第10单元 高考题型专项突破 电化学原理的综合应用-【金版教程】2026年高考化学一轮复习解决方案课件PPT（经典版）

0 第十单元　化学反应 与电能 高考题型专项突破 　 电化学原理的综合应用 题型 01 专项作业 02 目录 CONTENTS 题型 题型1　新型可充电电池 新型电池的主要类型有燃料电池、微生物电池、离子交换膜电池、锂电池、锌电池等，考查原电池工作原理及应用等知识。考查的知识点主要有： 1．电池正、负极的判断。 2．溶液中离子移动的方向、浓度大小的判断。 3．电子转移的方向和数目。 4．电流移动方向的判断。 5．电池电极反应式的书写及正误判断。 题型 4 题型 5 [解题思路分析] 　由题图中信息可知，该新型水系锌电池放电时的负极是锌，正极是超分子材料；负极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，则充电时，该电极为阴极，电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn，被还原的Zn2＋主要来自电解质溶液，C错误。 题型 6 题型 7 [解题思路分析] 　由题意可知，放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na＋由硫电极迁移至钠电极，A错误。 题型 8 1．把握可充电电池题目的解答思路 题型 9 2．可充电电池电极反应式的书写 题型 10 解析：从电池总反应式可以得出LixC6作负极，Li1－xCoO2作正极，A电极反应式为LixC6－xe－===C6＋xLi＋，A错误。 题型 11 2．(2025·遵义市高三适应性考试)科学家通过原 位碳包覆策略有效提升了Zn/VOx电池的电化学性能。 Zn/VO2@C电池具有比容量高、可逆性好和寿命长的 优点，其工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．放电时，a电极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋ B．放电时，电流由a电极沿导线流到b电极，再经电解质溶液流回a C．充电时，当有6.5 g Zn2＋移向阴极时，导线中通过0.2 mol电子 D．包覆在VO2上的碳可以增强VO2@C电极的导电性 题型 12 题型2　电解原理的综合应用 利用电解原理进行物质的制备、分离和提纯以及处理生产中的废水是近年来高考中的常见题型，其中常涉及离子交换膜的相关知识。考查的知识点主要有： 1．电解池阴、阳极的判断。 2．电解质溶液pH的变化，离子移动方向的判断。 3．电极反应式的正误判断及与可持续发展的有机结合。 4．离子交换膜种类及作用的判断。 5．电极反应式的书写及有关电化学的计算。 题型 13 例1　(2024·辽宁卷)“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合HCHO高效制H2的方法，装置如图所示。部分反应机理为： 。 下列说法错误的是(　　) A．相同电量下H2理论产量是传统电解水的1.5倍 B．阴极反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ C．电解时OH－通过阴离子交换膜向b极方向移动 D．阳极反应：2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋2H2O＋H2↑ 题型 14 题型 15 例2　(2023·广东卷)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(如图)，可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时，H2O在双极膜界面处被催化解离成H＋和OH－，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是(　　) A．电解总反应：KNO3＋3H2O===NH3·H2O＋2O2↑＋KOH B．每生成1 mol NH3·H2O，双极膜处有9 mol的H2O解离 C．电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变 D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率 题型 16 题型 17 1．电解池的电极反应及其放电顺序 题型 18 2．书写电解池中电极反应式——“三看”和“三注意” (1)“三看” ①一看电极材料，若是金属(Au、Pt除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe生成Fe2＋)。 ②二看介质，介质是否参与电极反应。 ③三看是否有特殊信息，如溶液的酸碱性、熔融盐等。 题型 19 (2)“三注意” ①一注意化学用语的正确使用：书写电解池中某一电极反应式时，一般以实际放电离子表示，但是书写总反应式时，弱电解质写成化学式。 ②二注意遵循守恒原则：电极反应式等号两边满足原子守恒、带电荷总数守恒；阴、阳极电子转移数目相同。 ③三注意条件：书写总反应式时需注明条件“电解”。 题型 20 1．(2025·湖南省长沙市高三质量检测)我国科学家发现锂介导的氮还原法可实现电化学高效合成氨。下列说法正确的是(　　) A．Pt电极连接电源负极 B．该电解池可以采用Li2SO4溶液作电解质溶液 C．分层Si基电极附近发生的反应为6Li＋N2===2Li3N D．外电路转移3 mol电子时，理论上生成NH3的体积为22.4 L 题型 21 解析：该装置为电解池，通入H2的Pt电极上H2发生失电子的氧化反应转化成H＋，Pt电极为阳极，连接电源的正极，分层Si基电极为阴极，连接电源的负极。根据分析知，A错误；Li能与Li2SO4溶液中的水发生反应，故该电解池不能采用Li2SO4溶液作电解质溶液，B错误；NH3所处温度和压强未知，无法计算生成NH3的体积，D错误。 题型 22 2．(2025·广东省六校高三联考)己二腈[NC(CH2)4CN]是工业制造尼龙­66的原料，利用丙烯腈(CH2===CHCN，不溶于水)为原料、四甲基溴化铵[(CH3)4NBr]为盐溶液制备己二腈的电有机合成装置如图所示。下列说法正确的是(　　) A．a电极反应为2CH2===CHCN－2e－＋2H＋===NC(CH2)4CN B．交换膜为阳离子交换膜 C．当电路中转移1 mol e－时，阳极室溶液质量减少8 g D．若以CH4空气燃料电池为直流电源，则b极应与燃料 电池中通入CH4的一极相连 题型 23 解析：由题图可知，a极丙烯腈发生还原反应生成己二腈：2CH2===CHCN＋2e－＋2H＋===NC(CH2)4CN，a为阴极，b为阳极，b极发生氧化反应，反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。由分析可知，A错误；氢离子通过交换膜由右向左移动，所以交换膜为阳离子交换膜，B正确；由阳极电极反应式可知，当电路中转移1 mol e－时，放出0.25 mol氧气，同时有1 mol氢离子移入阴极室，所以阳极室溶液质量减少9 g，C错误；若以CH4空气燃料电池为直流电源，通入CH4的一极为负极，但b极(阳极)应与燃料电池中正极相连，D错误。 题型 24 专项作业 [建议用时：40分钟] 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．(2023·新课标卷)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2＋可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误的是(　　) A．放电时V2O5为正极 B．放电时Zn2＋由负极向正极迁移 C．充电总反应：xZn＋V2O5＋nH2O===ZnxV2O5·nH2O D．充电阳极反应：ZnxV2O5·nH2O－2xe－===xZn2＋＋V2O5＋nH2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 26 解析：由题中信息可知，该电池放电时Zn为负极、V2O5为正极，电池的总反应为xZn＋V2O5＋nH2O===ZnxV2O5·nH2O。充电时的总反应为ZnxV2O5·nH2O===xZn＋V2O5＋nH2O，C不正确。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 27 2．镁－次氯酸盐燃料电池具有比能量高、安全方便等优 点，该电池主要工作原理如图所示。下列关于该电池的说法错 误的是(　　) A．铂合金为正极，附近溶液的碱性增强 B．电池工作时，OH－向镁合金电极移动 C．电池工作时，需要不断添加次氯酸盐以保证电解质的氧化能力 D．若电解质溶液为H2O2、硫酸和NaCl的混合液，则正极反应为H2O2＋2e－===2OH－ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 28 解析：Mg→Mg(OH)2过程中Mg失去电子，故镁合金是负极，铂合金是正极，由图示知，正极反应式为ClO－＋H2O＋2e－===Cl－＋2OH－，正极附近OH－增多，溶液碱性增强，A正确；电池工作时，OH－移向负极，即镁合金电极，B正确；因为正极反应物是ClO－，故电池工作时必须不断添加次氯酸盐，C正确；若电解质溶液是H2O2、NaCl的酸性溶液，则正极反应式是H2O2＋2e－＋2H＋===2H2O，D错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 29 3．(2025·广东省江门市高三质量检测)高氯酸(HClO4)是制备导弹和火箭的固体推进剂高氯酸铵(NH4ClO4)的原料之一，如图为一种惰性电极电解高纯次氯酸制备高氯酸的模拟装置。下列有关说法不正确的是(　　) A．b为电源的正极 B．电极M处发生氧化反应 C．H＋从左到右穿过质子交换膜 D．电极N的电极反应式：2H＋＋2e－===H2↑ 解析：M极次氯酸失去电子发生氧化反应得到高氯酸，M为阳极、N为阴极，氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，与之对应的a为正极、b为负极。由分析可知，A错误，B、D正确；电解池中阳离子向阴极迁移，故H＋从左到右穿过质子交换膜，C正确。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 30 4．(2025·唐山市高三期末)一种新型可充电钠离子电 池，放电时原理如图所示。 下列说法正确的是(　　) A．充电时，b电极与外接电源正极相连 B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．充电时，a极反应式为Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋＋2e－===Na2Fe[Fe(CN)6] D．放电时，当外电路转移2 mol电子，b极区电解质溶液质量减少22 g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 31 解析：根据放电原理图，Mo作正极，在正极发生电极 反应Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋＋2e－===Na2Fe[Fe(CN)6]，Mg作 负极，发生电极反应2Mg＋2Cl－－4e－===[Mg2Cl2]2＋。充 电时，b电极与外接电源负极相连，得电子，发生还原反应， A错误；电解液是含Na＋的有机电解质，故离子交换膜为阳离 子交换膜，允许Na＋通过，B错误；充电时，a极反应式为Na2Fe[Fe(CN)6]－2e－===2Na＋＋Fe[Fe(CN)6]，C错误；放电时，当外电路转移2 mol电子，负极区增加1 mol Mg2＋，增加的质量为24 g/mol×1 mol＝24 g，同时有2 mol Na＋向正极移动，转移Na＋的质量为2 mol×23 g/mol＝46 g，b极区电解质溶液质量减少46 g－24 g＝22 g，D正确。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 33 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 34 6．(2024·广西卷)某新型钠离子二次电池(如图)用溶解 了NaPF6的二甲氧基乙烷作电解质溶液。放电时嵌入PbSe中 的Na变成Na＋后脱嵌。下列说法错误的是(　　) A．外电路通过1 mol电子时，理论上两电极质量变化的 差值为23 g B．充电时，阳极电极反应为：Na3V2(PO4)3－xe－===Na3－xV2(PO4)3＋xNa＋ C．放电一段时间后，电解质溶液中的Na＋浓度基本保持不变 D．电解质溶液不能用NaPF6的水溶液替换 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 35 解析：放电时嵌入PbSe中的Na变成Na＋后脱嵌，则右侧电极为负极，Na失电子生成Na＋；Na＋通过隔膜从右侧进入左侧，则左侧为正极。外电路通过1 mol电子时，负极有1 mol Na失电子生成Na＋进入右侧溶液，溶液中有1 mol Na＋从右侧进入左侧，并与正极的Na3－xV2(PO4)3结合，则理论上两电极质量变化的差值为46 g，A错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 36 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 37 解析：燃料电池甲室通入空气为正极，发生得电子的还原反应，乙室中铵根离子发生氧化反应生成氮气，为负极；与燃料电池正极相连的b极为电解池阳极，与燃料电池负极相连的a极为电解池阴极。原电池中阳离子由负极移向正极，即溶液中的H＋由乙室向甲室迁移，A错误；甲室为燃料电池正极，电极反应：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，溶液pH增大，B错误；乙室每产生1 mol N2，转移6 mol电子，根据得失电子守恒，可生成3 mol H2，标准状况下体积为67.2 L，C错误。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 38 8．(2025·广东省汕头市高三质量检测)液流电池 在储能领域发挥着重要作用。下图是碱性锌铁液流电 池，其具有电压高、成本低的优点。已知该电池放电 时正极发生反应：[Fe(CN)6]3－＋e－===[Fe(CN)6]4－， 下列叙述正确的是(　　) A．放电时，M处发生氧化反应，N为负极 B．放电时，右侧贮液器中溶液浓度减小 C．充电时，N极电极反应为[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－ D．该离子交换膜为阴离子交换膜，当有65 g Zn发生反应时，有1 mol OH－通过 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 39 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 41 10．某科研小组用碱性甲烷燃料电池制备Co(H2PO2)2，其工作原理示意图如下(已知电解装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢)。下列有关说法错误的是(　　) A．N电极为不锈钢 B．n电极处电极反应式为CH4－8e－＋8OH－===CO2＋6H2O C．电解一段时间后，N电极区溶液pH增大 D．膜a、膜c均为阳离子交换膜 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 42 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 43 11．(2025·广州市第六十五中学高三综合训练)在触 媒作用下，可用电化学装置处理酸性废水中的有机物， 原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．负极发生的反应为C13H10N2O2－2e－=== C13H8N2O2＋2H＋ B．若有机物是甲酸(HCOOH)，总反应可表示为2HCOOH＋O2===2CO2＋2H2O C．若有机物是乙酸，处理1 mol乙酸，有4 mol H＋由A电极区移向B电极区 D．用该装置处理有机污水可降低能耗 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 44 解析：B电极反应中氧元素化合价降低，发生还原反应，故B为正极，则A为负极，发生的反应为C13H10N2O2－2e－===C13H8N2O2＋2H＋，A正确；若有机物是甲酸(HCOOH)，根据原理图，总反应可表示为2HCOOH＋O2===2CO2＋2H2O，B正确；若有机物是乙酸，处理1 mol乙酸，需要2 mol氧气，8 mol H＋与之结合生成水，故有8 mol H＋由A电极区移向B电极区，C错误；相较于传统的化学处理方法，该装置处理不需要高温高压，因此能够大幅度降低处理过程对能源的消耗，D正确。 　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 45 12．一种“氯介导电化学pH变化”系统可通过调节海水的pH去除海水中的CO2，工作原理：Bi＋3AgCl＋H2O BiOCl＋3Ag＋2H＋＋2Cl－。该装置由甲、乙两系统串联而成，可实现充放电的交替运行。甲系统放电时的原理如图所示，下列说法错误的是(　　) A．甲系统放电时，电极电势：m>n B．甲系统放电时，a电极的电极反应式为 Bi＋H2O＋Cl－－3e－===BiOCl＋2H＋ C．乙系统充电时，一段时间后向乙系统中加入一定量的HCl可恢复原溶液 D．甲系统放电时，若电路中通过3 mol电子，理论上可产生标准状况下44.8 L CO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 46 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 47 二、非选择题 13．(1)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电 解CO2制HCOOH的原理示意图如图1。 ①写出阴极CO2还原为HCOO－的电极反应式： __________________________________。 ②电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是________________________________________________________________________ _________________________。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 48 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 49 ①电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在________(填“阴极室”或“阳极室”)。 ②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因：____________________________________。 ③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图3，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：___________________________________________ _________________________________________________________________。 阳极室 防止Na2FeO4与H2反应使其产率降低 M点：c(OH－)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢[或N点：c(OH－)过高，铁电极上有Fe(OH)3生成，使Na2FeO4产率降低] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 专项作业 50 　　　　　　　　　　　　　 R 例1　(2024·安徽卷)我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以Zn­TCPP(局部结构如标注框内所示)形成的稳定超分子材料和Zn为电极，以ZnSO4和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是(　　) A．标注框内所示结构中存在共价键和配位键 B．电池总反应为：Ieq \o\al(－,3)＋Zneq \o(,\s\up17(放电),\s\do15(充电))Zn2＋＋3I－ C．充电时，阴极被还原的Zn2＋主要来自Zn­TCPP D．放电时，消耗0.65 g Zn，理论上转移0.02 mol电子 例2　(2023·全国乙卷)室温钠－硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠－硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：eq \f(1,2)S8＋e－→eq \f(1,2)Seq \o\al(2－,8)，eq \f(1,2)Seq \o\al(2－,8)＋e－→Seq \o\al(2－,4)，2Na＋＋eq \f(x,4)Seq \o\al(2－,4)＋2eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1－\f(x,4)))e－→Na2Sx 下列叙述错误的是(　　) A．充电时Na＋从钠电极向硫电极迁移 B．放电时外电路电子流动的方向是a→b C．放电时正极反应为：2Na＋＋eq \f(x,8)S8＋2e－→Na2Sx D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能 1．(2025·湘豫名校高三质量检测)某品牌电动汽车使用的是钴酸锂电池，该新型锂电池的工作原理如图所示，其电池总反应为LixC6＋Li1－xCoO2eq \o(,\s\up17(放电),\s\do15(充电))C6＋LiCoO2(0<x<1)。下列有关说法错误的是(　　) A．放电时，A电极为负极，电极反应式为LixC6＋xe－===C6＋xLi＋ B．放电时，Li＋从负极脱嵌，经电解液和隔膜嵌入正极 C．充电时，B电极为阳极，电极反应式为LiCoO2－xe－===Li1－xCoO2＋xLi＋ D．放电时，若转移0.2 mol电子，B电极将增重1.4 g [解题思路分析]　据图示可知，b电极上HCHO转化为HCOO－，而HCHO转化为HCOO－为氧化反应，所以b电极为阳极，a电极为阴极，HCHO为阳极反应物，由反应机理 可知阳极反应：①HCHO＋OH－－e－―→HCOOH＋eq \f(1,2)H2，②HCOOH＋OH－===HCOO－＋H2O，阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。由以上分析可知，转移2 mol电子时，阴、阳两极各生成1 mol H2，共2 mol H2，而传统电解水：2H2Oeq \o(=====,\s\up17(电解))2H2↑＋O2↑，转移2 mol电子，只有阴极生成1 mol H2，所以相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍，A错误。 [解题思路分析]　由信息可知，在电极a处KNO3放电生成NH3，发生还原反应，故电极a为阴极，电极反应式为NOeq \o\al(－,3)＋8e－＋8H＋===NH3·H2O＋H2O＋OH－，电极b为阳极，电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，“卯榫”结构的双极膜中的H＋移向电极a，OH－移向电极b。每生成1 mol NH3·H2O，转移8 mol e－，同时双极膜处有8 mol H＋进入阴极室，即有8 mol的H2O解离，B错误。 5．对固体电解质体系的研究是电化学研究的重要领域之一，用离子交换膜H＋/NHeq \o\al(＋,4)型Nafion膜作电解质，在一定条件下实现了常温常压下电化学合成氨，原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．电极M接电源的正极 B．离子交换膜中H＋、NHeq \o\al(＋,4)浓度均保持不变 C．H＋/NHeq \o\al(＋,4)型离子交换膜具有较高的传导质子能力 D．阴极的电极反应式：N2＋6e－＋6H＋===2NH3，2H＋＋2e－===H2↑ 解析：由题图可知H2通入M极，在M极上失电子转变成氢离子，则M极为电解池的阳极，接电源的正极，N2通入N极，在N极上得电子并结合电解质中的氢离子生成NH3，同时部分氢离子也在阴极得电子转变为氢气，则N极为电解池的阴极，连接电源的负极。由上述分析可知，A、D正确；由题图可知，铵根离子在电解过程中转变成氨气和氢离子，浓度下降，H＋浓度升高，B错误；由题图可知H＋/NHeq \o\al(＋,4)型离子交换膜允许氢离子自由通过，则具有较高的传导质子的能力，C正确。 7．(2025·河池市高三联考)利用燃料电池原理可处理高浓度的氨氮废水，同时电解含有苯酚、乙腈(CH3CN)的水溶液合成扑热息痛( )，装置如图所示，其中a、b的电极材料为石墨。 下列说法正确的是(　　) A．溶液中的H＋由甲室向乙室迁移 B．工作一段时间后，甲室溶液pH下降 C．乙室每产生1 mol N2，a电极理论上可产生H2 33.6 L(标准状况下) D．丙室中反应的总方程式为 9．可利用电化学原理处理含铬废水和含甲醇废水，装置如图所示。下列说法错误的是(　　) A．a极为该电池的负极 B．微生物能加快甲醇的反应速率 C．a极的电极反应为CH3OH－6e－＋8OH－===COeq \o\al(2－,3)＋6H2O D．放电过程中，b极附近溶液pH升高 解析：Cr2Oeq \o\al(2－,7)具有强氧化性，易发生得电子的还原反应，结合图示可判断a极为负极、b极为正极，结合装置中含有质子交换膜，可对电极反应进行如下分析： 电极 电极反应 负极(a极) CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋ 正极(b极) Cr2Oeq \o\al(2－,7)＋6e－＋14H＋===2Cr3＋＋7H2O 根据上述分析可知，A正确，C错误；在微生物作用下，甲醇的反应速率加快，B正确；放电过程中，正极反应消耗的H＋比从负极室迁移过来的H＋多，则b极附近溶液pH升高，D正确。 解析：该装置用于制备Co(H2PO2)2，由分析可知M电极为阳极，是金属Co，电极反应式为Co－2e－===Co2＋，N电极为阴极，是不锈钢，A正确；n电极为碱性甲烷燃料电池的负极，通入CH4，电极反应式为CH4－8e－＋10OH－===COeq \o\al(2－,3)＋7H2O，B错误；N电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，电解一段时间后，N电极区碱性增强，溶液pH增大，C正确；阳极室中的Co2＋通过膜a进入产品室，膜a为阳离子交换膜，原料室中的H2POeq \o\al(－,2)通过膜b进入产品室，膜b为阴离子交换膜，原料室中的Na＋通过膜c进入阴极室，膜c为阳离子交换膜，D正确。 解析：甲系统放电时，b电极为正极，与m电极相连，a电极为负极，与n电极相连，故m电极电势大于n电极电势，A正确。乙系统充电时，总反应为BiOCl＋3Ag＋2H＋＋2Cl－===Bi＋3AgCl＋H2O，故一段时间后加入一定量的HCl可恢复原溶液，C正确。甲系统放电时，由a电极的电极反应式Bi＋H2O＋Cl－－3e－===BiOCl＋2H＋可知，若电路中通过3 mol电子，甲系统中生成2 mol H＋，同时发生反应H＋＋HCOeq \o\al(－,3)===H2O＋CO2↑、2H＋＋COeq \o\al(2－,3)===H2O＋CO2↑，故理论上生成标准状况下CO2的体积小于44.8 L(2 mol)，B正确，D错误。 CO2＋HCOeq \o\al(－,3)＋2e－===HCOO－＋COeq \o\al(2－,3) 阳极发生电极反应2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，H＋会与HCOeq \o\al(－,3)反应使其浓度降低；K＋部分迁移至阴极区 (2)化工生产的副产物氢是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe＋2H2O＋2OH－eq \o(=====,\s\up17(电解))FeOeq \o\al(2－,4)＋3H2↑，工作原理如图2所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeOeq \o\al(2－,4)，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。 $$