯、乙醇等，電極反應(yīng)式為2CO2＋12H+＋12e－＝C2H4＋4H2O、2CO2＋12H+＋12e－＝C2H5OH＋3H2O，電解池工作時(shí)，氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜由陽(yáng)極室進(jìn)入陰極室。A項(xiàng)，析氫反應(yīng)為還原反應(yīng)，應(yīng)在陰極發(fā)生，即在銅電極上發(fā)生，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，離子交換膜為質(zhì)子交換膜，只允許氫離子通過(guò)，Cl-不能通過(guò)，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯、乙醇等，電極反應(yīng)式有2CO2＋12H+＋12e－＝C2H4＋4H2O，故C正確；D項(xiàng)，水在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－＝O2↑＋4H+，每轉(zhuǎn)移1mol電子，生成0.25molO2，在標(biāo)況下體積為5.6L，故D錯(cuò)誤；故選C。11．D。解析：由圖可知，該裝置為電解水制取氫氣的裝置，a電極與電源正極相連，為電解池的陽(yáng)極，b電極與電源負(fù)極相連，為電解池的陰極，陰極反應(yīng)為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，陽(yáng)極反應(yīng)為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，電池總反應(yīng)為2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑，據(jù)此解答。A項(xiàng)，b電極反應(yīng)式為b電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，故A正確；B項(xiàng)，該裝置工作時(shí)陽(yáng)極無(wú)Cl2生成且KOH濃度不變，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O，為保持OH－離子濃度不變，則陰極產(chǎn)生的OH－離子要通過(guò)離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極室，即離子交換膜應(yīng)為陰離子交換摸，故B正確；C項(xiàng)，電解時(shí)電解槽中不斷有水被消耗，海水中的動(dòng)能高的水可穿過(guò)PTFE膜，為電解池補(bǔ)水，故C正確；D項(xiàng)，由電解總反應(yīng)可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率為xmol·h－1，則補(bǔ)水的速率也應(yīng)是xmol·h－1，故D錯(cuò)誤；故答案選D。12．D。解析：由圖可知，左側(cè)電極產(chǎn)生氧氣，則左側(cè)電極為陽(yáng)極，電極a為正極，右側(cè)電極為陰極，b電極為負(fù)極，該裝置的總反應(yīng)產(chǎn)生氧氣和氫氣，相當(dāng)于電解水。A項(xiàng)，由分析可知，a為正極，b電極為負(fù)極，則a端電勢(shì)高于b端電勢(shì)，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，右側(cè)電極上產(chǎn)生氫氣的電極方程式為：2H+＋2e－＝H2↑，則理論上轉(zhuǎn)移2mol－生成2，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，由圖可知，該裝置的總反應(yīng)為電解海水的裝置，隨著電解的進(jìn)行，海水的濃度增大，但是其pH基本不變，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由圖可知，陽(yáng)極上的電極反應(yīng)為：－＋－－＝H＋，D正確；故選D。13．D。解析：閉合K1，形成電解池，電解飽和食鹽水，左側(cè)為陽(yáng)極，陽(yáng)極氯離子失去電子生成氯氣，電極反應(yīng)為2Cl－－2e－＝Cl2↑，右側(cè)為陰極，陰極電極反應(yīng)為2H+＋2e－＝H2↑，總反應(yīng)為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。A項(xiàng)，根據(jù)分析，U型管兩側(cè)均有氣泡冒出，分別是Cl2和H2，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，左側(cè)生成氯氣，氯氣遇到水生成HClO，具有漂白性，則a處布條褪色，說(shuō)明HClO具有漂白性，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，b處出現(xiàn)藍(lán)色，發(fā)生Cl2＋2KI=I2＋2KCl，說(shuō)明還原性：I－Cl－，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，斷開(kāi)K1，立刻閉合K2，此時(shí)構(gòu)成氫氯燃料電池，形成電流，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D正確；故選D。14．B。解析：由信息大電流催化電解KNO3溶液制氨可知，在電極a處KNO3放電生成NH3，發(fā)生還原反應(yīng)，故電極a為陰極，電極方程式為NOeq\o\al(－,3)＋8e－＋7H2O=NH3·H2O＋9OH－，電極b為陽(yáng)極，電極方程式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜中的H＋移向電極a，OH－移向電極b。A項(xiàng)，由分析中陰陽(yáng)極電極方程式可知，電解總反應(yīng)為＋=NH3·H2O＋2O2↑＋KOH，故A正確；B項(xiàng)，每生成molNH3·H2O，陰極得8mole－，同時(shí)雙極膜處有8molH+進(jìn)入陰極室，即有8mol的H2O解離，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電解過(guò)程中，陽(yáng)極室每消耗4molOH-，同時(shí)有4molOH－通過(guò)雙極膜進(jìn)入陽(yáng)極室，KOH的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變，故C正確；D項(xiàng)，相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)具有更大的膜面積，有利于H2O被催化解離成H+和OH－，可提高氨生成速率，故D正確；故選B。15．C。解析：A項(xiàng)，SO2是酸性氧化物，廢氣中SO2排放到空氣中會(huì)形成硫酸型酸雨，故A正確；B項(xiàng)，裝置a中溶液的溶質(zhì)為NaHCO3，溶液顯堿性，說(shuō)明HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于電離程度，故B正確；C項(xiàng)，裝置a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2氣體，CO2與NaHCO3溶液不反應(yīng)，不能吸收CO2，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由電解池陰極和陽(yáng)極反應(yīng)式可知，裝置b中總反應(yīng)為SOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))HCOOH＋SOeq\o\al(2－,4)，故D正確；故選C。16．C。解析：由圖可知，在外加電源下石墨電極上C轉(zhuǎn)化為CO，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，與電源正極相連，則電極A作陰極，TiO2和SiO2獲得電子產(chǎn)生電池材料(TiSi)，電極反應(yīng)為T(mén)iO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4O2－。A項(xiàng)，在外加電源下石墨電極上C轉(zhuǎn)化為CO，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電極A的電極反應(yīng)為T(mén)iO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4O2－，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)圖中信息可知，該體系中，石墨優(yōu)先于Cl-參與反應(yīng)，C正確；D項(xiàng)，電解池中石墨電極為陽(yáng)極，陽(yáng)離子向陰極電極A移動(dòng)，D錯(cuò)誤；故選C。17．B。解析：A項(xiàng)，電極A是氯離子變?yōu)槁葰猓蟽r(jià)升高，失去電子，是電解池陽(yáng)極，因此電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；B項(xiàng)，電極B為陰極，通入氧氣，氧氣得到電子，其電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，右室生成氫氧根，應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，左邊的鈉離子進(jìn)入到右邊，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液，故C正確；D項(xiàng)，改進(jìn)設(shè)計(jì)中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，通過(guò)反應(yīng)物的氧化性來(lái)降低電解電壓，減少能耗，故D正確。故選B。18．D。解析：該裝置電解池，電極b上3-甲基吡啶轉(zhuǎn)化為煙酸過(guò)程中‘加氧少氫’，發(fā)生氧化反應(yīng)，則b為陽(yáng)極，a為陰極，陰極電極反應(yīng)式為＋2e－＋2H+＝2；A．a(chǎn)極上硫元素化合價(jià)升高，a為陰極，A正確；B．電解池中陽(yáng)離子移向陰極，則H+移向a電極，B正確；C．電極b上3－甲基吡啶轉(zhuǎn)化為煙酸過(guò)程中發(fā)生氧化反應(yīng)，在酸性介質(zhì)中電極反應(yīng)式為：，C正確；D．根據(jù)電子守恒可得關(guān)系式：～6e－～6，因此生成6mol半胱氨酸的同時(shí)生成1mol煙酸，D錯(cuò)誤；故選：D。19．A。解析：由裝置示意圖可知，b電極上N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價(jià)降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，因此b為陰極，電極反應(yīng)式為N2＋3H2O＋6e－=2NH3＋3O2－，a為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2O2－－4e－=O2，據(jù)此分析解答。由分析可得，在b電極上，N2被還原，A正確；a為陽(yáng)極，若金屬Ag作a的電極材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯(cuò)誤；改變工作電源的電壓，導(dǎo)致電流大小改變，反應(yīng)速率也會(huì)改變，C錯(cuò)誤；電解過(guò)程中，陰極電極反應(yīng)式為2N2＋6H2O＋12e－=4NH3＋6O2－，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為6O2－－12e－=3O2，因此固體氧化物電解質(zhì)中O2－不會(huì)減少，D錯(cuò)誤。20．D。解析：A．石墨電極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)：P4Li[P(CN)2]化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)，所以石墨電極為陽(yáng)極，對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為P4＋8CN－－4e－=4[P(CN)2]－，則生成1molLi[P(CN)2]，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移1mol電子，A錯(cuò)誤；B．陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)該得電子，電極反應(yīng)式為2HCN＋2e－=H2↑＋2CN－，B錯(cuò)誤；C．石墨電極：P4Li[P(CN)2]發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，鉑電極為陰極，CN－應(yīng)該向陽(yáng)極移動(dòng)，即移向石墨電極，C錯(cuò)誤；D．由所給圖示可知HCN在陰極放電，產(chǎn)生CN－和H2，而HCN中的H來(lái)自LiOH，則電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來(lái)自于LiOH，D正確；故選D。21．BD。解析：由于乙室中兩個(gè)電極的電勢(shì)差比甲室大，所以乙室是原電池，甲室是電解池，然后根據(jù)原電池、電解池反應(yīng)原理分析解答。A．電池工作時(shí)，甲室中細(xì)菌上乙酸鹽的陰離子失去電子被氧化為CO2氣體，同時(shí)生成H+，電極反應(yīng)式為CH3COO－－8e－＋2H2O=2CO2↑＋7H+，H+通過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入陰極室，甲室的電極反應(yīng)式為Co2+＋2e－=Co，因此，甲室溶液pH逐漸減小，A錯(cuò)誤；B．對(duì)于乙室，正極上LiCoO2得到電子，被還原為Co2+，同時(shí)得到Li+，其中的O2－與溶液中的H+結(jié)合H2O，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2＋e－＋4H＋=Li＋＋Co2＋＋2H2O，負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為CH3COO－－8e－＋2H2O=2CO2↑＋7H+，負(fù)極產(chǎn)生的H+通過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入正極室，但是乙室的H+濃度仍然是減小的，因此電池工作一段時(shí)間后應(yīng)該補(bǔ)充鹽酸，B正確；C．電解質(zhì)溶液為酸性，不可能大量存在OH－，乙室電極反應(yīng)式為：LiCoO2＋e－＋4H＋=Li＋＋Co2＋＋2H2O，C錯(cuò)誤；D．若甲室Co2+減少200mg，則電子轉(zhuǎn)移物質(zhì)的量為n(e－)＝eq\f(0.2g,59g·mol－1)×2≈0.0068mol；若乙室Co2+增加300mg，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為n(e－)＝eq\f(0.3g,59g·mol－1)×1≈0.0051mol，由于電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量不等，說(shuō)明此時(shí)已進(jìn)行過(guò)溶液轉(zhuǎn)移，即將乙室部分溶液轉(zhuǎn)移至甲室，D正確；故合理選項(xiàng)是BD。22．A。解析：本裝置為電解池，左側(cè)陽(yáng)極析出氧氣，右側(cè)陰極析出氫氣，據(jù)此分析解題。A．左側(cè)陽(yáng)極析出氧氣，左側(cè)電極反應(yīng)：2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，A正確；B．右側(cè)電極反應(yīng)2CH3COOH＋2e－=H2↑＋2CH3COO－，反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中存在CH3COO－，水解后溶液顯堿性，故溶液為紅色，B錯(cuò)誤；C．若c中收集氣體11.20mL，若在標(biāo)況下，c中收集氣體的物質(zhì)的量為0.5×10－3mol，轉(zhuǎn)移電子量為0.5×10－3mol×4＝2×10－3mol，故產(chǎn)生氫氣：1×10-3mol，則樣品中乙酸濃度為：1×10－3mol÷10÷10－3＝0.1mol·L－1，但是題中未給定氣體狀態(tài)不能準(zhǔn)確計(jì)算，C錯(cuò)誤；D．鹽橋換為U形銅導(dǎo)線則不能起到傳遞離子使溶液呈電中性的效果，影響反應(yīng)進(jìn)行，D錯(cuò)誤；答案選A。23．C。解析：A．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價(jià)升高，失電子，則電極B為陽(yáng)極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；B．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+失電子轉(zhuǎn)化為了MnO2，電極反應(yīng)式為：2H2O＋Mn2+－2e－＝MnO2＋4H+，B正確；C．電極A為陰極，LiMn2O4得電子，電極反應(yīng)式為：2LiMn2O4＋6e－＋16H+＝2Li+＋4Mn2+＋8H2O，依據(jù)得失電子守恒，電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4＋4H+＝2Li+＋Mn2+＋3MnO2＋2H2O，反應(yīng)生成了Mn2+，Mn2+濃度增大，C錯(cuò)誤；D．電解池總反應(yīng)：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，電解結(jié)束后，可通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH將錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，從而獲得碳酸鋰，D正確；答案選C。24．BD。解析：由圖可知，a電極為陽(yáng)極，堿性條件下[Fe(CN)6]4－離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成[Fe(CN)6]3－離子，催化劑作用下，[Fe(CN)6]3－離子與氫氧根離子反應(yīng)生成[Fe(CN)6]4—離子、氧氣和水，b電極為陰極，水分子作用下DHPS在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成DHPS—2H和氫氧根離子，催化劑作用下，DHPS—2H與水反應(yīng)生成DHPS和氫氣，氫氧根離子通過(guò)陰離子交換膜由陰極室向陽(yáng)極室移動(dòng)，則M為氧氣、N為氫氣。A．由分析可知，b電極為電解池的陰極，故A錯(cuò)誤；B．由分析可知，氫氧根離子通過(guò)陰離子交換膜由陰極室向陽(yáng)極室移動(dòng)，則隔膜為陰離子交換膜，故B正確；C．由分析可知，M為氧氣、N為氫氣，由得失電子數(shù)目守恒可知，氧氣和氫氣的的物質(zhì)的量之比為1：2，故C錯(cuò)誤；D．由分析可知，反應(yīng)器I中發(fā)生的反應(yīng)為催化劑作用下，[Fe(CN)6]3－離子與氫氧根離子反應(yīng)生成[Fe(CN)6]4－離子、氧氣和水，反應(yīng)的離子方程式為4[Fe(CN)6]3－＋4OH－eq\o(=,\s\up7(催化劑))4[Fe(CN)6]4－＋O2↑＋2H2O，故D正確；故選BD。25．C。解析：惰性電極2，Br－被氧化為Br2，為陽(yáng)極，故A正確；WOeq\o\al(2－,4)、WOeq\o\al(2－,5)循環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)前后WOeq\o\al(2－,4)、WOeq\o\al(2－,5)數(shù)量不變，故B正確；總反應(yīng)為氧氣把二丁基-N-羥基胺氧化為硝酮，1mol二丁基-N-羥基胺失去2molH原子生成1mol硝酮，氧氣最終生成水，根據(jù)氧原子守恒，消耗1mol氧氣，可得到2mol硝酮，故C錯(cuò)誤；外電路通過(guò)1mol電子時(shí)生成0.5molH2O2，H2O2最終生成水，根據(jù)氧原子守恒，可得到1mol水，故D正確。26．B27．C。解析：根據(jù)電解原理可知，電解池中陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，該題中以熔融鹽為電解液，含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽(yáng)極進(jìn)行電解，通過(guò)控制一定的條件，從而可使陽(yáng)極區(qū)Mg和Al發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，分別生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不參與反應(yīng)，陰極區(qū)Al3+得電子生成Al單質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)Al的再生，據(jù)此分析解答。A．陰極應(yīng)該發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，實(shí)際上Mg在陽(yáng)極失電子生成Mg2+，A錯(cuò)誤；B．Al在陽(yáng)極上被氧化生成Al3+，B錯(cuò)誤；C．陽(yáng)極材料中Cu和Si不參與氧化反應(yīng)，在電解槽底部可形成陽(yáng)極泥，C正確；D．因?yàn)殛?yáng)極除了鋁參與電子轉(zhuǎn)移，鎂也參與了電子轉(zhuǎn)移，且還會(huì)形成陽(yáng)極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質(zhì)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒及元素守恒可知，陽(yáng)極與陰極的質(zhì)量變化不相等，D錯(cuò)誤；故選C。28．C。解析：由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，一段時(shí)間后，銅離子在陰極失去電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅；實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過(guò)量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層。A．由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)，當(dāng)溶液中氫離子濃度減小，反應(yīng)和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導(dǎo)致產(chǎn)生的氣體減少，故A正確；B．由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，可能發(fā)生的反應(yīng)為Fe＋2H+=Fe2+＋H2↑、Fe＋Cu2+=Fe2+＋Cu，故B正確；C．由分析可知，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，隨陰極析出銅，四氨合銅離子濃度減小，Cu2+＋4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．由分析可知，實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過(guò)量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層，故D正確；故選C。15．(2021·全國(guó)甲卷)乙醛酸是一種重要的化工中間體，可果用如下圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH－，并在直流電場(chǎng)作用下分別問(wèn)兩極遷移。下列說(shuō)法正確的是()A．KBr在上述電化學(xué)合成過(guò)程中只起電解質(zhì)的作用B．陽(yáng)極上的反應(yīng)式為：HOOCCOOH＋2H+＋2e－＝HOOCCHO＋H2OC．制得2mol乙醛酸，理論上外電路中遷移了1mol電子D．雙極膜中間層中的H＋在外電場(chǎng)作用下向鉛電極方向遷移16．(2021·全國(guó)乙卷)沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會(huì)阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問(wèn)題，通常在管道口設(shè)置一對(duì)惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．陽(yáng)極發(fā)生將海水中的Cl-氧化生成Cl2的反應(yīng)B．管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClOC．陰極生成的H2應(yīng)及時(shí)通風(fēng)稀釋安全地排入大氣D．陽(yáng)極表面形成的Mg(OH)2等積垢需要定期清理17．(2021·湖北卷)Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會(huì)轉(zhuǎn)化為CrO3。電解法制備CrO3的原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．電解時(shí)只允許H+通過(guò)離子交換膜B．生成O2和H2的質(zhì)量比為8:1C．電解一段時(shí)間后陰極區(qū)溶液OH－的濃度增大D．CrO3的生成反應(yīng)為Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋2H+=2CrO3＋H2O18．(2021·天津卷)如下所示電解裝置中，通電后石墨電極Ⅱ上有O2生成，F(xiàn)e2O3逐漸溶解，下列判斷錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)是電源的負(fù)極B．通電一段時(shí)間后，向石墨電極Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出現(xiàn)紅色C．隨著電解的進(jìn)行，CuCl2溶液濃度變大D．當(dāng)0.01molFe2O3完全溶解時(shí)，至少產(chǎn)生氣體336mL(折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)19．(2021·廣東卷)鈷(Co)的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說(shuō)法正確的是()A．工作時(shí)，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH均增大B．生成1molCo，Ⅰ室溶液質(zhì)量理論上減少16gC．移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變D．電解總反應(yīng)：2Co2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2Co＋O2↑＋4H＋20．(2020·全國(guó)卷)電致變色器件可智能調(diào)控太陽(yáng)光透過(guò)率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。如圖是某電致變色器件的示意圖。當(dāng)通電時(shí)，Ag＋注入無(wú)色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈現(xiàn)藍(lán)色，對(duì)于該變化過(guò)程，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．Ag為陽(yáng)極B．Ag＋由銀電極向變色層遷移C．W元素的化合價(jià)升高D．總反應(yīng)為WO3＋xAg=AgxWO321．(2020·山東卷)采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過(guò)電解法制備雙氧水的裝置如圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．陽(yáng)極反應(yīng)為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑B．電解一段時(shí)間后，陽(yáng)極室的pH未變C．電解過(guò)程中，H＋由a極區(qū)向b極區(qū)遷移D．電解一段時(shí)間后，a極生成的O2與b極反應(yīng)的O2等量22．(2020·浙江1月)在氯堿工業(yè)中，離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖如下，下列說(shuō)法不正確的是()離子交換膜A．電極A為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣B．離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜C．飽和NaCl從a處進(jìn)，NaOH溶液從d處出D．OH－遷移的數(shù)量等于導(dǎo)線上通過(guò)電子的數(shù)量23．(2020·浙江1月)電解高濃度RCOONa(羧酸鈉)的NaOH溶液，在陽(yáng)極RCOO－放電可得到R—R(烷烴)。下列說(shuō)法不正確的是()A．電解總反應(yīng)方程式：2RCOONa＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))R—R＋2CO2↑＋H2↑＋2NaOHB．RCOO－在陽(yáng)極放電，發(fā)生氧化反應(yīng)C．陰極的電極反應(yīng)：2H2O＋2e－=2OH－＋H2↑D．電解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷24．(2018·全國(guó)卷Ⅰ)最近我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2＋H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如圖所示，其中電極分別為ZnO@石墨稀(石墨稀包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：①EDTA－Fe2＋－e－=EDTA－Fe3＋②2EDTA－Fe3＋＋H2S=2H＋＋S＋2EDTA－Fe2＋該裝置工作時(shí)，下列敘述錯(cuò)誤的是()A．陰極的電極反應(yīng)：CO2＋2H＋＋2e－=CO＋H2OB．協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2＋H2S=CO＋H2O＋SC．石墨烯上的電勢(shì)比ZnO@石墨烯上的低D．若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA－Fe3＋/EDTA－Fe2＋，溶液需為酸性25．(2017·海南卷)一種電化學(xué)制備N(xiāo)H3的裝置如圖所示，圖中陶瓷在高溫時(shí)可以傳輸H＋。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．Pd電極b為陰極B．陰極的反應(yīng)式為：N2＋6H＋＋6e－=2NH3C．H＋由陽(yáng)極向陰極遷移D．陶瓷可以隔離N2和H226．(2017·全國(guó)Ⅱ卷)用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．待加工鋁質(zhì)工件為陽(yáng)極B．可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C．陰極的電極反應(yīng)式為Al3＋＋3e－=AlD．硫酸根離子在電解過(guò)程中向陽(yáng)極移動(dòng)27．(2016·)三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示，采用惰性電極，ab、cd均為離子交換膜，在直流電場(chǎng)的作用下，兩膜中間的Na＋和SOeq\o\al(2－,4)可通過(guò)離子交換膜，而兩端隔室中離子被阻擋不能進(jìn)入中間隔室。下列敘述正確的是()A．通電后中間隔室的SOeq\o\al(2－,4)離子向正極遷移，正極區(qū)溶液pH增大B．該法在處理含Na2SO4廢水時(shí)可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品C．負(fù)極反應(yīng)為2H2O－4e－=O2＋4H＋，負(fù)極區(qū)溶液pH降低D．當(dāng)電路中通過(guò)1mol電子的電量時(shí)，會(huì)有0.5mol的O2生成28．(2016·)用石墨電極完成下列電解實(shí)驗(yàn)。下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測(cè)不合理的是()實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二裝置現(xiàn)象a、d處試紙變藍(lán)；b處變紅，局部褪色；c處無(wú)明顯變化兩個(gè)石墨電極附近有氣泡產(chǎn)生；n處有氣泡產(chǎn)生……A．a(chǎn)、d處：2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－B．b處：2Cl－－2e－＝Cl2↑C．c處發(fā)生了反應(yīng)：Fe－2e－＝Fe2+D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的原理，實(shí)驗(yàn)二中m處能析出銅29．(2015·四川卷)用右圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時(shí)，控制溶液pH為9～10，陽(yáng)極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無(wú)污染的氣體。下列說(shuō)法不正確的是()A．用石墨作陽(yáng)極，鐵作陰極B．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式：Cl－＋2OH－－2e－=ClO－＋H2OC．陰極的電極反應(yīng)式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－D．除去CN－的反應(yīng)：2CN－＋5ClO－＋2H＋=N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O30．(2015·福建卷)某模擬“人工樹(shù)葉”電化學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示，該裝置能將H2O和CO2轉(zhuǎn)化為O2和燃料(C3H8O)。下列說(shuō)法正確的是()A．該裝置將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為光能和電能B．該裝置工作時(shí)，H＋從b極區(qū)向a極區(qū)遷移C．每生成1molO2，有44gCO2被還原D．a(chǎn)電極的反應(yīng)為：3CO2＋18H＋－18e－=C3H8O＋5H2O31．(2015·浙江卷)在固態(tài)金屬氧化物電解池中，高溫共電解H2－CO2混合氣體制備H2和CO是一種新的能源利用方式，基本原理如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()A．X是電源的負(fù)極B．陰極的電極反應(yīng)式是：H2O＋2e－=H2＋O2－CO2＋2e2－=CO＋O2－C．總反應(yīng)可表示為：H2O＋CO2eq\o(=,\s\up7(通電))H2＋CO＋O2D．陰、陽(yáng)兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是1∶132．(2014·上海卷)如圖所示，將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaCl溶液的U型管中，下列分析正確的是()A．K1閉合，鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為2H＋＋2e－=H2↑B．K1閉合，石墨棒周?chē)芤簆H逐漸升高C．K2閉合，鐵棒不會(huì)被腐蝕，屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法D．K2閉合，電路中通過(guò)0.002NA個(gè)電子時(shí)，兩極共產(chǎn)生0.001mol氣體33．(2013·全國(guó)卷)電解法處理酸性含鉻廢水(主要含有Cr2O72－)時(shí)，以鐵板作陰、陽(yáng)極，處理過(guò)程中存在反應(yīng)Cr2O72－＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr(OH)3形式除去，下列說(shuō)法不正確的是()A．陽(yáng)極反應(yīng)為Fe－2e－＝Fe2＋B．電解過(guò)程中溶液pH不會(huì)變化C．過(guò)程中有Fe(OH)3沉淀生成D．電路中每轉(zhuǎn)移12mol電子，最多有1molCr2O72－被還原34．(2013·浙江卷)電解裝置如圖所示，電解槽內(nèi)裝有KI及淀粉溶液，中間用陰離子交換膜隔開(kāi)。在一定的電壓下通電，發(fā)現(xiàn)左側(cè)溶液變藍(lán)色，一段時(shí)間后，藍(lán)色逐漸變淺。已知:3I2＋6OH－=IO3－＋5I－＋3H2O。下列說(shuō)法不正確的是()A．右側(cè)發(fā)生的電極方程式：2H2O+2e－=H2↑+2OH－B．電解結(jié)束時(shí)，右側(cè)溶液中含有IO3－C．電解槽內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的總化學(xué)方程式KI+3H2O=KIO3+3H2↑D．如果用陽(yáng)離子交換膜代替陰離子交換膜，電解槽內(nèi)發(fā)生的總化學(xué)方程式不變35．(2013·天津卷)為增強(qiáng)鋁的耐腐蝕性，現(xiàn)以鉛蓄電池為外電源，以Al作陽(yáng)極、Pb作陰極，電解稀硫酸，使鋁表面的氧化膜增厚。其反應(yīng)原理如下：電池：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)＋2H2O(l)；電解池：2Al＋3O2eq\o(=,\s\up7(通電))Al2O3＋3H2↑電解過(guò)程中，以下判斷正確的是()電池電解池AH+移向Pb電極H+移向Pb電極B每消耗3molPb生成2molAl2O3C正極：PbO2＋4H+＋2e－＝Pb2+＋2H2O陽(yáng)極：2Al＋3H2O－6e－＝Al2O3＋6H+D36．(2013·北京卷)用石墨電極電解CuCl2溶液(見(jiàn)右圖)。下列分析正確的是()A．a(chǎn)端是直流電源的負(fù)極B．通電使CuCl2發(fā)生電離C．陽(yáng)極上發(fā)生的反應(yīng)：Cu2+＋2e－＝CuD．通電一段時(shí)間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體37．(2012·福建卷)將下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置的K閉合，下列判斷正確的是()A．Cu電極上發(fā)生還原反應(yīng)B．電子沿Zn→a→b→Cu路徑流動(dòng)C．片刻后甲池中c(SO42－)增大D．片刻后可觀察到濾紙b點(diǎn)變紅色38．(2012·上海卷)右圖裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．a(chǎn)、b不可能是同種材料的電極B．該裝置可能是電解池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸C．該裝置可能是原電池，電解質(zhì)溶液為稀鹽酸D．該裝置可看作是銅－鋅原電池，電解質(zhì)溶液是稀硫酸39．(2012·海南卷)下列各組中，每種電解質(zhì)溶液電解時(shí)(惰性電極)只生成氫氣和氧氣的是()A．HCl、CuCl2、Ba(OH)2 B．NaOH、CuSO4、H2SO4C．NaOH、H2SO4、Ba(OH)2 D．NaBr、H2SO4、Ba(OH)240．(2012·浙江卷)以鉻酸鉀為原料，電化學(xué)法制備重鉻酸鉀的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如下，下列說(shuō)法不正確的是()A．在陰極式，發(fā)生的電極反應(yīng)為：2H2O＋2e－=2OH―＋H2↑B．在陽(yáng)極室，通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?，是因?yàn)殛?yáng)極區(qū)H＋濃度增大，使平衡2CrO42－＋2H+Cr2O72－＋H2O向右移動(dòng)C．該制備過(guò)程總反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4K2CrO4＋4H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2K2Cr2O7＋4KOH＋2H2↑＋2O2↑D．測(cè)定陽(yáng)極液中K和Cr的含量，若K與Cr的物質(zhì)的量之比為d，則此時(shí)鉻酸鉀的轉(zhuǎn)化率為α＝41．(2012·安徽卷)某興趣小組設(shè)計(jì)如下微型實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)時(shí)，現(xiàn)斷開(kāi)K2，閉合K1，兩極均有氣泡產(chǎn)生；一段時(shí)間后，斷開(kāi)K1，閉合K2，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)，下列有關(guān)描述正確的是()A．?dāng)嚅_(kāi)K2，閉合K1時(shí)，總反應(yīng)的離子方程式為：2H+＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(通電))Cl2↑＋H2↑B．?dāng)嚅_(kāi)K2，閉合K1時(shí)，石墨電極附近溶液變紅C．?dāng)嚅_(kāi)K1，閉合K2時(shí)，銅電極上的電極反應(yīng)為：Cl2＋2e－＝2Cl－D．?dāng)嚅_(kāi)K1，閉合K2時(shí)，石墨電極作正極42．(2011·上海卷)用電解法提取氯化銅廢液中的銅，方案正確的是()A．用銅片連接電源的正極，另一電極用鉑片B．用碳棒連接電源的正極，另一電極用銅片C．用氫氧化鈉溶液吸收陰極產(chǎn)物D．用帶火星的木條檢驗(yàn)陽(yáng)極產(chǎn)物44．(2010·全國(guó)卷)鉛蓄電池的工作原理為：Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O，研讀下圖，下列判斷不正確的是()A．K閉合時(shí)，d電極反應(yīng)式：PbSO4＋2H2O－2e－＝PbO2＋4H+＋SO42－B．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，Ⅰ中消耗的H2SO4為0.2molC．K閉合時(shí)，Ⅱ中SO42－向c電極遷移D．K閉合一段時(shí)間后，Ⅱ可單獨(dú)作為原電池，d電極為正極45．(2010·海南卷)利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Au等雜質(zhì)的粗銅提純，下列敘述正確的是()A．電解時(shí)以純銅作陽(yáng)極B．電解時(shí)陰極發(fā)生氧化反應(yīng)C．粗銅連接電源負(fù)極，電極反應(yīng)是Cu－2e－＝Cu2+D．電解結(jié)束，電解槽底部會(huì)形成含少量Ag、Au等陽(yáng)極泥46．(2009·北京卷)下列敘述不正確的是()A．鐵表面鍍鋅，鐵作陽(yáng)極B．船底鑲嵌鋅塊，鋅作負(fù)極，以防船體被腐蝕C．鋼鐵吸氧腐蝕的正極反應(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH-D．工業(yè)上電解飽和和食鹽水的陽(yáng)極反應(yīng)：2Cl--2e-=Cl2↑46．(2007·上海卷)某學(xué)生設(shè)計(jì)了一個(gè)“黑筆寫(xiě)紅字”的趣味實(shí)驗(yàn)。濾紙先用氯化鈉、無(wú)色酚酞的混合液浸濕，然后平鋪在一塊鉑片上，接通電源后，用鉛筆在濾紙上寫(xiě)字，會(huì)出現(xiàn)紅色字跡。據(jù)此，下列敘述正確的是()A．鉛筆端作陽(yáng)極，發(fā)生還原反應(yīng)B．鉑片端作陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)C．鉛筆端有少量的氯氣產(chǎn)生D．a(chǎn)點(diǎn)是負(fù)極，b點(diǎn)是正極47．(2007·全國(guó)卷)以惰性電極電解足量的CuSO4溶液。若陽(yáng)極上產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為0.0100mol，則陰極上析出銅的質(zhì)量為()A．0.64g B．1.28g C．2.56g D．5.12g【電解原理】答案1．C。解析：由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源正極相連IrOx-Ti電極為電解池的陽(yáng)極，水在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯、乙醇等，電極反應(yīng)式為2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e?=C2H5OH+3H2O，電解池工作時(shí)，氫離子通過(guò)質(zhì)子交換膜由陽(yáng)極室進(jìn)入陰極室?！驹斀狻緼．析氫反應(yīng)為還原反應(yīng)，應(yīng)在陰極發(fā)生，即在銅電極上發(fā)生，故A錯(cuò)誤；B．離子交換膜為質(zhì)子交換膜，只允許氫離子通過(guò)，Cl-不能通過(guò)，故B錯(cuò)誤；C．由分析可知，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成乙烯、乙醇等，電極反應(yīng)式有2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O，故C正確；D．水在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，每轉(zhuǎn)移1mol電子，生成0.25molO2，在標(biāo)況下體積為5.6L，故D錯(cuò)誤；答案選C。2．D。解析：由圖可知，該裝置為電解水制取氫氣的裝置，a電極與電源正極相連，為電解池的陽(yáng)極，b電極與電源負(fù)極相連，為電解池的陰極，陰極反應(yīng)為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，陽(yáng)極反應(yīng)為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，電池總反應(yīng)為2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑，據(jù)此解答。A項(xiàng)，b電極反應(yīng)式為b電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，故A正確；B項(xiàng)，該裝置工作時(shí)陽(yáng)極無(wú)Cl2生成且KOH濃度不變，陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O，為保持OH－離子濃度不變，則陰極產(chǎn)生的OH－離子要通過(guò)離子交換膜進(jìn)入陽(yáng)極室，即離子交換膜應(yīng)為陰離子交換摸，故B正確；C項(xiàng)，電解時(shí)電解槽中不斷有水被消耗，海水中的動(dòng)能高的水可穿過(guò)PTFE膜，為電解池補(bǔ)水，故C正確；D項(xiàng)，由電解總反應(yīng)可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率為xmol?h－1，則補(bǔ)水的速率也應(yīng)是xmol?h－1，故D錯(cuò)誤；故選D。3．D。解析：閉合K1，形成電解池，電解飽和食鹽水，左側(cè)為陽(yáng)極，陽(yáng)極氯離子失去電子生成氯氣，電極反應(yīng)為2Cl－－2e－＝Cl2↑，右側(cè)為陰極，陰極電極反應(yīng)為2H+＋2e－＝H2↑，總反應(yīng)為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。A項(xiàng)，根據(jù)分析，U型管兩側(cè)均有氣泡冒出，分別是Cl2和H2，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，左側(cè)生成氯氣，氯氣遇到水生成HClO，具有漂白性，則a處布條褪色，說(shuō)明HClO具有漂白性，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，b處出現(xiàn)藍(lán)色，發(fā)生Cl2＋2KI=I2＋2KCl，說(shuō)明還原性：I－Cl－，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，斷開(kāi)K1，立刻閉合K2，此時(shí)構(gòu)成氫氯燃料電池，形成電流，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D正確；故選D。4．B。解析：由信息大電流催化電解KNO3溶液制氨可知，在電極a處KNO3放電生成NH3，發(fā)生還原反應(yīng)，故電極a為陰極，電極方程式為NOeq\o\al(－,3)＋8e－＋7H2O=NH3·H2O＋9OH－，電極b為陽(yáng)極，電極方程式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜中的H＋移向電極a，OH－移向電極b。A項(xiàng)，由分析中陰陽(yáng)極電極方程式可知，電解總反應(yīng)為＋=NH3·H2O＋2O2↑＋KOH，故A正確；B項(xiàng)，每生成molNH3·H2O，陰極得8mole－，同時(shí)雙極膜處有8molH+進(jìn)入陰極室，即有8mol的H2O解離，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，電解過(guò)程中，陽(yáng)極室每消耗4molOH-，同時(shí)有4molOH－通過(guò)雙極膜進(jìn)入陽(yáng)極室，KOH的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變，故C正確；D項(xiàng)，相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)具有更大的膜面積，有利于H2O被催化解離成H+和OH－，可提高氨生成速率，故D正確；故選B。5．B。解析：A項(xiàng)，由圖中信息可知，溴化鈉是電解裝置中的電解質(zhì)，其電離產(chǎn)生的離子可以起導(dǎo)電作用，且-極上被氧化為，然后與H2O反應(yīng)生成和－，再和葡萄糖反應(yīng)生成葡萄糖酸和－，溴離子在該過(guò)程中的質(zhì)量和性質(zhì)保持不變，因此，溴化鈉在反應(yīng)中起催化和導(dǎo)電作用，A正確；B項(xiàng)，由A中分析可知，2mol－在陽(yáng)極上失去2mol電子后生成1mol，1mol與H2O反應(yīng)生成1mol，1mol與1mol葡萄糖反應(yīng)生成1mol葡萄糖酸，1mol葡萄糖酸與足量的碳酸鈣反應(yīng)可生成0.5mol葡萄糖酸鈣，因此，每生成1mol葡萄糖酸鈣，理論上電路中轉(zhuǎn)移了4mol電子，B不正確；C項(xiàng)，葡萄糖酸分子內(nèi)既有羧基又有羥基，因此，其能通過(guò)分子內(nèi)反應(yīng)生成含有六元環(huán)狀結(jié)構(gòu)的酯，C正確；D項(xiàng)，葡萄糖分子中的1號(hào)C原子形成了醛基，其余5個(gè)C原子上均有羥基和H；醛基上既能發(fā)生氧化反應(yīng)生成羧基，也能在一定的條件下與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)生成醇，該加成反應(yīng)也是還原反應(yīng)；葡萄糖能與酸發(fā)生酯化反應(yīng)，酯化反應(yīng)也是取代反應(yīng)；羥基能與其相連的C原子的鄰位C上的H(β-H)發(fā)生消去反應(yīng)；綜上所述，葡萄糖能發(fā)生氧化、還原、取代、加成和消去反應(yīng)，D正確；故選B。6．C。解析：由圖可知，在外加電源下石墨電極上C轉(zhuǎn)化為CO，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，與電源正極相連，則電極A作陰極，TiO2和SiO2獲得電子產(chǎn)生電池材料(TiSi)，電極反應(yīng)為T(mén)iO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4O2－。A項(xiàng)，在外加電源下石墨電極上C轉(zhuǎn)化為CO，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，電極A的電極反應(yīng)為T(mén)iO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4O2－，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，根據(jù)圖中信息可知，該體系中，石墨優(yōu)先于Cl-參與反應(yīng)，C正確；D項(xiàng)，電解池中石墨電極為陽(yáng)極，陽(yáng)離子向陰極電極A移動(dòng)，D錯(cuò)誤；故選C。7．B。解析：A項(xiàng)，電極A是氯離子變?yōu)槁葰猓蟽r(jià)升高，失去電子，是電解池陽(yáng)極，因此電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；B項(xiàng)，電極B為陰極，通入氧氣，氧氣得到電子，其電極反應(yīng)式為：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，右室生成氫氧根，應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，左邊的鈉離子進(jìn)入到右邊，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液，故C正確；D項(xiàng)，改進(jìn)設(shè)計(jì)中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，通過(guò)反應(yīng)物的氧化性來(lái)降低電解電壓，減少能耗，故D正確。故選B。8．C。解析：A項(xiàng)，SO2是酸性氧化物，廢氣中SO2排放到空氣中會(huì)形成硫酸型酸雨，故A正確；B項(xiàng)，裝置a中溶液的溶質(zhì)為NaHCO3，溶液顯堿性，說(shuō)明HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于電離程度，故B正確；C項(xiàng)，裝置a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2氣體，CO2與NaHCO3溶液不反應(yīng)，不能吸收CO2，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由電解池陰極和陽(yáng)極反應(yīng)式可知，裝置b中總反應(yīng)為SSOeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))HCOOH＋SOeq\o\al(2－,4)，故D正確；故選C。9．C。解析：根據(jù)電解原理可知，電解池中陽(yáng)極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，該題中以熔融鹽為電解液，含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽(yáng)極進(jìn)行電解，通過(guò)控制一定的條件，從而可使陽(yáng)極區(qū)Mg和Al發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，分別生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不參與反應(yīng)，陰極區(qū)Al3+得電子生成Al單質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)Al的再生，據(jù)此分析解答。A．陰極應(yīng)該發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，實(shí)際上Mg在陽(yáng)極失電子生成Mg2+，A錯(cuò)誤；B．Al在陽(yáng)極上被氧化生成Al3+，B錯(cuò)誤；C．陽(yáng)極材料中Cu和Si不參與氧化反應(yīng)，在電解槽底部可形成陽(yáng)極泥，C正確；D．因?yàn)殛?yáng)極除了鋁參與電子轉(zhuǎn)移，鎂也參與了電子轉(zhuǎn)移，且還會(huì)形成陽(yáng)極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質(zhì)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒及元素守恒可知，陽(yáng)極與陰極的質(zhì)量變化不相等，D錯(cuò)誤；故選C。10．D。解析：A．石墨電極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)：P4→Li[P(CN)2]化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)，所以石墨電極為陽(yáng)極，對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為：P4＋8CN－－4e－＝4[P(CN)2]－，則生成1molLi[P(CN)2]，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移1mol電子，A錯(cuò)誤；B．陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)該得電子，P4＋8CN－－4e－＝4[P(CN)2]－為陽(yáng)極發(fā)生反應(yīng)，B錯(cuò)誤；C．石墨電極：P4→P4→Li[P(CN)2]發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，鉑電極為陰極，CN－應(yīng)該向陽(yáng)極移動(dòng)，即移向石墨電極，C錯(cuò)誤；D．由所給圖示可知HCN在陰極放電，產(chǎn)生CN－和H2，而HCN中的H來(lái)自LiOH，則電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來(lái)自于LiOH，D正確；故選D。11．A。解析：本裝置為電解池，左側(cè)陽(yáng)極析出氧氣，右側(cè)陰極析出氫氣，據(jù)此分析解題。A．左側(cè)陽(yáng)極析出氧氣，左側(cè)電極反應(yīng)：2H2O－4e－＝O2↑＋4H＋，A正確；B．右側(cè)電極反應(yīng)2CH3COOH+2e－＝H2↑+2CH3COO-，反應(yīng)結(jié)束時(shí)溶液中存在CH3COO－，水解后溶液顯堿性，故溶液為紅色，B錯(cuò)誤；C．若c中收集氣體11.20mL，若在標(biāo)況下，c中收集氣體的物質(zhì)的量為0.5×10-3mol，轉(zhuǎn)移電子量為0.5×10-3mol×4=2×10-3mol，故產(chǎn)生氫氣：1×10-3mol，則樣品中乙酸濃度為：1×10-3mol÷10÷10-3=0.1mol·L－1，但是題中未給定氣體狀態(tài)不能準(zhǔn)確計(jì)算，C錯(cuò)誤；D．鹽橋換為U形銅導(dǎo)線則不能起到傳遞離子使溶液呈電中性的效果，影響反應(yīng)進(jìn)行，D錯(cuò)誤；答案選A。12．A。解析：由裝置可知，b電極的N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價(jià)降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，因此b為陰極，電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，a為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2O2-+4e-=O2，據(jù)此分析解答；A．由分析可得，b電極上N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價(jià)降低，得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，即N2被還原，A正確；B．a(chǎn)為陽(yáng)極，若金屬Ag作a的電極材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯(cuò)誤；C．改變工作電源的電壓，反應(yīng)速率會(huì)加快，C錯(cuò)誤；D．電解過(guò)程中，陰極電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2O2-+4e-=O2，因此固體氧化物電解質(zhì)中O2-不會(huì)改變，D錯(cuò)誤；答案選A。13．C。解析：A．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價(jià)升高，失電子，則電極B為陽(yáng)極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；B．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+失電子轉(zhuǎn)化為了MnO2，電極反應(yīng)式為：2H2O＋Mn2+－2e－＝MnO2＋4H+，B正確；C．電極A為陰極，LiMn2O4