专题23 电解原理（知识点+模拟及高考真题+答案解析）-2026届高考化学二轮复习

该高中化学高考复习讲义聚焦电解原理专题，覆盖电解池模型构建、阴阳极判断、离子放电顺序、电极反应式书写等核心考点，按“基础模型-判断方法-反应规律-综合应用”逻辑层次展开，通过考点梳理（如惰性电极电解CuCl2溶液模型）、方法指导（电极反应式书写四步法）、真题训练（2025年模拟题及高考真题解析），帮助学生系统构建电解知识网络。 讲义采用“模型建构+分类突破”教学法，如对比电解水型、放H2生碱型等四类反应培养科学思维，设计“信息提取-电极反应书写-真题应用”探究活动提升科学探究能力。分层练习（基础巩固、能力提升、真题挑战）配合即时反馈，确保学生高效突破难点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支撑。

大二轮专题 专题23 电解原理 1．构建电解池模型——以惰性电极电解CuCl2溶液为例 总反应的化学程式：CuCl2Cu＋Cl2↑ (1)电极 ①阴极：与电源负极相连，得到电子，发生还原反应 ②阳极：与电源正极相连，失去电子，发生氧化反应(2)电子定向移动方向和电流方向 ①电子流向：从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极 ②电流方向：电源正极阳极；阴极电源负极 (3)离子移动方向 阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极 2．电解池阴、阳极的判断的三种常见方法 (1)根据所连接的外加电源判断：与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连的为阴极 (2)根据电子流动方向判断：电子流动方向为从电源负极流向阴极，从阳极流向电源正极 (3)根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断：阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动 3．明确电解池的电极反应及其放电顺序 (1)电极类型：金属活动顺序表中银以前的金属(含银)做电极时，由于金属电极本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电极(如：Zn、Fe、Cu、Ag等)；金属活动顺序表中银以后的金属或非金属作电极时，称为惰性电极，主要由铂(Pt)、石墨等 (2)电解时电极产物的判断 ①阳极产物的判断：阳极吸引的是阴离子，比较阴离子还原性的大小 首先看电极材料，是惰性电极还是活性电极，若阳极材料为活性电极(Fe、Cu)等金属，则阳极反应为电极材料失去电子，电极被溶解变成离子而进入溶液，溶液中的阴离子不能失电子；若阳极材料为惰性电极(Pt、石墨)，则根据阴离子的放电顺序来判断： 阳极(阴离子放电顺序)：金属(Au、Pt除外)电极＞S2－＞SO＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子 ②阴极产物的判断：阴极吸引的是阳离子，比较阳离子氧化性的大小 直接根据阳离子的放电顺序进行判断阳离子放电顺序 Ag＋＞Hg2＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Pb2＋＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3+＞Mg2+＞Na+＞Ca2+＞K+ (3)阴、阳极放电后的产物 反应物 阴极金属阳离子(H+) 阳极活性金属电极 S2－ I－ Br－ Cl－ OH－ 产物 金属(H2) 金属离子 S I2 Br2 Cl2 O2、H2O 4．电解池电极反应式的书写 (1)基本电极反应式的书写——惰性电极电解电解质溶液的四种类型 类型 电极反应特点 实例 电解对象 电解质浓度变化 pH 电解液复原方法 电解水型 阴极：4H＋＋4e－===2H2↑ 阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ NaOH H2O 增大 增大 加H2O H2SO4 减小 Na2SO4 不变 电解电解质型 电解质的阴、阳离子分别在两极放电 HCl 电解质 减小 增大 通HCl(g) CuCl2 增大 加CuCl2(s) 放H2生碱型 阴极：放H2生成碱 阳极：电解质阴离子放电 NaCl 电解质和水 生成新电解质 增大 通HCl(g) MgCl2 增大 通HCl(g) 放O2生酸型 阴极：电解质阳离子放电 阳极：放O2生成酸 CuSO4 电解质和水 生成新电解质 减小 加CuO AgNO3 减小 加Ag2O (2)提取“信息”书写电极反应式 铝材为阳极，在H2SO4溶液中电解，铝材表面形成氧化膜 总反应 2Al ＋3H2OAl2O3＋3H2↑ 阳极 2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋ 阴极 6H＋＋6e－===3H2↑ 用Al单质作阳极，石墨作阴极，NaHCO3溶液作电解液进行电解 阳极 2Al＋6HCO－6e－===2Al(OH)3＋6CO2↑ 阴极 6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－ 用惰性电极电解K2MnO4溶液能得到化合物KMnO4 总反应 2K2MnO4＋2H2O2KMnO4＋H2↑＋2KOH 阳极 2MnO－2e－===2MnO 阴极 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系。有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝 阳极 Al－3e－＋7AlCl===4Al2Cl 阴极 4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl 将一定浓度的磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、氯化锂混合液作为电解液，以铁棒作阳极，石墨为阴极，电解析出LiFePO4沉淀 阳极 Fe＋H2PO＋Li＋－2e－===LiFePO4＋2H＋ 阴极 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ (3)根据“交换膜”利用“信息”书写电极反应式 ①电解装置如图，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I2＋6OH－===IO＋5I－＋3H2O 阳极 2I－－2e－===I2 阴极 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ ②可用氨水作为吸收液吸收工业废气中的SO2，当吸收液失去吸收能力时，可通过电解法使吸收液再生而循环利用(电极均为石墨电极)，并生成化工原料硫酸。其工作示意图如下： 阳极 HSO－2e－＋H2O===3H＋＋SO 阴极 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 1．（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，是一种活性基团，可高效氧化苯酚生成，消除苯酚引起的水污染，装置如图所示。已知：a极生成，能进一步将极产物氧化，同时有生成。下列有关说法正确的是( ) A．a极的电极反应式： B．b极连接电源正极，发生还原反应 C．生成的离子方程式： D．消除苯酚，理论上有电子通过外电路 2．（2025·辽宁抚顺·二模）利用有机电化学合成1，2-二氯乙烷的装置如图所示。若该装置工作时中间室NaCl溶液的浓度通过调整保持不变，电解时阴极生成气体的速率为x mol·h-1，下列说法错误的是( ) A．电源中电势比较：b>a B．离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜，离子交换膜Ⅱ为阳离子交换膜 C．合成室内发生的反应为CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl D．中间室补充NaCl的速率为2x mol·h-1 3．（2025·河北保定·三模）二苯重氮甲烷()在抗生素的制备过程中起关键作用。以二苯甲酮腙()为前体合成二苯重氮甲烷的原理如图所示。下列说法错误的是( ) A．电极电势：石墨 B．若以铅酸蓄电池为电源，则与Ni电极相连的为Pb电极 C．合成1mol二苯重氮甲烷，理论上消耗22.4L氢气(标准状况下) D．电解质溶液中合成二苯重氮甲烷的化学方程式为+I2+2HI 4．（2025·河北衡水·一模）富集海水中锂的电化学系统如图所示，工作步骤如下： ①启动电源1，所在腔室的进入结构而形成。 ②关闭电源1和海水通道，启动电源2，使中的脱出进入腔室2. 关于该电化学系统的说法正确的是( ) A．启动电源1时，电极1为阴极 B．启动至关闭电源1，若转化的与生成的之比为，可得中的 C．启动电源2时电极反应式为 D．电化学系统降低了腔室2中LiOH的浓度 5．（2025·广西南宁·三模）大连化物所邓德会团队实现了基于均多相融合的热—电耦合催化室温空气直接转化制HNO3反应的新过程。电解装置如图所示，已知石墨电极a上有气泡冒出，电解液为Li2SO4/H2SO4溶液(pH=3)，下列说法正确的是( ) A．电解时，电流由电极a经导线流入电极b B．电解时，阳极附近溶液的pH将升高 C．电解时，阴极上O2发生反应的离子方程式为O2+2e-+2H+=H2O2 D．电解时，当电极a上产生22.4LO2(标准状况)时，阴极区将产生0.8molHNO3 6．（2025·江苏连云港·一模）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理如题图所示。下列有关说法正确的是( ) A．Pt片接电源负极 B．Sn片上发生的电极反应式为CO2＋-2e−=HCOO−＋ C．每产生1mol HCOO−，阳离子交换膜中有4 mol K+通过 D．电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低 7．（2025·河南开封·三模）摄取一定量的溴酸盐会使人出现恶心、腹泻等症状。某科研团队设计在RuCu/CNT上电催化处理的原理如图所示。下列说法正确的是( ) A．电子流向：电解质溶液 B．极上的电极反应式为 C．若电源为铅蓄电池，则极为电极 D．每处理，理论上阳极区溶液质量减少 8．（2025·北京门头沟·一模）尿素是一种重要的化学肥料，利用电催化法将和含氮物质等化成尿素，电解原理如图所示。下列说法不正确的是( ) A．尿素中C原子采用杂化 B．电极接电源的正极 C．标况下，电极每生成，会有移向a极 D．a极的电极反应式为： 9．用电解法对酸性含氯氨氮废水进行无害化处理的过程如图所示。下列说法正确的是(　　) A．DSA电极与外接电源的负极连接 B．Cl－发生的电极反应为Cl－＋H2O－2e－===ClO－＋2H＋ C．降解过程中应该控制条件避免发生反应② D．1 mol HO·和足量NH3反应，转移的电子数约为2×6.02×1023 10．大连理工大学提出了一种低能耗、无阳极氯腐蚀的电解混合海水制氢新技术，如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．在该条件下，N2H4的放电能力强于Cl－ B．a极与电源负极连接，发生氧化反应产生O2 C．b极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O D．逸出2.24 L气体1(标准状况)时外电路转移电子数为0.2NA 11．目前报道的电催化还原N2制NH3主要有下图所示的类型，下列说法错误的是(　　) A．a、c的电解总反应相同 B．a、c的阳极发生的反应相同 C．b的阴极反应为N2＋3H2O＋6e－===2NH3＋3O2－ D．每生成1 mol NH3，a、b、c转移的电子数均相同 12．高纯镓是制备第三代半导体的重要原料，其化学性质与铝相似。下图为工业精炼镓的装置示意图。下列说法不正确的是(　　) A．阴极的电极反应为GaO＋2H2O＋3e－===Ga＋4OH－ B．电解过程中，阳极室中OH－的物质的量减小 C．电路中每转移3 mol电子，理论上粗镓熔融液减少70 g D．电解后粗镓中的Zn、Fe以离子形式进入NaOH溶液中 13．运用电化学原理可高效解决生产生活中的诸多问题。在一定条件下，如图所示装置可实现以有效成分为苯的混合气到以环己烷为目标产物的储氢过程，已知电流效率＝×100%。下列说法错误的是(　　) A．该装置电子移动方向为：EB，AD B．该装置中，H＋由电解池的右池移向左池 C．电极D发生的主要电极反应为：＋6H＋－6e－=== D．该装置的电流效率约为64.3% 14．利用废旧锂电池中LiMn2O4制备MnO2的装置如图所示，下列说法错误的是(　　) A．电极A为阴极 B．电极B发生的反应为：Mn2+－2e－＋2H2O===MnO2↓＋4H＋ C．LiMn2O4中的Mn元素转移到了MnO2中 D．Mn2+和H＋的迁移方向相同 15．一种电解装置如图所示，电解时H＋从右室移向左室。通过电解获得的电解液可实现 。下列说法正确的是(　　) A．左室电解获得的电解液可用于实现“转化Ⅰ” B．右室发生的电极反应为Cr2O＋14H＋＋6e－===2Cr3+＋7H2O C．“转化Ⅱ”发生的反应为＋6Ti3+＋6H+===＋6Ti4+＋2H2O D．“转化Ⅰ”生成1 mol ，理论上电路中通过3 mol e－ 16．以CO2与辛胺[CH3(CH2)7NH2]为原料高选择性地合成甲酸和辛腈[CH3(CH2)6CN]的工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．Ni2P电极与电源正极相连 B．In/In2O3－x电极上可能有副产物H2生成 C．在In/In2O3－x电极上发生的反应为CO2＋H2O＋2e－===HCOO－＋OH－ D．标准状况下，33.6 L CO2参与反应时Ni2P电极有1.5 mol辛腈生成 17．哈尔滨工业大学的研究团队发现，以非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物为催化剂，能有效催化OER(析氧反应)和UOR(尿素氧化反应)，从而降低电解水制氢过程中的能耗，其工作原理和反应机理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．电解过程中，电极A附近溶液的pH不变 B．非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物能改变OER反应的反应热 C．OER分四步进行，其中没有非极性键的形成与断裂 D．UOR的电化学反应总过程为CO(NH2)2－6e－＋6OH－===CO2↑＋N2↑＋5H2O 18．利用电化学原理治理硝酸盐污水中的NO(如图所示)。下列说法不正确的是(　　) A．直流电源电极：A为正极，B为负极 B．电解过程，溶液中质子从Pt电极向Ag－Pt电极移动 C．在阳极发生的电极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ D．当转移2 mol电子时，阴极室质量减少5.6 g 19．己二腈[NC(CH2)4CN]是制尼龙­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化学合成装置如图所示，其总反应为 4CH2==CHCN＋2H2O===2NC(CH2)4CN＋O2↑。下列说法正确的是(　　) A．电解过程中，H＋向电极b移动 B．电极a的电极反应为2CH2==CHCN＋2H＋－2e－===NC(CH2)4CN C．当电路中转移1 mol e－时，阳极室溶液质量增加9 g D．(CH3)4NBr在电化学合成中作电解质，并有利于丙烯腈的溶解 20．研究表明，由于人类活动的影响，过量的二氧化碳排放已将海洋表层水的pH值降低了0.2。海水酸性的增强，使多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。用如图所示装置可以降低温室气体二氧化碳的含量。下列说法错误的是(　　) A．a室中发生的电极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ B．c室中的部分阳离子会迁移到b室 C．b室发生的反应：H＋＋HCO===H2O＋CO2↑ D．可以利用上述方法从海水中提取CO2 21．利用新型合成酶(DHPS)可以设计一种能在较低电压下获得氢气和氧气的电化学装置，如图所示。利用泵将两种参与电极反应的物质进行转移，使物质循环利用，持续工作。下列说法错误的是(　　) A．反应器Ⅰ中发生的反应为4[Fe(CN)6]3－＋2H2O4[Fe(CN)6]4－＋O2↑＋4H＋ B．隔膜为阴离子交换膜，OH－从电解池的右室通过隔膜向左室迁移 C．电极b与电源的负极相连，电极反应为DHPS＋2H2O＋2e－===DHPS－2H＋2OH－ D．该装置的总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，气体N是H2 1．(2025·湖北卷)某电化学制冷系统的装置如图所示。[Fe(H2O)6]3+和[Fe(H2O)6]2+在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动(①②③④①)实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是(　　) A．阴极反应为[Fe(H2O)6]3+＋e－===[Fe(H2O)6]2+ B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断[Fe(H2O)6]2+比[Fe(H2O)6]3+稳定 C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换 D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后[Fe(H2O)6]2+和[Fe(H2O)6]3+离子结构的改变 2．(2025·云南卷)一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中H2O解离的H+和OH－在电场作用下向两极迁移。除硼原理：[B(OH)4]－＋H+===B(OH)3＋H2O。下列说法错误的是(　　) A．Pt电极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O B．外加电场可促进双极膜中水的电离 C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D．Ⅳ室每生成1 mol NaOH，同时Ⅱ室最多生成1 mol B(OH)3 3．(2025·湖南卷)一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．电解过程中，K+向左室迁移 B．电解过程中，左室中NO的浓度持续下降 C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D．NO完全转化为NH3的电解总反应：NO＋8Cl－＋6H2ONH3↑＋9OH－＋4Cl2↑ 4．(2025·北京卷)用电解Na2SO4溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池，重新取Na2SO4溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。下列分析不正确的是(　　) 实验 电极I 电极Ⅱ 电压/V 关系 i 石墨1 石墨2 a a＞b＞c＞d＞0 ii 石墨1 新石墨 b iii 新石墨 石墨2 c iv 石墨1 石墨2 d A．a＞0，说明实验i中形成原电池，反应为2H2＋O2===2H2O B．b＜d，是因为ii中电极Ⅱ上缺少H2作为还原剂 C．c＞0，说明iii中电极I上有O2发生反应 D．d＞c，是因为电极I上吸附H2的量：iv＞iii 5．(2025·河北卷)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x＜1)再锂化的电化学装置，其示意图如下： 已知：参比电极的作用是确定LixCoO2再锂化为C的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是(　　) A．LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2 B．产生标准状况下5.6 L O2时，理论上可转化mol的LixCoO2 C．再锂化过程中，SO向LixCoO2电极迁移 D．电解过程中，阳极附近溶液pH升高 6．(2025·甘肃卷)我国科研工作者设计了一种Mg－海水电池驱动海水(pH＝8.2)电解系统(如下图)。以新型MoNi/NiMoO4为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是(　　) A．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率 B．在外电路中，电子从电极1流向电极4 C．电极3的反应为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O D．理论上，每通过2 mol电子，可产生1 mol H2 7．(2025·河南卷)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．Ⅱ为阳离子交换膜 B．电极a附近溶液的pH减小 C．电极b上发生的电极反应式为Fe(CN)6]4－＋e－===Fe(CN)6]3－ D．若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5 g NaCl，理论上可回收1 mol LiCl 8．(2025·陕晋宁青卷)我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醒(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是(　　) A．电解时，H+从右室向左室移动 B．电解总反应：TY＋H2OTQ＋2H2↑ C．以为原料，也可得到TQ D．用18O标记电解液中的水，可得到 9．(2025·全国卷)某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，又可将废塑料(PET) 碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。电解时，下列说法错误的是(　　) A．阳极区pH下降 B．OH－从阴极区向阳极区迁移 C．阴极发生反应NO＋7H2O＋8e－===NH3·H2O＋9OH－ D．阴极转化1 mol NO，阳极将生成4 mol HOCH₂COO－ 10．(2024·湖北卷)我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂，用H2C2O4和NH2OH电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中H2O解离的H+和OH－在电场作用下向两极迁移。已知在KOH溶液中，甲醛转化为 HOCH2O－，存在平衡HOCH2O－＋OH－[OCH2O]2－＋H2O。Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2－－e－＝HCOO－＋H·。下列说法错误的是( ) A．电解一段时间后阳极区c(OH－)减小 B．理论上生成1 mol H3N+CH2COOH双极膜中有4 mol H2O解离 C．阳极总反应式为2HCHO＋4OH－－2e－＝2HCOO－＋H2↑＋2H2O D．阴极区存在反应H2C2O4＋2H+＋2e－＝CHOCOOH＋H2O 11．(2024·黑吉辽卷)“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＋4OH－－2e−＝2HCOO－＋2H2O＋H2↑ 12．(2024·山东卷)以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。下列说法错误的是( ) A．电极a连接电源负极 B．加入Y的目的是补充NaBr C．电解总反应式为Br－＋3H2OBrO＋3H2↑ D．催化阶段反应产物物质的量之比n(Z)∶n(Br－)＝3∶2 13．(2024·广东卷)一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是( ) A．阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑ B．阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高 C．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阳极室溶液减少213 g D．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阴极室物质最多增加138 g 14．(2024·甘肃卷)某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是( ) A．电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B．电极2是阴极，发生还原反应：O2＋4e－===2O2－ C．工作时O2－从多孔电极1迁移到多孔电极2 D．理论上电源提供2mole－能分解1 mol H2O 15．(2024·贵州卷)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应：HCO＋H2O===HCO＋H2O2。体系中H2O2与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。下列说法错误的是( ) A．该芬顿系统能量转化形式为太阳能电能化学能 B．阴极反应式为O2＋2H＋＋2e－＝H2O2 C．光阳极每消耗1 mol H2O，体系中生成2 mol H2O2 D．H2O2在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性 16．(2024·湖南卷)在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质K4C6N16时，伴随少量O2生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是( ) A．电解时，OH－向Ni电极移动 B．生成C6N164－的电极反应：2C3N8H4＋8OH－－4e－===C6N＋8H2O C．电解一段时间后，溶液pH升高 D．每生成1 mol H2的同时，生成0.5 mol K4C6N16 17．(2024·重庆卷)我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料，可将CO2电催化转化为甲酸，如图是电解装置示意图。下列说法正确的是( ) A．电解时电极N上产生OH－ B．电解时电极M上发生氧化反应 C．阴、阳离子交换膜均有两种离子通过 D．总反应为2CO2＋2H2O2HCOOH＋O2 18．(2024·海南卷)(多选)电解NH4HSO4溶液得到S2O，是早期制备H2O2的重要步骤。某实验装置如图所示。电解过程流出液b中混有少量气泡。下列说法错误的是( ) A．电解过程中阴极区的SO不断迁移到阳极区 B．图中a代表H2 C．回路中通过1 mol电子产生0.5 mol (NH4)2S2O8 D．SO氧化成S2O的电极反应为2SO－2e－===S2O 19．(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原CO2时，采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．析氢反应发生在IrOx－Ti电极上 B．Cl－从Cu电极迁移到IrOx－Ti电极 C．阴极发生的反应有：2CO2＋12H+＋12e－＝C2H4＋4H2O D．每转移1 mol电子，阳极生成11.2 L气体(标准状况) 20．(2023·湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol·h－1。下列说法错误的是( ) A．b电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜 D．海水为电解池补水的速率为2x mol·h－1 21．(2023·辽宁卷)某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2产生。下列说法正确的是( ) A．b端电势高于a端电势 B．理论上转移2 mol e－生成4 g H2 C．电解后海水pH下降 D．阳极发生：Cl－＋H2O－2e－＝HClO＋H+ 22．(2023·广东卷)利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。闭合K1，一段时间后( ) A．U型管两侧均有气泡冒出，分别是Cl2和O2 B．a处布条褪色，说明Cl2具有漂白性 C．b处出现蓝色，说明还原性：Cl－＞I－ D．断开K1，立刻闭合K2，电流表发生偏转 23．(2023·广东卷)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，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1mol 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 24．(2023·北京卷)回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。下列说法不正确的是( ) A．废气中SO2排放到大气中会形成酸雨 B．装置a中溶液显碱性的原因是HCO的水解程度大于HCO的电离程度 C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2 D．装置b中的总反应为SO＋CO2＋H2OHCOOH＋SO 25．(2023·浙江1月卷)在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi)，电解装置如图，下列说法正确的是( ) A．石墨电极为阴极，发生氧化反应 B．电极A的电极反应：8H+＋TiO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4H2O C．该体系中，石墨优先于Cl－参与反应 D．电解时，阳离子向石墨电极移动 26．(2023·浙江6月卷)氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是( ) A．电极A接电源正极，发生氧化反应 B．电极B的电极反应式为：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－ C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 27．(2023·重庆卷)电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述 错误的是( ) A．电极a为阴极 B．H+从电极b移向电极a C．电极b发生的反应为： D．生成3 mol半胱氨酸的同时生成1 mol烟酸 28．(2022·海南卷)一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。下列有关说法正确的是(　　) A．在b电极上，N2被还原 B．金属Ag可作为a电极的材料 C．改变工作电源电压，反应速率不变 D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2－不断减少 29．(2022·湖北卷)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)2]，过程如图所示(Me为甲基)。下列说法正确的是(　　) A．生成1 mol Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移2 mol 电子 B．阴极上的电极反应为：P4＋8CN－－4e－＝4[P(CN)2]－ C．在电解过程中CN－向铂电极移动 D．电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH 30．(2022·山东卷)(多选)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2 ，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2 (s)转化为Co2+，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是(　　) A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大 B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸 C．乙室电极反应式为LiCoO2＋e－＋2H2O＝Li+＋Co2+＋4H2O D．若甲室Co2+减少200 mg，乙室Co2+增加300 mg，则此时已进行过溶液转移 31．(2022·辽宁卷)如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取10.00 mL待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是(　　) A．左侧电极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ B．实验结束时，b中溶液红色恰好褪去 C．若c中收集气体11.20 mL，则样品中乙酸浓度为0.1 mol·L－1 D．把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果 32．(2022·浙江6月卷)通过电解废旧锂电池中的Li2Mn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是(　　) A．电极A阴极，发生还原反应 B．电极B的电极发应：2H2O＋Mn2+－2e－ ＝MnO2＋4H+ C．电解一段时间后溶液中Mn2+浓度保持不变 D．电解结束，可通过调节pH除去Mn2+，再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3 33．(2022·河北卷)(多选)科学家研制了一种能在较低电压下获得氧气和氢气的电化学装置，工作原理示意图如图。下列说法正确的是(　　) A．电极b为阳极 B．隔膜为阴离子交换膜 C．生成气体M与N的物质的量之比为2∶1 D．反应器I中反应的离子方程式为4[Fe(CN)6]3－＋4OH－4[Fe(CN)6]4－＋O2↑＋2H2O 34．(2022·重庆卷)硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。下列说法错误的是(　　) A．惰性电极2为阳极 B．反应前后WO、WO数量不变 C．消耗1 mol氧气，可得到1 mol硝酮 D．外电路通过1 mol电子，可得到1 mol水 35．(2022·天津卷)实验装置如图所示。接通电源后，用碳棒(a′、b′)作笔，在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字，a′端的字迹呈白色。下列结论正确的是(　　) A．a为负极 B．b′端的字迹呈蓝色 C．电子流向为：bb′a′a D．如果将a′、b′换成铜棒，与碳棒作电极时的现象相同 36．(2022·广东卷)以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中(　　) A．阴极发生的反应为Mg－2e－＝Mg2+ B．阴极上Al被氧化 C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥 D．阳极和阴极的质量变化相等 37．(2022·北京卷)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。下列说法不正确的是(　　) 装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象 ① 0.1 mol·L－1 CuSO4＋少量H2SO4 阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体减少。经检验电解液中有Fe2+ ② 0.1 mol·L－1 CuSO4＋过量氨水 阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无Fe元素 A．①中气体减少，推测是由于溶液中c( H+)减少，且Cu2+覆盖铁电极，阻碍 H+与铁接触 B．①中检测到Fe2+，推测可能发生反应：Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑、Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu C．随阴极析出Cu，推测②中溶液c( Cu2+)减少，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缓慢析出，镀层更致密 答案及解析 1.【答案】C 【分析】a极通入氧气生成，氧元素化合价降低，发生还原反应，a是阴极；b是阳极，b电极铁失电子生成Fe2+。 【详解】A．a极通入氧气生成，a极的电极反应式O2+2e-+2H+=H2O2，故A错误； B．a是阴极；b是阳极，b极连接电源正极，发生氧化反应，故B错误； C．a极生成，能进一步将极产物Fe2+氧化，同时有生成，生成的离子方程式，故C正确； D．苯酚被氧化生成二氧化碳，碳元素化合价由-升高为+4，消除苯酚，需要2.8mol，根据，阳极生成2.8molFe2+，所以理论上有电子通过外电路，故D错误； 选C。 2.【答案】B 【分析】由图可知，右侧电极上Cu的化合价由+1价升高为+2价，发生氧化反应，则电极N为阳极，电极b为正极，所以电极M为阴极，电极a为负极，据此分析作答。 【详解】A．根据上述分析可知，a为电源的负极，b为正极，故电源中电势比较：b>a ，A正确； B．由图可知，中间室内的氯离子通过离子交换膜Ⅱ，进入右室，最终和CuCl生成CuCl2，左室H+得到电子，生成H2，OH-浓度增大，与中间室移动过来的Na+结合，生成NaOH，所以离子交换膜I为阳离子交换膜，Ⅱ为阴离子交换膜，B错误； C．根据原子守恒可知，合成室内发生的反应为：CH2=CH2+2CuCl2→CH2ClCH2Cl+2CuCl，C正确； D．电解时阴极生成气体的速率为xmol•h-1，根据阴极反应：2H++2e-=H2↑，根据电荷守恒可知，中间室移动过来的Na+的速率为2xmol•h-1，故中间室补充NaCl的速率为2xmol•h-1，D正确； 故答案为：B。 3.【答案】C 【详解】A．石墨电极上I-失电子生成I2，发生氧化反应，为阳极；Ni电极上H+得电子生成H2，发生还原反应，为阴极。阳极电极电势大于阴极，所以电极电势：石墨> Ni，A正确； B．Ni电极为阴极，应与铅酸蓄电池的负极相连，铅酸蓄电池中Pb电极为负极，PbO2电极为正极，所以与Ni电极相连的为Pb电极 ，B正确； C．Ni电极上发生反应：2H+ + 2e- = H2↑，合成二苯重氮甲烷时，石墨电极上I-失电子，根据得失电子守恒，合成1mol二苯重氮甲烷，转移2mol电子，理论上生成1mol H2，标准状况下体积为22.4L，并不是消耗，C错误； D．电解质溶液中合成二苯重氮甲烷的反应，原子守恒，电子守恒，D正确； 故答案选C。 4.【答案】B 【分析】由①可知，启动电源1，所在腔室的Li+进入结构而形成，可知中Mn元素的化合价降低，为阴极，电极反应式为，电极1为阳极，连接电源正极；②关闭电源1和海水通道，启动电源2，使中的脱出进入腔室2，可知，电极2为阴极，电极反应式为：；阳极的电极反应式为：，以此分析解题。 【详解】A．由分析可知，室Ⅰ中电极Ⅰ连接电源Ⅰ的正极，作阳极，发生氧化反应，故A错误； B．根据分析可知，启动至关闭电源1，转化的n()与生成的n()之比为20：3，设生成的氧气为3mol，转移电子为12mol，根据阳极的电极反应式：，结合电子守恒，可知2mol生成时转移1.2mol电子，可得中的x=1.2，故B正确； C．启动电源2时，电极是阳极，电极反应式为：，故C错误； D．由分析可知，启动电源2，使中的脱出进入腔室2，电极2为阴极，电极反应式为：；提高了腔室2中的浓度，故D错误； 故答案选B。 5.【答案】C 【分析】石墨电极b上酸性条件下氧气得到电子发生还原反应生成过氧化氢，铁离子得到电子发生还原反应生成生成亚铁离子，电极b为阴极，放电生成的过氧化氢与亚铁离子反应生成铁离子和▪OH，▪OH与氮气反应生成硝酸；石墨电极a为阳极，石墨电极a上有气泡冒出，说明水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子。 【详解】A．由分析可知，电解时，电极b为阴极，石墨电极a为阳极，电流由电极b经导线、电源、导线流入电极a，A错误； B．石墨电极a为阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，则阳极附近溶液中氢离子浓度增大，溶液的pH减小，B错误； C．电解时，阴极上酸性条件下氧气得到电子发生还原反应生成过氧化氢，离子方程式为O2+2e-+2H+=H2O2，C正确； D．电解时，当电极a上产生标准状况下22.4L氧气时，只能确定阴极电极反应中共得到4mol电子，无法确定后续反应中产生硝酸的物质的量，D错误； 故选C。 6.【答案】D 【分析】CO2、中碳元素的化合价分别为+4、+2，阴极发生还原反应，电极（Sn电极）反应为，阳极（Pt电极）生成O2：，据此分析解答。 【详解】A．由分析知Pt片为阳极，接电源正极，A错误； B．由分析知，Sn片为阴极，发生得电子的还原反应，电极反应式应为 ，B错误； C．由反应可知，每产生1mol，转移2mol电子，，有电荷守恒得，阳离子交换膜中有2 mol K+通过，C错误； D．阳极发生反应反应，产生氢离子，消耗KHCO3，使KHCO3溶液浓度降低，D正确； 故选D。 7.【答案】B 【分析】由图可知，P电极上，得到电子，被还原为Br-，发生还原反应，为阴极，则R极为阳极，外电源M极为负极，N极为正极，阳极上水失去电子，被氧化为氧气，据此分析作答。 【详解】A．由分析可知，P为阴极，R为阳极，M为负极，N为正极，电子不能经过电解质溶液，故电子流向：，，A错误； B．由分析可知，P为阴极，P极上发生还原反应，该电极的电极反应式为，B正确； C．由分析可知，N为正极，若电源为铅蓄电池，则极为PbO2电极，Pb电极是负极，C错误； D．由B项分析可知，每处理，电路上转移电子为6mol，则理论上阳极区释放出1.5molO2，同时有6molH+经过质子交换膜由阳极区进入阴极区，故溶液质量减少1.5mol×32g/mol+6mol×1g/mol=54g，D错误； 故答案为：B。 8.【答案】C 【分析】该装置为电解池，电解池中阳离子向着阴极移动，根据氢离子移动方向可知，a电极为阴极，发生还原反应：，b电极为阳极，发生氧化反应：。 【详解】A．尿素中的C原子形成1个键、2个键，采用的是杂化，A正确； B．根据分析可知，b电极为阳极，与电源正极相连，B正确； C．标况下，电极每生成，即，转移电子，为保持电荷守恒，应有移向a极，C错误； D．根据分析可知，a电极为阴极，发生还原反应：，D正确； 答案选C。 9．C。解析：分析题图可知，DSA电极上NH3转化为N2，N的化合价由－3价升高为0价，发生氧化反应，故DSA电极为阳极，Ti电极为阴极。DSA电极为电解池的阳极，与外接电源的正极相连，A项错误；DSA电极上Cl－转化为Cl2，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，B项错误；反应②中NH3转化为，没有达到氨氮废水无害化处理的目的，所以降解过程中应该控制条件避免发生反应②，C项正确；HO·中氧元素为－1价，其还原产物中氧元素为－2价，一个HO·可得到一个电子，故1 mol HO·完全反应时转移的电子数约为6.02×1023，D项错误。 10．B。解析：由题干信息及装置图可知，由于无阳极氯腐蚀，则N2H4的放电能力强于Cl－，N2H4失电子生成N2，A正确；结合A项中分析，b极失电子为阳极，则a极为阴极，与电源负极连接，气体1为H2，发生还原反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，B错误；阳极发生氧化反应，N2H4失电子生成N2，电极反应式为N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O，C正确；根据a极电极反应式知，标准状况下，产生0.1 mol H2时外电路转移电子数为0.2NA，D正确。 11．B。解析：A.a、c的电解总反应均为N2＋3H22NH3，A正确；B.a、c的阳极发生的反应分别为 H2－2e－===2H＋、3H2－6e－＋2N3－===2NH3，B错误；C.b的阴极反应为N2＋3H2O＋6e－===2NH3＋3O2－，C正确；D.a、b、c阴极均只有N2得电子生成氨气，生成等量氨气，转移电子数相等，D正确。 12．D。解析：电解精炼法提纯镓时，纯金属镓在阴极生成，含有杂质的粗镓在阳极溶解，电解池中的阴阳极分别与电源的负正极相接，即M为电源负极，N为电源正极，阳极上活泼性强的金属Zn、Ga失电子进入溶液中，镓离子与溶液中的氢氧根离子结合生成GaO，然后GaO在阴极得电子生成镓，阳极反应为Ga－3e－＋4OH－===2H2O＋GaO，阴极反应为2H2O＋GaO＋3e－===Ga＋4OH－，据此分析解答。A.由分析可知，阴极的电极反应为GaO＋2H2O＋3e－===Ga＋4OH－，A正确；B.由分析可知，电解过程中，阳极反应为Ga－3e－＋4OH－===2H2O＋GaO，根据电荷守恒每消耗4 mol OH－只有3 mol OH－或者GaO由阴极室进入阳极室，则阳极室中OH－的物质的量减小，B正确；C.由分析可知，阳极反应为Ga－3e－＋4OH－===2H2O＋GaO，虽然阳极室还有Zn等放电，但产生的Zn2＋不进入NaOH溶液，而是Ga3＋经Ga3＋快离子导体进入NaOH溶液，故电路中每转移3 mol电子，理论上粗镓熔融液减少70 g，C正确；D.由C项分析可知，电解后粗镓中的Zn失电子以离子形式进入粗镓熔融液，而不是NaOH溶液中，Fe比Ga更不活泼，不失电子，D错误。 13．C。解析：A．根据分析苯在左侧变为环己烷，化合价减低，发生还原反应，即为阴极，因此电源A为负极，电源B为正极，故该装置电子移动方向为：E→B，A→D，A正确；B.电解池中离子异向移动，H＋向阴极移动，故H＋由电解池的右池移向左池，B正确；C.电极D是苯变为环己烷，＋6H＋＋6e－===，C错误；D.阳极得到2.8 mL氧气，则电子转移为2.8 mol×4＝11.2 mol，阴极10 mol混合气体中苯物质的量分数由24%变为12 mol混合气体的10%，则反应了(10×24%－12×10%)mol＝1.2 mol，则得到电子物质的量为1.2 mol×6＝7.2 mol，因此该装置的电流效率×100%≈64.3%，D正确； 故选C。 14．C。解析：由图可知，该装置为电解池，工作过程中LiMn2O4发生还原反应生成锰离子，A极为阴极，电极方程式为：LiMn2O4＋3e－＋8H＋===Li＋＋2Mn2+＋4H2O，A正确；电极B为阳极，电极反应式为2H2O＋Mn2+－2e－===MnO2↓＋4H＋，B正确；电解的总反应方程式为2LiMn2O4＋4H＋2Li＋＋Mn2+＋3MnO2＋2H2O，由方程式可知，LiMn2O4中的Mn元素转移到了MnO2和Mn2+中，C错误；电解池中阳离子移向阴极，Mn2+和H＋的迁移方向相同，都向阴极移动，D正确。 15．C。解析：根据氢离子在电解池中移动方向可知，a电极为阴极，b电极为阳极，阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，阳极(右室)反应：2Cr3+－6e－＋7H2O===Cr2O＋14H＋，阴极(左室)反应：Ti4+＋e－===Ti3+，B错误；阳极生成的=Cr2O具有强氧化性，阴极生成Ti3+具有还原性，“转化Ⅰ”为氧化反应，可加入右室电解获得的电解液氧化实现；“转化Ⅱ”为还原反应，可加入左室电解获得的电解液还原实现，A错误；“转化Ⅱ”发生的反应为＋6Ti3+＋6H+===，C正确；“转化Ⅰ”发生的反应为，根据得失电子守恒，生成1 mol 理论上电路中通过6 mol e－，D错误。 16．D。解析：由题图可知，该装置为电解池，In/In2O3－x电极上CO2转化为HCOO－，C元素化合价由＋4价降到＋2价，得电子被还原，故In/In2O3－x电极为阴极，则Ni2P电极为阳极，与电源正极相连，故A正确； In/In2O3－x电极为阴极，H2O可能在阴极放电产生副产物H2，故B正确；In/In2O3－x电极电极反应式为CO2＋H2O＋2e－===HCOO－＋OH－，Ni2P电极电极反应式为CH3(CH2)7NH2－4e－＋4OH－===CH3(CH2)6CN＋ 4H2O，标准状况下，33.6 L CO2的物质的量为1.5 mol，1.5 mol CO2在In/In2O3－x电极反应得到3 mol电子，则CH3(CH2)7NH2在Ni2P电极失去3 mol电子生成0.75 mol CH3(CH2)6CN，故C正确、D错误。 17．D。解析：电极A上电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，电极A附近溶液的碱性增强，pH变大，故A错误；非晶态Ni(Ⅲ)基硫化物是OER反应的催化剂，能改变反应速率，不能改变OER反应的反应热，故B错误；OER的第Ⅱ步有O—O非极性键的形成，故C错误 18．D。解析：根据题图知，硝酸根离子得电子发生还原反应生成N2，则Ag­Pt电极为阴极，Pt电极为阳极，则A为电源正极，B为电源负极，A正确；电解质溶液中质子向阴极移动，所以电解过程中质子从Pt电极向Ag­Pt电极移动，B正确；阳极上失电子发生氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，当转移2 mol电子时，阳极产生2 mol H＋进入阴极室，阴极上电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，当转移2 mol电子时，产生0.2 mol N2，质量为5.6 g，同时有2 mol H＋(质量为2 g)进入，因此，阴极室质量减少3.6 g，C正确，D错误。 19．D。解析：由图结合总反应可知，a极丙烯腈得到电子发生还原反应生成己二腈：2CH2===CHCN＋2H＋＋2e－===NC(CH2)4CN，则a为阴极，b为阳极，b极水失去电子发生氧化反应生成氧气：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，电解过程中阳离子向阴极移动，故H＋向电极a移动，A、B错误；当电路中转移1 mol e－时，阳极室生成氧气0.25 mol，质量为8 g，同时有1 mol氢离子(质量为1 g)进入阴极区，故溶液质量减少9 g，C错误。 20．B。解析：水从入口进入a室和c室，在a室发生氧化反应产生H＋和O2，在c室发生还原反应产生OH－和H2，由于阳离子膜只允许阳离子通过，故a室产生的氢离子通过阳离子膜进入b室，而c室产生的OH－被阻隔，海水呈弱碱性，故在b室发生氢离子和碳酸氢根离子的中和反应产生二氧化碳气体，由于二氧化碳气体微溶于水，故二氧化碳气体从海水中分离。A.水从入口进入a室和c室，在a室发生氧化反应产生H＋和O2，电极方程式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，A正确；B.由分析可知，c室为阴极区，a室为阳极区，电解池中阳离子向阴极移动，B错误；C.由分析可知，b室发生氢离子和碳酸氢根离子的中和反应产生二氧化碳气体，离子方程式为H＋＋HCO===H2O＋CO2↑，C正确；D.由分析可知，b室发生氢离子和碳酸氢根离子的中和反应产生二氧化碳气体，由于二氧化碳气体微溶于水，故可利用题述方法从海水中提取CO2，D正确。 21．A。解析：由图中装置可知为电解池，a电极是[Fe(CN)6]4－变为[Fe(CN)6]3－，Fe元素化合价由＋2价变为＋3价，则a为阳极，电极反应式为[Fe(CN)6]4－－e－=== [Fe(CN)6]3－，b极为阴极，电极反应式为DHPS＋2H2O＋2e－===DHPS－2H＋2OH－，左侧[Fe(CN)6]3－变化生成[Fe(CN)6]4－时，Fe元素化合价降低得电子，则反应器Ⅰ中的反应为4[Fe(CN)6]3－＋4OH－4[Fe(CN)6]4－＋O2↑＋2H2O，所以气体M是氧气，则右侧产生气体N为氢气，隔膜应为阴离子交换膜，允许OH－通过，以此分析。A.由分析可知，反应器Ⅰ中发生的反应为4[Fe(CN)6]3－＋4OH－4[Fe(CN)6]4－＋O2↑＋2H2O，故A错误；B.由分析可知，a为阳极，b极为阴极，电解池中阴离子移向阳极，OH－从电解池的右室通过隔膜向左室迁移，故B正确；C.由分析可知，阴极b发生的反应式为DHPS＋2H2O＋2e－=== DHPS－2H＋2OH－，故C正确；D.根据图示以及本装置的作用可知，该装置的总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，气体N是氢气，故D正确。 1．B。解析：由图可知，左侧电极发生反应[Fe(H2O)6]2+－e－===[Fe(H2O)6]3+，则左侧为阳极，右侧电极反应为[Fe(H2O)6]3+＋e－===[Fe(H2O)6]2+，则右侧电极为阴极，据此解答。A．由分析可知，阴极反应为[Fe(H2O)6]3+＋e－===[Fe(H2O)6]2+，A正确；B．已知②处的电解液温度比①处的低，则可推断[Fe(H2O)6]3+＋e－===[Fe(H2O)6]2+是吸热反应，无法推断[Fe(H2O)6]3+和[Fe(H2O)6]2+的稳定性，B错误；C．多孔隔膜可以阻止两电极区的溶液对流，可阻止热交换，C正确；D．题干明确指出电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。这意味着电子转移（即氧化还原反应）本身不会直接导致结构变化，热效应实际上来源于电子转移完成后，新生成的离子：[Fe(H2O)6]2+和[Fe(H2O)6]3+因配位环境或电荷分布变化引起的结构重组导致热量变化，D正确；故选B。 2．C。解析：由图中氢离子和氢氧根的流向，可推出左侧Pt电极为阳极，右侧石墨电极为阴极，阳极发生的反应为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，阴极发生的反应为：2H＋＋2e－===H2↑，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极反向移动，据此解答。A．由分析可知，Pt电极为阳极，阳极发生的反应为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，A正确；B．水可微弱的电离出氢离子和氢氧根，在外加电场作用下，使氢离子和氢氧根往两侧移动，降低了浓度，可促进双极膜中水的电离，B正确；C．由分析可知，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极反向移动，即钠离子往右侧移动，通过Y膜，则Y膜为阳离子交换膜，氯离子往左侧移动，通过X膜，则X膜为阳离子交换膜，C错误；D．Ⅳ室每生成1 mol NaOH，则转移1mol电子，有1mol氢离子移到Ⅱ室中，生成1 mol B(OH)3，D正确；故选C。 3．B。解析：由图可知，左侧发生NONONH3，N元素化合价下降，则左侧是阴极区，右侧发生Cl－Cl2，Cl元素化合价上升，则右侧是阳极区，据此解答；A．电解池中，阳离子向阴极移动，则，K+向左室迁移，A正确；B．电解过程中，NO先生成，再消耗，是中间产物，其浓度增大还是减小，取决于生成速率与消耗速率，无法得出其浓度持续下降的结论，B错误；C．b处生成氯气，与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使蓝色石蕊试纸变红，次氯酸能使变红的试纸褪色，故能看到试纸先变红后褪色，C正确；D．左侧阴极总反应是NO＋8e－＋6H2O===NH3↑＋9OH－，右侧阳极总反应是8Cl－－8e－===4Cl2↑，将两电极反应相加即可得到总反应，D正确；故选B。 4．D。解析：按照图1电解Na2SO4溶液，石墨1为阳极，发生反应2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，石墨1中会吸附少量氧气；石墨2为阴极，发生反应2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，石墨2中会吸附少量氢气；图2中电极Ⅰ为正极，氧气发生还原反应，电极Ⅱ为负极。A．由分析可知，石墨1中会吸附少量氧气，石墨2中会吸附少量氢气，实验i会形成原电池，a＞0，反应为2H2＋O2===2H2O，A正确；B．因为ii中电极Ⅱ为新石墨，不含有H2，缺少H2作为还原剂，故导致b＜d，B正确；C．图2中，电极Ⅰ发生还原反应，实验iii中新石墨可能含有空气中的少量氧气，c＞0，说明iii中电极I上有O2发生反应，C正确；D．d＞c，实验iii与实验iv中电极Ⅰ不同，d＞c，是因为电极I上吸附O2的量：iv＞iii，D错误；故选D。 5．B。解析：由装置图可知，该装置中有直流电源，为电解池，则LixCoO2(x＜1) 转化为LixCoO2(x＜1)过程中，Co元素化合价由＋(4－x)降为＋3，LixCoO2得电子发生还原反应，为阴极，电极反应式为LixCoO2＋(1－x)e－＋(1－x)Li＋===LiCoO2，Pt电极为阳极，失电子，发生氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，据此回答。 A．由分析知，LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2＋(1－x)e－＋(1－x)Li＋===LiCoO2，A错误；B．由电极反应式可知，产生标准状况下5.6L(即0.25 mol) O2时转移1 mol 电子，理论上转化mol的LixCoO2，B正确；C．SO为阴离子，应向阳极移动，即向Pt电极迁移，C错误；D．由阳极电极反应式可知，电解过程中，阳极产生H+、消耗H2O，酸性增强，则阳极附近pH降低，D错误； 故选B。 6．D。解析：由图可知，左侧为原电池，右侧为电解池，电极1为负极，发生氧化反应，电极反应式为：Mg－2e－+2OH－===Mg(OH)2，电极2为正极发生还原反应，电极反应式为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，右侧为电解池，电极3为阳极，产生氧气，电极4产生阴极，产生氢气。A．催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率，提高催化效率，A正确；B．根据分析，电极1是负极，电极4为阴极，电子从电极1流向电极4，B正确；C．由分析可知，电极3为阳极，发生氧化反应，生成氧气，电极3反应为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，C正确；D．根据分析可知，电极2和电极4均产生氢气，理论上，每通过2mol电子，可产生2molH2，D错误；答案选D。 7．D。解析：由图可知，左侧为阴极，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，右侧为阳极，电极反应为 Fe(CN)6]4－－e－===Fe(CN)6]3－，在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水，钠离子透过膜Ⅰ进入阴极区得到氢氧化钠，氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，在此处得到LiCl，则膜Ⅰ为阳膜，膜Ⅱ为阴膜，膜Ⅲ为阳膜，据此解答。A．由分析可知，膜Ⅱ为阴膜， A错误B．a电极的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，pH变大，B错误；C．由分析可知，电极b的反应为Fe(CN)6]4－－e－===Fe(CN)6]3－，C错误；D．每脱除58.5 g NaCl，转移电子数为1 mol，有1 mol Li+和1 mol Cl－分别透离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ，可得到1molLiCl，D正确；故选D。 8．D。解析：本题考查电解原理。电极b上，TY转化为TQ，发生加氧、去氢的氧化反应，则b为阳极，a为阴极，阴极上4H+得4e－生成2H2。电解时阳离子向阴极移动，H+从右室移向左室，A选项正确；根据转化关系图可知，水和TY是反应物，TQ和H2为生成物，总反应方程式为：TY＋H2OTQ＋2H2↑，B正确；将TY()换成为原料，仍然能够得到TQ()，C正确；D．根据右图可知，用18O标记电解液中的水，可得到的18O在环上甲基的邻位，D错误；本题选D。 9．D。解析：左侧连接电源的负极，为电池阴极区；右侧连接电源的正极，为电池阳极区。根据图中给出的反应物、产物及题干中给出的碱性条件，可以写出阳极区发生的反应为 HOCH2CH2OH－4e－＋5OH－===HOCH2COO－＋4H2O。A选项，阳极区随着反应进行，OH－不断消耗，OH－浓度不断减小，即pH下降，A正确。B选项，阴极发生反应NO＋7H2O＋8e－===NH3·H2O＋9OH－，OH－不断通过阴离子交换膜向阳极区迁移，B、C正确。D选项，通过阳极的反应HOCH2CH2OH－4e－＋5OH－===HOCH2COO－＋4H2O和阴极反应NO＋7H2O＋8e－===NH3·H2O＋9OH－可知阴极转化1mol NO3－，阳极将生成2molHOCH₂COO－，D错误。 10．B。解析：在KOH溶液中HCHO转化为HOCH2O－：HCHO＋OH－HOCH2O－，存在平衡 HOCH2O－＋OH－[OCH2O]2－＋H2O，Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2－－e－===HCOO－＋H∙，H∙结合成H2，Cu电极为阳极；PbCu电极为阴极，首先HOOC－COOH在Pb上发生得电子的还原反应转化为 OHC－COOH：H2C2O4＋2e－＋2H+===OHC－COOH＋H2O，OHC－COOH与HO－N+H3反应生成HOOC－CH==N－OH：OHC－COOH＋HO－N+H3HOOC－CH==N－OH＋H2O＋H+，HOOC－CH==N－OH发生得电子的还原反应转化成H3N+CH2COOH：HOOC－CH==N－OH＋4e－＋5H+===H3N+CH2COOH＋H2O。A．根据分析，电解过程中，阳极区消耗OH－、同时生成H2O，故电解一段时间后阳极区c(OH－)减小，A项正确；B．根据分析，阴极区的总反应为H2C2O4＋HO－N+H3＋6e－＋6H+===H3N+CH2COOH＋3H2O，1molH2O解离成1 mol H+和1 mol OH－，故理论上生成1 mol H3N+CH2COOH双极膜中有6 mol H2O解离，B项错误；C．根据分析，结合装置图，阳极总反应为2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋H2↑＋2H2O，C项正确；D．根据分析，阴极区的Pb上发生反应H2C2O4＋2e－＋2H+===OHC－COOH＋H2O，D项正确；答案选B。 11．A。解析：　 电极 电极名称 电极反应式 a 阴极 2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ b 阳极 2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋2H2O＋H2↑ 传统电解水过程中每转移4 mol e－可制得2 mol H2，耦合HCHO高效制H2过程中每转移4 mol e－，阴、阳极均可产生2 mol 氢气，则相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍，A错误；由上述分析可知，阴极的电极反应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，B正确；综合图像中的离子交换膜为阴离子交换膜及电解池中阴离子向阳极移动知，OH－通过交换膜向b极区移动，C正确；由上述分析可知，D正确。 12．B。解析：电极b上Br－发生失电子的氧化反应转化成BrO，电极b为阳极，电极反应为Br－ －6e－＋3H2O===BrO＋6H＋；则电极a为阴极，电极a的电极反应为6H＋＋6e－===3H2↑；电解总反应式为Br－＋3H2OBrO＋3H2↑；催化循环阶段BrO被还原成Br－循环使用、同时生成O2，实现高效制H2和O2，即Z为O2。根据分析，电极a为阴极，连接电源负极，A项正确；根据分析，电解过程中消耗H2O和Br－，而催化阶段BrO被还原成Br－循环使用，故加入Y的目的是补充H2O，B项错误；根据分析，电解总反应式为Br－＋3H2OBrO＋3H2↑，C项正确；催化阶段，Br元素的化合价由＋5价降至－1价，生成1 mol Br－得到6 mol电子，O元素的化合价由－2价升至0价，生成1 mol O2失去4 mol电子，根据得失电子守恒，反应产物物质的量之比n(O2) ∶n(Br－)＝6∶4＝3∶2，D项正确。 13．C。解析：右侧溶液为饱和食盐水，右侧电极产生气体，则右侧电极为阳极，Cl－放电产生氯气，电极反应为：Cl－－2e－＝Cl2↑；左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应为： Fe2O3＋6e－＋3H2O===2Fe＋6OH－；中间为阳离子交换膜，Na+由阳极向阴极移动。A．由分析可知，阳极反应为：Cl－－2e－===Cl2↑，A正确；B．由分析可知，阴极反应为：Fe2O3＋6e－＋3H2O===2Fe＋6OH－，消耗水产生 OH－，阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高，B正确；C．由分析可知，理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，产生3 mol Cl2，同时有6 mol Na+由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少3×71g＋6×23g＝351 g，C错误；D．由分析可知，理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，有6 mol Na+由阳极转移至阴极，阴极室物质最多增加6×23g＝138 g，D正确；故选C。 14．B。解析：多孔电极1上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g)，多孔电极1为阴极，电极反应为 2H2O＋4e－===2H2＋2O2－；多孔电极2上O2－发生失电子的氧化反应转化成O2(g)，多孔电极2为阳极，电极反应为2O2－－4e－===O2，。电极1的多孔结构能增大电极的表面积，增大与水蒸气的接触面积，A项正确；根据分析，电极2为阳极，发生氧化反应：2O2－－4e－===O2，B项错误；工作时，阴离子O2－向阳极移动，即O2－从多孔电极1迁移到多孔电极2，C项正确；根据分析，电解总反应为2H2O(g)2H2＋O2，分解2 mol H2O转移4 mol电子，则理论上电源提供2 mol电子能分解1 mol H2O，D项正确；故选B。 15．C。解析：该装置为电解池，光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－2e－＝H2O2＋2H＋，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2＋2H＋＋2e－＝H2O2；A．该装置为电解池，利用光能提供能量转化为电能，在电解池中将电能转化为化学能，A正确；B．由图可知，阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2＋2H＋＋2e－＝H2O2，B正确；C．光阳极上水失电子生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－2e－＝H2O2＋2H＋，每消耗1 mol H2O，则体系中生成0.5 mol H2O2，C错误；D．由Mn(Ⅳ)和过氧化氢转化为Mn(Ⅱ)过程中，锰元素化合价降低，H2O2做还原剂，表现还原性，由Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)时，H2O2中O元素化合价降低，做氧化剂，表现氧化性，D正确；故选C。 16．B。解析：由电解原理图可知，Ni电极产生氢气，作阴极，发生还原反应，电解质溶液为KOH水溶液，则电极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；Pt电极C3N8H4失去电子生成C6N，作阳极，电极反应为：2C3N8H4＋8OH－－4e－===C6N＋8H2O，同时，Pt电极还伴随少量O2生成，电极反应为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。 A．由分析可知，Ni电极为阴极，Pt电极为阳极，电解过程中，阴离子向阳极移动，即OH－向Pt电极移动，A错误；B．由分析可知，Pt电极C3N8H4失去电子生成C6N，电解质溶液为KOH水溶液，电极反应为：2C3N8H4＋8OH－－4e－＝C6N＋8H2O，B正确；C．由分析可知，阳极主要反应为：2C3N8H4＋8OH－－4e－===C6N164－＋8H2O，阴极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，则电解过程中发生的总反应主要为：2C3N8H4＋4OH－===C6N＋4H2O＋2H2↑，反应消耗OH－，生成H2O，电解一段时间后，溶液pH降低，C错误；D．根据电解总反应：2C3N8H4＋4OH－＝C6N＋4H2O＋2H2↑可知，每生成1mol H2，生成0.5 mol K4C6N16，但Pt电极伴随少量O2生成，发生电极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，则生成1molH2时得到的部分电子由OH－放电产生O2提供，所以生成K4C6N16小于0.5 mol，D错误；故选B。 17．D。解析：催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应和水生成甲酸根离子和氢氧根离子：CO2＋2e－＋H2O===HCOO－＋2OH－，甲酸根离子和氢氧根离子通过阴离子膜加入中间室，氢氧根离子和氢离子生成水、甲酸根离子和氢离子生成甲酸，则M是阴极，那么N是阳极，阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，氢离子通过阳离子膜进入中间室；A．酸性条件下，电解时电极N上水失去电子发生氧化反应生成氧气：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，A错误； B．催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸，B错误；C．由分析，阳离子交换膜有1种离子通过，C错误； D．由分析，总反应为二氧化碳和水生成甲酸和氧气，D正确；故选D。 18．AC。解析：由实验装置图可知，与电源正极相连为电极为阳极，电极反应式为2SO－2e－===S2O，电解过程流出液b中混有少量气泡，发生副反应2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，与电源负极相连的电极为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。A．由分析可知，阴离子向阳极移动，但是硫酸根不能通过质子交换膜，则硫酸根不能从阴极区迁移到阳极区，A错误；B．由分析可知，阴极区产生氢气，则a为氢气，B正确；C．由于阳极区存在副反应，则当回路中通过1mol电子产生的 (NH4)2S2O8 小于0.5 mol，C错误；D．由分析可知，阳极区发生反应氧化反应2SO－2e－===S2O，D正确；故选AC。 19．C。解析：由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的IrOx－Ti电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－4e－＝O2↑＋4H+，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为2CO2＋12H+＋12e－＝C2H4＋4H2O、 2CO2＋12H+＋12e－＝C2H5OH＋3H2O，电解池工作时，氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。A项，析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上发生，故A错误；B项，离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，Cl-不能通过，故B错误；C项，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式有2CO2＋12H+＋12e－＝C2H4＋4H2O，故C正确；D项，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－4e－＝O2↑＋4H+，每转移1mol电子，生成0.25molO2，在标况下体积为5.6L，故D错误；故选C。 20．D。解析：由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b电极与电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阳极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，电池总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，据此解答。A项，b电极反应式为b电极为阴极，发生还原反应，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故A正确；B项，该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，为保持OH－离子浓度不变，则阴极产生的OH－离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换摸，故B正确；C项，电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，故C正确；D项，由电解总反应可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率为x mol·h－1，则补水的速率也应是x mol·h－1，故D错误；故答案选D。 21．D。解析：由图可知，左侧电极产生氧气，则左侧电极为阳极，电极a为正极，右侧电极为阴极，b电极为负极，该装置的总反应产生氧气和氢气，相当于电解水。A项，由分析可知，a为正极，b电极为负极，则a端电势高于b端电势，A错误；B项，右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H+＋2e－＝H2↑，则理论上转移2mol e－生成2 gH2，B错误；C项，由图可知，该装置的总反应为电解海水的装置，随着电解的进行，海水的浓度增大，但是其pH基本不变，C错误；D项，由图可知，阳极上的电极反应为：Cl－＋H2O－2e－＝HClO＋H+，D正确；故选D。 22．D。解析：闭合K1，形成电解池，电解饱和食盐水，左侧为阳极，阳极氯离子失去电子生成氯气，电极反应为2Cl－－2e－＝Cl2↑，右侧为阴极，阴极电极反应为2H+＋2e－＝H2↑，总反应为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。A项，根据分析，U型管两侧均有气泡冒出，分别是Cl2和H2，A错误；B项，左侧生成氯气，氯气遇到水生成HClO，具有漂白性，则a处布条褪色，说明HClO具有漂白性，B错误；C项，b处出现蓝色，发生Cl2＋2KI===I2＋2KCl，说明还原性：I－＞Cl－，C错误；D项，断开K1，立刻闭合K2，此时构成氢氯燃料电池，形成电流，电流表发生偏转，D正确；故选D。 23．B。解析：由信息大电流催化电解KNO3溶液制氨可知，在电极a处KNO3放电生成NH3，发生还原反应，故电极a为阴极，电极方程式为NO＋8e－＋7H2O= NH3·H2O＋9OH－ ，电极b为阳极，电极方程式为 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。A项，由分析中阴阳极电极方程式可知，电解总反应为KNO3＋3H2O===NH3·H2O＋2O2↑＋KOH，故A正确；B项，每生成1mol NH3·H2O，阴极得8mol e－，同时双极膜处有8mol H+进入阴极室，即有8mol的H2O解离，故B错误；C项，电解过程中，阳极室每消耗4mol OH-，同时有4mol OH－通过双极膜进入阳极室，KOH的物质的量不因反应而改变，故C正确；D项，相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构具有更大的膜面积，有利于H2O被催化解离成H+和OH－，可提高氨生成速率，故D正确；故选B。 24．C。解析：A项，SO2是酸性氧化物，废气中SO2排放到空气中会形成硫酸型酸雨，故A正确；B项，装置a中溶液的溶质为NaHCO3，溶液显碱性，说明HCO的水解程度大于电离程度，故B正确；C项，装置a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2气体，CO2与NaHCO3溶液不反应，不能吸收CO2，故C错误；D项，由电解池阴极和阳极反应式可知，装置b中总反应为SO＋CO2＋H2OHCOOH＋SO，故D正确；故选C。 25．C。解析：由图可知，在外加电源下石墨电极上C转化为CO，失电子发生氧化反应，为阳极，与电源正极相连，则电极A作阴极，TiO2和SiO2获得电子产生电池材料(TiSi)，电极反应为TiO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4O2－。A项，在外加电源下石墨电极上C转化为CO，失电子发生氧化反应，为阳极，A错误；B项，电极A的电极反应为TiO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4O2－，B错误；C项，根据图中信息可知，该体系中，石墨优先于Cl-参与反应，C正确；D项，电解池中石墨电极为阳极，阳离子向阴极电极A移动，D错误；故选C。 26．B。解析：A项，电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，故A正确；B项，电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故B错误；C项，右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确；D项，改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确。故选B。 27．D。解析：该装置电解池，电极b上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中‘加氧少氢’，发生氧化反应，则b为阳极，a为阴极，阴极电极反应式为 ＋2e－＋2H+＝2；A．a极上硫元素化合价升高，a为阴极，A正确；B．电解池中阳离子移向阴极，则H+移向a电极，B正确；C．电极b上3－甲基吡啶转化为烟酸过程中发生氧化反应，在酸性介质中电极反应式为： ，C正确； D．根据电子守恒可得关系式： ～6e－～6 ，因此生成6mol半胱氨酸的同时生成1 mol烟酸，D错误；故选：D。 28．A。解析：由装置示意图可知，b电极上N2转化为NH3，N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，因此b为阴极，电极反应式为N2＋3H2O＋6e－===2NH3＋3O2－，a为阳极，电极反应式为2O2－－4e－===O2，据此分析解答。由分析可得，在b电极上，N2被还原，A正确；a为阳极，若金属Ag作a的电极材料，则金属Ag优先失去电子，B错误；改变工作电源的电压，导致电流大小改变，反应速率也会改变，C错误；电解过程中，阴极电极反应式为2N2＋6H2O＋12e－===4NH3＋6O2－，阳极电极反应式为6O2－－12e－===3O2，因此固体氧化物电解质中O2－不会减少，D错误。 29．D。解析：A．石墨电极发生反应的物质：P4Li[P(CN)2]化合价升高发生氧化反应，所以石墨电极为阳极，对应的电极反应式为P4＋8CN－－4e－===4[P(CN)2]－，则生成1 mol Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移1 mol 电子，A错误；B．阴极上发生还原反应，应该得电子，电极反应式为2HCN＋2e－===H2↑＋2CN－，B错误；C．石墨电极：P4Li[P(CN)2]发生氧化反应，为阳极，铂电极为阴极，CN－应该向阳极移动，即移向石墨电极，C错误；D．由所给图示可知HCN在阴极放电，产生CN－和H2，而HCN中的H来自LiOH，则电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH，D正确；故选D。 30．BD。解析：由于乙室中两个电极的电势差比甲室大，所以乙室是原电池，甲室是电解池，然后根据原电池、电解池反应原理分析解答。A．电池工作时，甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化为CO2气体，同时生成H+，电极反应式为CH3COO－－8e－＋2 H2O===2CO2↑＋7H+，H+通过阳膜进入阴极室，甲室的电极反应式为Co2+＋2e－===Co，因此，甲室溶液pH逐渐减小，A错误；B．对于乙室，正极上LiCoO2得到电子，被还原为Co2+，同时得到Li+，其中的O2－与溶液中的H+结合H2O，电极反应式为LiCoO2＋e－＋4H＋===Li＋＋Co2＋＋2H2O，负极发生的反应为CH3COO－－8e－＋2 H2O===2CO2↑＋7H+，负极产生的H+通过阳膜进入正极室，但是乙室的H+浓度仍然是减小的，因此电池工作一段时间后应该补充盐酸，B正确；C．电解质溶液为酸性，不可能大量存在OH－，乙室电极反应式为：LiCoO2＋e－＋4H＋===Li＋＋Co2＋＋2H2O，C错误；D．若甲室Co2+减少200 mg，则电子转移物质的量为n(e－)＝×2≈0.006 8 mol；若乙室Co2+增加300 mg，则转移电子的物质的量为n(e－)＝×1≈0.005 1 mol，由于电子转移的物质的量不等，说明此时已进行过溶液转移，即将乙室部分溶液转移至甲室，D正确；故合理选项是BD。 31．A。解析：本装置为电解池，左侧阳极析出氧气，右侧阴极析出氢气，据此分析解题。A．左侧阳极析出氧气，左侧电极反应：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，A正确；B．右侧电极反应2CH3COOH＋2e－===H2↑＋2CH3COO－，反应结束时溶液中存在CH3COO－，水解后溶液显碱性，故溶液为红色，B错误；C．若c中收集气体11.20 mL，若在标况下，c中收集气体的物质的量为0.5×10－3 mol，转移电子量为0.5×10－3 mol×4＝2×10－3 mol，故产生氢气：1×10－3mol，则样品中乙酸浓度为：1×10－3 mol ÷10÷10－3＝0.1 mol·L－1，但是题中未给定气体状态不能准确计算，C错误；D．盐桥换为U形铜导线则不能起到传递离子使溶液呈电中性的效果，影响反应进行，D错误；答案选A。 32．C。解析：A．由电解示意图可知，电极B上Mn2+转化为了MnO2，锰元素化合价升高，失电子，则电极B为阳极，电极A为阴极，得电子，发生还原反应，A正确；B．由电解示意图可知，电极B上Mn2+失电子转化为了MnO2，电极反应式为：2H2O＋Mn2+－2e－＝MnO2＋4H+，B正确；C．电极A为阴极， LiMn2O4得电子，电极反应式为：2LiMn2O4＋6e－＋16H+＝2Li+＋4Mn2+＋8H2O，依据得失电子守恒，电解池总反应为：2LiMn2O4＋4H+＝2Li+＋Mn2+＋3MnO2＋2H2O，反应生成了Mn2+，Mn2+浓度增大，C错误；D．电解池总反应：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，电解结束后，可通过调节溶液pH将锰离子转化为沉淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D正确；答案选C。 33．BD。解析：由图可知，a电极为阳极，碱性条件下[Fe(CN)6]4－离子在阳极失去电子发生氧化反应生成 [Fe(CN)6]3－离子，催化剂作用下，[Fe(CN)6]3－离子与氢氧根离子反应生成[Fe(CN)6]4—离子、氧气和水，b电极为阴极，水分子作用下DHPS在阴极得到电子发生还原反应生成DHPS—2H和氢氧根离子，催化剂作用下，DHPS—2H与水反应生成DHPS和氢气，氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极室向阳极室移动，则M为氧气、N为氢气。A．由分析可知，b电极为电解池的阴极，故A错误；B．由分析可知，氢氧根离子通过阴离子交换膜由阴极室向阳极室移动，则隔膜为阴离子交换膜，故B正确；C．由分析可知，M为氧气、N为氢气，由得失电子数目守恒可知，氧气和氢气的的物质的量之比为1：2，故C错误；D．由分析可知，反应器I中发生的反应为催化剂作用下，[Fe(CN)6]3－离子与氢氧根离子反应生成[Fe(CN)6]4－离子、氧气和水，反应的离子方程式为4[Fe(CN)6]3－＋4OH－4[Fe(CN)6]4－＋O2↑＋2H2O，故D正确；故选BD。 34．C。解析：惰性电极2，Br－被氧化为Br2，为阳极，故A正确；WO、WO循环反应，反应前后WO、WO数量不变，故B正确；总反应为氧气把二丁基­N­羟基胺氧化为硝酮，1 mol二丁基­N­羟基胺失去2 mol H原子生成1 mol硝酮，氧气最终生成水，根据氧原子守恒，消耗1 mol氧气，可得到2 mol硝酮，故C错误；外电路通过1 mol电子时生成0.5 mol H2O2，H2O2最终生成水，根据氧原子守恒，可得到1 mol水，故D正确。 35．B 36．C。解析：根据电解原理可知，电解池中阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该题中以熔融盐为电解液，含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，通过控制一定的条件，从而可使阳极区Mg和Al发生失电子的氧化反应，分别生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不参与反应，阴极区Al3+得电子生成Al单质，从而实现Al的再生，据此分析解答。A．阴极应该发生得电子的还原反应，实际上Mg在阳极失电子生成Mg2+，A错误；B．Al在阳极上被氧化生成Al3+，B错误；C．阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C正确；D．因为阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单质，根据电子转移数守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D错误； 故选C。 37．C。解析：由实验现象可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜，一段时间后，铜离子在阴极失去电子发生还原反应生成铜；实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层。A．由分析可知，实验①时，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应，当溶液中氢离子浓度减小，反应和放电生成的铜覆盖铁电极，阻碍氢离子与铁接触，导致产生的气体减少，故A正确；B．由分析可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜，可能发生的反应为Fe＋2H+===Fe2+＋H2↑、Fe＋Cu2+===Fe2+＋Cu，故B正确；C．由分析可知，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，随阴极析出铜，四氨合铜离子浓度减小，Cu2+＋4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡向正反应方向移动，故C错误；D．由分析可知，实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层，故D正确；故选C。 1 学科网（北京）股份有限公司 $