第42講電解原理創(chuàng)新應(yīng)用[復(fù)習(xí)目標(biāo)]1.深化對電解原理及規(guī)律的理解，提升應(yīng)用電解原理綜合分析解決實際問題的能力。2.熟知電解原理創(chuàng)新試題的呈現(xiàn)方式及問題設(shè)置，總結(jié)解答此類問題的一般方法及規(guī)律。1.電解原理常見的考查點(diǎn)電解原理及應(yīng)用是高考高頻考點(diǎn)，該類試題往往與生產(chǎn)、生活及新科技等方面相聯(lián)系，以裝置圖或流程圖為載體呈現(xiàn)，題材廣、信息新，題目具有一定的難度。主要考查陰、陽極的判斷、電極反應(yīng)式及電解反應(yīng)方程式的書寫、溶液離子濃度變化及有關(guān)計算等。2.“5點(diǎn)”突破電解綜合應(yīng)用題(1)分清陰、陽極，與電源正極相連的為陽極，與電源負(fù)極相連的為陰極，兩極反應(yīng)為“陽氧陰還”。(2)剖析離子移向，陽離子移向陰極，陰離子移向陽極。(注意離子交換膜會限制某些離子的移動方向)(3)注意放電順序，正確判斷放電的微?；蛭镔|(zhì)。(4)注意介質(zhì)，正確判斷反應(yīng)產(chǎn)物，酸性介質(zhì)不出現(xiàn)OH，堿性介質(zhì)不出現(xiàn)H+；不能想當(dāng)然地認(rèn)為金屬作陽極，電極產(chǎn)物為金屬陽離子。(5)注意得失電子守恒和電荷守恒，正確書寫電極反應(yīng)式。類型一電解與物質(zhì)制備1.(2022·湖北，14)含磷有機(jī)物應(yīng)用廣泛。電解法可實現(xiàn)由白磷直接制備Li[P(CN)2]，過程如圖所示(Me為甲基)。下列說法正確的是()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+8CN4e4[C.在電解過程中CN向鉑電極移動D.電解產(chǎn)生的H2中的氫元素來自于LiOH答案D解析石墨電極為陽極，對應(yīng)的電極反應(yīng)式為P4+8CN4e4[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錯誤；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+2eH2↑+2CN，B錯誤；石墨電極為陽極，鉑電極為陰極，CN應(yīng)該向陽極移動，即移向石墨電極，C錯誤；由所給圖示可知HCN在陰極放電，產(chǎn)生CN和H2，而HCN中的H來自于LiOH，則電解產(chǎn)生的H22.(2022·重慶，12)硝酮是重要的有機(jī)合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應(yīng)過程如圖所示。下列說法錯誤的是()A.惰性電極2為陽極B.反應(yīng)前后WO42-、WC.消耗1mol氧氣，可得到1mol硝酮D.外電路通過1mol電子，可得到1mol水答案C解析在惰性電極2上Br被氧化為Br2，為陽極，故A正確；WO42-、WO52-循環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)前后WO42-、WO52-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錯誤；外電路通過1mol電子時生成0.5molH2O2，H2O3.(2024·湖北，14)我國科學(xué)家設(shè)計了一種雙位點(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[OCH2A.電解一段時間后陽極區(qū)c(OH)減小B.理論上生成1molH3N+CH2COOH雙極膜中有4molH2O解離C.陽極總反應(yīng)式為2HCHO+4OH2e2HCOO+H2↑+2H2OD.陰極區(qū)存在反應(yīng)H2C2O4+2H++2eOHCCOOH+H2O答案B解析由題意可知，Cu電極為陽極，電極總反應(yīng)為2HCHO2e+4OH2HCOO+H2↑+2H2O，陽極區(qū)消耗OH、同時生成H2O，c(OH)減小，A、C正確；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—CHN—OH：OHC—COOH+HO—N+H3HOOC—CHN—OH+H2O+H+，HOOC—CHN—OH發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H3N+CH2COOH：HOOC—CHN—OH+4e+5H+H3N+CH2COOH+H2O，陰極總反應(yīng)為H2C2O4+NH2OH+6e+7H+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錯誤、D正確。類型二電解與“三廢”治理4.(2023·全國甲卷，12)用可再生能源電還原CO2時，采用高濃度的K+抑制酸性電解液中的析氫反應(yīng)來提高多碳產(chǎn)物(乙烯、乙醇等)的生成率，裝置如圖所示。下列說法正確的是()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++12eC2H4+4H2OD.每轉(zhuǎn)移1mol電子，陽極生成11.2L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)答案C解析析氫反應(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錯誤；離子交換膜為質(zhì)子交換膜，只允許氫離子通過，Cl不能通過，故B錯誤；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)有2CO2+12H++12eC2H4+4H2O，故C正確；水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和氫離子，電極反應(yīng)式為2H2O4eO2↑+4H+，每轉(zhuǎn)移1mol電子，生成0.25molO2，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為5.6L，故D錯誤。5.(2021·遼寧，13)利用(Q)與電解轉(zhuǎn)化法從煙氣中分離CO2的原理如圖。已知?dú)怏w可選擇性通過膜電極，溶液不能通過。下列說法錯誤的是()A.a為電源負(fù)極B.溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變C.CO2在M極被還原D.分離出的CO2從出口2排出答案C解析由題干信息可知，M極發(fā)生的是(Q)轉(zhuǎn)化為的還原反應(yīng)，故M極為陰極，電極反應(yīng)式為+2H2O+2e+2OH，故與M極相連的a電極為負(fù)極，N極為陽極，電極反應(yīng)式為2e+2H+，b極為電源正極，據(jù)此分析解題。由分析可知，溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變，B正確；CO2在M極發(fā)生的反應(yīng)為CO2+OHHCO3-，C錯誤；在M極上生成的HCO3-，向陽極移動，N極上發(fā)生的反應(yīng)為HCO3-+H+H2O+CO2↑，故分離出的CO2從出口2排出，D正確。類型三電解與分離提純6.我國科研團(tuán)隊開發(fā)了一種新型鎧甲催化劑Ni/Co@石墨烯，可以高效去除合成氣中的H2S雜質(zhì)并耦合產(chǎn)氫，其工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.M電極為陽極B.電極上生成H2和Sx的物質(zhì)的量之比為1∶xC.陽極的電極反應(yīng)式為xH2S2xeSx+2xH+D.鎧甲催化劑表面的石墨烯可以保護(hù)內(nèi)部金屬免受環(huán)境的影響答案AB解析由題圖可知，鎧甲催化劑電極上H2S轉(zhuǎn)化為Sx，S元素化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，則鎧甲催化劑電極為陽極，電極反應(yīng)式為xH2S2xeSx+2xH+，M電極為陰極，電極反應(yīng)式為2H++2eH2↑，A項錯誤、C項正確；根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式：xH2~Sx~2xe，則生成H2和Sx的物質(zhì)的量之比為x∶1，B項錯誤；由于鎧甲催化劑電極為陽極，若沒有表面的石墨烯，內(nèi)部金屬容易放電，故鎧甲催化劑表面的石墨烯可以保護(hù)內(nèi)部金屬免受環(huán)境的影響，D正確。7.科學(xué)家采用電滲析法提純?nèi)榍?富含NaCl的蛋白質(zhì))，有價值的蛋白質(zhì)回收率達(dá)到98%，工作原理如圖所示：下列說法錯誤的是()A.膜1為陽離子交換膜，膜2為陰離子交換膜B.膜1、膜2孔徑不大于半透膜孔徑C.a極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e2OH+H2↑D.每轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上乳清質(zhì)量減少58.5g答案D解析a極區(qū)的稀氫氧化鈉溶液變?yōu)闈鈿溲趸c溶液，說明a極區(qū)生成了氫氧化鈉，即鈉離子通過膜1向a極區(qū)遷移，膜1為陽離子交換膜；同理，氯離子通過膜2向b極區(qū)遷移，膜2為陰離子交換膜，A項正確；提純蛋白質(zhì)，不能讓蛋白質(zhì)(膠體粒子)通過膜1、膜2，所以膜1、膜2的孔徑應(yīng)不大于半透膜的孔徑，B項正確；a極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)：2H2O+2e2OH+H2↑，C項正確；每轉(zhuǎn)移2mol電子，結(jié)合電極反應(yīng)和電荷守恒可知，理論上乳清減少的質(zhì)量為2molNaCl的質(zhì)量，即質(zhì)量減少117g，D項錯誤。8.(2024·日照神州天立高級中學(xué)月考)電解法常用于分離提純物質(zhì)，某混合物漿液含Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4?？紤]到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出，某研究小組利用設(shè)計的電解分離裝置(如圖)，使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液進(jìn)行回收利用(已知：2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O)，下列說法不正確的是A.陰極室生成的物質(zhì)為NaOH和H2B.陽極發(fā)生的電極反應(yīng)是2H2O4e4H++O2↑C.a離子交換膜為陰離子交換膜D.當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時，陽極室可生成1molCr2O答案CD解析電解時，陽極上水電離的氫氧根離子放電：2H2O4eO2↑+4H+，故CrO42-通過陰離子交換膜(b)向陽極移動，因2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O為可逆反應(yīng)，故外電路中轉(zhuǎn)移2mol電子時，陽極室生成的Cr2O72-小于1mol；陰極上水電離的氫離子放電：2H2O+2eH2↑+2OH，混合物漿液中的Na+通過陽離子交換膜(a課時精練[分值：100分](選擇題1~9題，每小題6分，10~13題，每小題8分，共86分)一、選擇題：每小題只有一個選項符合題意。1.利用廢料Ce2O3制備Ce(SO4)2的工作原理如圖，下列說法不正確的是()A.電極b為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)B.電解總反應(yīng)方程式：Ce2O3+8H+2Ce4++3H2O+H2↑C.離子交換膜為陰離子交換膜D.X可以是H2SO4溶液答案C解析由圖可知，與直流電源正極相連的電極a為陽極，酸性條件下三氧化二鈰在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鈰離子和水，電極b為陰極，氫離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，則X為硫酸溶液，鈰離子通過陽離子交換膜由陽極室移向陰極室，電解的總反應(yīng)方程式為Ce2O3+8H+2Ce4++3H2O+H2↑。2.(2021·海南，9)液氨中存在平衡：2NH3NH4++NH2-。如圖所示為電解池裝置，以KNH2的液氨溶液為電解液，電解過程中a、b兩個惰性電極上都有氣泡產(chǎn)生。下列有關(guān)說法正確的是A.b電極連接的是電源的負(fù)極B.a電極的電極反應(yīng)式為2NH3+2eH2↑+2NHC.電解過程中，陰極附近K+濃度減小D.理論上兩極產(chǎn)生的氣體物質(zhì)的量之比為1∶1答案B解析根據(jù)圖示可知，在b電極上產(chǎn)生N2，N元素失去電子化合價升高，所以b電極為陽極，連接電源的正極，A錯誤；a電極上產(chǎn)生H2，a電極為陰極，電極反應(yīng)式為2NH3+2eH2↑+2NH2-，B正確；電解過程中，K+會向陰極區(qū)定向移動，最終導(dǎo)致陰極附近K+濃度增大，C錯誤；每產(chǎn)生1molH2，轉(zhuǎn)移2mol電子，每產(chǎn)生1molN2，轉(zhuǎn)移6mol電子，故陰極產(chǎn)生的H2與陽極產(chǎn)生的N2的物質(zhì)的量之比是3∶1，3.(2022·海南，9)一種采用H2O(g)和N2(g)為原料制備NH3(g)的裝置示意圖如圖。下列有關(guān)說法正確的是()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.電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中O2不斷減少答案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+6e2NH3+3O2，A正確；a為陽極，電極反應(yīng)式為2O24eO2，若金屬Ag作為a的電極材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯誤；改變工作電源的電壓，導(dǎo)致電流大小改變，反應(yīng)速率也會改變，C錯誤；電解過程中，陰極電極反應(yīng)式為2N2+6H2O+12e4NH3+6O2，陽極電極反應(yīng)式為6O212e3O2，因此固體氧化物電解質(zhì)中O2不會減少，D錯誤。4.(2021·湖北，15)Na2Cr2O7的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會轉(zhuǎn)化為CrO3。電解法制備CrO3的原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.電解時只允許H+通過離子交換膜B.生成O2和H2的質(zhì)量比為8∶1C.電解一段時間后陰極區(qū)溶液OH的濃度增大D.CrO3的生成反應(yīng)為Cr2O72-+2H+2CrO3+H答案A解析左側(cè)電極上產(chǎn)生O2，右側(cè)電極上產(chǎn)生H2，說明左側(cè)電極為陽極，電極反應(yīng)式為2H2O4e4H++O2↑，左側(cè)制備三氧化鉻：Cr2O72-+2H+2CrO3+H2O；右側(cè)電極為陰極，電極反應(yīng)式為4H2O+4e4OH+2H2↑。H+在陽極區(qū)參與反應(yīng)制備三氧化鉻，故不通過離子交換膜向陰極區(qū)遷移，A項錯誤；根據(jù)得失電子守恒，產(chǎn)生O2、H2的質(zhì)量之比為32∶4=8∶1，B項正確；由陰極反應(yīng)式知，陰極產(chǎn)生OH，如果OH通過交換膜向左側(cè)遷移，OH必然會中和H+，與題意相矛盾，所以，鈉離子應(yīng)該由左側(cè)向右側(cè)遷移，陰極區(qū)氫氧化鈉溶液濃度增大，5.(2024·濟(jì)南實驗中學(xué)模擬)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是食品級添加劑。工業(yè)上可用惰性電極電解Na2S2O3溶液得到焦亞硫酸鈉，如圖所示。下列說法正確的是()A.得到焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)產(chǎn)品的電極反應(yīng)式為S2O32-4e+2OHS2O5B.b為陽極C.該電池使用過程中需補(bǔ)充NaOHD.每轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極生成22.4L氣體答案A解析根據(jù)電解目的及裝置圖可知，a極電極反應(yīng)為S2O32-4e+2OHS2O52-+H2O，a為陽極，b極電極反應(yīng)為2H2O+2eH2↑+2OH，b為陰極，A正確、B錯誤；由陰、陽極的電極反應(yīng)式可知，反應(yīng)過程中不需要補(bǔ)充NaOH，C錯誤；電路中每轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極生成16.過硫酸銨[(NH4)2S2O8]可用作氧化劑、漂白劑。利用電解法在兩極分別生產(chǎn)過硫酸銨和過氧化氫的裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A.a為外接電源的負(fù)極B.電解總反應(yīng)：O2+2H++2SO42-H2O2+S2C.陰離子交換膜可用陽離子交換膜替代D.電解池工作時，Ⅰ室溶液質(zhì)量理論上逐漸減小答案C解析由(NH4)2SO4→(NH4)2S2O8，氧元素化合價升高被氧化，故右側(cè)Pt電極為陽極，b為外接電源正極，a為外接電源負(fù)極，左側(cè)Pt電極為陰極。陰極氧氣被還原，陽極硫酸根離子被氧化，電解總反應(yīng)為O2+2H++2SO42-H2O2+S2O82-，B正確；根據(jù)陽極產(chǎn)物可知，反應(yīng)需要消耗硫酸根離子，陰離子交換膜不可用陽離子交換膜替代，C錯誤；電解池工作時，Ⅰ室發(fā)生反應(yīng)：O2+2e+2H+H2O2，同時SO42-7.(2024·青島第三十九中學(xué)期中)科學(xué)家利用多晶銅高效催化電解CO2制乙烯，原理如圖所示。已知：電解前后電解液濃度幾乎不變。下列說法正確的是()A.鉑電極為陽極，產(chǎn)生的氣體是O2和CO2B.多晶銅電極的電極反應(yīng)式為2CO2+12HCO3-+12eC2H4+12CO3C.通電過程中，溶液中HCO3D.當(dāng)電路中通過0.6mol電子時，理論上能產(chǎn)生C2H41.12L答案A解析該電解池的總反應(yīng)方程式為2CO2+2H2OC2H4+3O2，多晶銅電極為陰極，該電極的電極反應(yīng)式為14CO2+8H2O+12eC2H4+12HCO3-，鉑電極為陽極，該電極的反應(yīng)式為12HCO3-12e12CO2+3O2+6H2O。HCO3-在鉑電極發(fā)生反應(yīng)，并且電解前后電解液濃度幾乎不變，所以溶液中HCO3-通過陰離子交換膜向左槽移動，故C錯誤；由多晶銅電極電極反應(yīng)式分析可知，當(dāng)電路中通過0.6mol電子時，理論上能產(chǎn)生0.05mol8.(2022·遼寧，9)如圖，c管為上端封口的量氣管，為測定乙酸溶液濃度，量取10.00mL待測樣品加入b容器中，接通電源，進(jìn)行實驗。下列說法正確的是()A.左側(cè)電極反應(yīng)：2H2O4eO2↑+4H+B.實驗結(jié)束時，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·L1D.把鹽橋換為U形銅導(dǎo)線，不影響測定結(jié)果答案A解析本裝置為電解池，左側(cè)為陽極，右側(cè)為陰極，左側(cè)電極反應(yīng)：2H2O4eO2↑+4H+，A正確；右側(cè)電極反應(yīng)：2CH3COOH+2eH2↑+2CH3COO，實驗結(jié)束時溶液中存在CH3COO，水解后溶液呈堿性，故溶液為紅色，B錯誤；題中未給定氣體狀態(tài)，不能進(jìn)行計算，C錯誤；把鹽橋換為U形銅導(dǎo)線，不能起到傳遞離子使溶液呈電中性的作用，會影響反應(yīng)進(jìn)行及測定結(jié)果，D錯誤。9.(2024·威海模擬)某同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)水銀電解法電解飽和食鹽水可以獲得金屬鈉汞齊(鈉汞合金)，裝置圖如圖，實驗現(xiàn)象記錄如下：接通電源，一段時間后，金屬汞表面有細(xì)微氣泡出現(xiàn)，加大電壓電解足夠長時間后分離出其中的金屬Hg。取少量分離出的Hg投入滴有酚酞溶液的水中，酚酞變紅且有無色氣體放出。下列有關(guān)該實驗的說法錯誤的是()A.Q溶液可以是NaOH溶液，作用是吸收尾氣B.玻璃管的作用是防止鐵絲暴露在NaCl溶液中，導(dǎo)致生成大量的H2而無法得到金屬NaC.鈉汞齊在有機(jī)合成中常用于氫化醛酮等羰基化合物，表現(xiàn)出鈉汞齊的強(qiáng)還原性D.出于安全角度考慮，進(jìn)行該實驗時需要準(zhǔn)備硫粉，并開啟實驗室上方排風(fēng)扇答案D解析在b極，Cl失電子生成Cl2，需用吸收液吸收，所以Q溶液可以是NaOH溶液，用作尾氣處理，故A正確；若鐵絲暴露在NaCl溶液中，溶液中H2O得電子生成H2，無法得到金屬Na，故B正確；鈉汞齊在有機(jī)合成中常用于氫化醛酮等羰基化合物，加氫發(fā)生還原反應(yīng)，鈉汞齊作還原劑，表現(xiàn)強(qiáng)還原性，故C正確；Hg蒸氣有毒，實驗時應(yīng)該開啟排風(fēng)扇，汞蒸氣密度比空氣密度大，應(yīng)打開下方排風(fēng)扇，故D錯誤。二、選擇題：每小題有一個或兩個選項符合題意。10.(2024·東營模擬)我國科學(xué)家開發(fā)了如圖所示的電化學(xué)裝置，實現(xiàn)了H2O2的制備和廢棄PET的回收利用。下列說法錯誤的是()A.溶液中OH移向電極BB.電極B的電勢高于電極A的電勢C.陽極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)為HOCH2CH2OH6e+8OH2HCOO+6H2OD.理論上每消耗3molO2，電極B消耗乙二醇124g答案D解析電極A中O2轉(zhuǎn)化為H2O2，發(fā)生得到電子的還原反應(yīng)，電極A是陰極，電極B是陽極。所以溶液中OH移向陽極即電極B，且電極B的電勢高于電極A的電勢，A、B正確；電極B為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為HOCH2CH2OH6e+8OH2HCOO+6H2O，C正確；陰極上O2→H2O2，消耗3molO2時轉(zhuǎn)移6mol電子，則電極B消耗乙二醇的物質(zhì)的量是1mol，質(zhì)量是62g，D錯誤。11.(2024·日照校際聯(lián)合考試)實驗室可用苯乙酮間接電氧化法合成苯甲酸，其原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A.膜m為陰離子交換膜B.每生成1mol苯甲酸鹽，轉(zhuǎn)移6mol電子C.電路中轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極區(qū)溶液質(zhì)量減少18gD.若用鉛酸蓄電池作電源，a電極應(yīng)與PbO2極相連答案C解析根據(jù)圖像可知，a極碘離子失電子生成碘單質(zhì)，作陽極，則電極材料為惰性電極；b極為陰極，水得電子生成氫氣和氫氧根離子。a極區(qū)碘單質(zhì)與氫氧根離子反應(yīng)生成次碘酸根離子，為保持電荷守恒，則b極產(chǎn)生的氫氧根離子需移動到a極區(qū)，則膜m為陰離子交換膜，A正確；a極碘離子失電子生成碘單質(zhì)，碘單質(zhì)與氫氧根離子反應(yīng)生成次碘酸根離子，次碘酸根將苯乙酮氧化生成苯甲酸鹽：+3IO+CHI3+2OH，可得3I2~3IO~~6e，每生成1mol苯甲酸鹽，轉(zhuǎn)移6mol電子，B正確；陰極反應(yīng)式：2H2O+2eH2↑+2OH，電路中轉(zhuǎn)移2mol電子，陰極區(qū)產(chǎn)生1molH2，移向陽極區(qū)2molOH，陰極區(qū)溶液質(zhì)量減少36g，C錯誤；a電極為陽極，若用鉛酸蓄電池作電源，a電極應(yīng)與鉛酸蓄電池正極PbO2極相連，D正確。12.羥基自由基(·OH)具有極強(qiáng)的氧化能力，它能有效地氧化降解廢水中的有機(jī)污染物。在直流電源作用下，利用雙極膜電解池產(chǎn)生羥基自由基(·OH)處理含苯酚廢水和含甲醛廢水，原理如圖所示。已知：雙極膜中間層中的H2O解離為H+和OH。下列說法錯誤的是()A.M極為陰極，電極反應(yīng)式：O2+2e+2H+2·OHB.雙極膜中H2O解離出的OH透過膜a向N極移動C.每處理6.0g甲醛，理論上有0.4molH+透過膜bD.通電一段時間后，理論上苯酚和甲醛轉(zhuǎn)化生成CO2物質(zhì)的量之比為7∶6答案CD解析M電極通入O2，發(fā)生反應(yīng)生成·OH，電極反應(yīng)式為O2+2e+2H+2·OH，M作陰極，A正確；N為陽極，電解時陰離子向陽極移動，所以O(shè)H透過膜a向N極移動，B正確；1mol甲醛生成1molCO2轉(zhuǎn)移4mol電子，1mol苯酚生成6molCO2轉(zhuǎn)移28mol電子，理論上苯酚和甲醛轉(zhuǎn)化生成CO2物質(zhì)的量之比為6∶7，D錯誤。13.(2024·濟(jì)南一中模擬)為了實現(xiàn)空間站的零排放，循環(huán)利用人體呼出的CO2并提供O2，我國科學(xué)家設(shè)計了如圖裝置，反應(yīng)完畢后，陽極區(qū)電解質(zhì)溶液的pH保持不變。下列說法正確的是()A.圖中電極電勢：N型半導(dǎo)體比P型半導(dǎo)體高B.X電極發(fā)生反應(yīng)：4OH4e2H2O+O2C.該裝置實現(xiàn)了“太陽能→電能→化學(xué)能”的轉(zhuǎn)化D.圖中離子交換膜為陰離子交換膜答案CD解析裝置實現(xiàn)“太陽能→電能→化學(xué)能”轉(zhuǎn)化，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，為電解裝置