2026年高考化学三轮冲刺新题刷分14 电解原理及其应用

2026高考三轮冲刺新题刷分14 电解原理及其应用 一．刷题秘诀 1．电解池基础模型 2.电解问题的解答步骤 （1）判断阴、阳极 ①一般方法 [注意]　离子迁移时一般从“生成区”移向“消耗区”，从“原料区”移向“产品区”，从“浓溶液区”移向“稀溶液区”。 ②其他方法 a．依据电极质量变化判断：一般电极质量减少的是阳极，电极质量增加的是阴极。 b．依据电极产物判断：一般情况下，若电极上产生Cl2和O2，则该电极是阳极；若电极上产生H2，则该电极是阴极。 c．依据电解后溶液pH判断：若电解某中性溶液时，某电极附近溶液能使酚酞呈红色，则该电极是阴极（H＋放电，OH－浓度增大）。 （2）书写电极反应 若装置图中已给出物质转化，则可依据电荷守恒和质量守恒直接写出电极反应；若未指明物质转化，则要依据电解质的组成及阴、阳离子的放电顺序书写。 （3）解答相关问题。 3.守恒思想巧解电化学相关计算 （1）电荷守恒：电路中转移的电子数＝参与电极反应的物质得（失）电子数＝电解质溶液中迁移某离子的物质的量×该离子所带电荷数。 （2）溶液质量变化的计算 ①电极产物的影响，如排出或吸收气体、析出或溶解固体等，使溶液质量减小或增大。 ②离子迁移的影响，当有交换膜存在时，容易忽略离子通过交换膜迁移对溶液质量的影响。需要注意的是，电解质溶液中某离子迁移的数目不一定等于电极反应式中消耗该离子的数目，也不一定等于电路中转移的电子数目，应根据电荷守恒关系进行计算。 二．新题快练 题组一 基础保分题 1．（25-26高三上·河南南阳·开学考试）科学家开发多功能催化剂(FeCl3/CuCl2)，实现了硝酸盐催化还原生成氨，原理如下：。下列叙述正确的是 A．上述催化反应中所涉及的元素占周期表4个区 B．在阳极上发生反应生成NH3 C．电解质溶液为酸性水溶液 D．氨的沸点较低，工业上常用作制冷剂 2．（25-26高三上·吉林长春·月考）载人航天器中，电解水是氧气()再生的主要方式。其析氢电极的反应通过催化剂实现，催化过程示意图如下所示。下列说法不正确的是 A．电解水的总反应为吸热反应 B．过程①②吸收能量，过程③放出能量 C．电极表面反应过程中有极性键的断裂和生成 D．在该电极表面水被催化还原 3．（25-26高三上·河北保定·阶段练习）电解尿素[CO(NH2)2]是一种能耗很低的制氢方法，其工作原理如图，下列说法错误的是 A．b电极材料可以用铁棒 B．b电极上发生失去电子的反应 C．总反应的离子方程式为CO(NH2)2＋2OH-N2↑＋3H2↑＋CO D．a电极的电极反应式为CO(NH2)2＋8OH--6e-=CO＋N2↑＋6H2O 4．（25-26高三上·重庆·月考）某研究团队设计了一种电解耦合吸收装置，可去除并资源化利用，其工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．电解池的Pt电极Ⅱ与直流电源负极相连 B．电解过程中，左极室的pH会逐渐减小 C．若将质子交换膜换为阴离子交换膜，左极室中的转化效率显著提高 D．若为NO，吸收塔中每去除标准状况下22.4 L NO时可生成 5．（25-26高三上·山东·月考）利用碱性甲烷燃料电池电解制备的装置如图所示，电解池中的电极材料为金属钴和石墨。下列说法正确的是 A．电极M为石墨 B．电极n处电极反应为： C．电解一段时间后，N极区溶液pH减小 D．膜a、膜c均为阳离子交换膜 6．（2025·四川泸州·一模）由环己醇间接电氧化合成环己酮的装置如图所示。装置中用和Pt作电极，a、b两极区的电解质溶液分别为溶液、溶液。下列说法正确的是 A．b极连接电源的正极 B．阳极反应式为： C．理论上，每合成1mol环己酮，阴极将产生0.5molH2 D．电解后溶液的pH明显降低 7．（24-25高三上·广东佛山·月考）以为碳源，利用可再生能源(太阳能、风能)处理有机废水(以甲酸为例)的微生物电解池()装置如图。下列说法不正确的是 A．阳极反应： B．每转移电子，两极消耗或生成的质量不相等 C．理论上每产生，阴极溶液质量增重 D．温度过高或过低均导致电解池工作效率变低 8．（25-26高三上·河北保定·开学考试）酒石酸常用作食品工业的抗氧化剂，也可作饮料添加剂和药物工业的原料，工业上一种通过电渗析法制备原理如图(均采用惰性电极)。下列说法正确的是 A．工作时，电极电势：N>M B．电解一段时间后，B室碱性增强 C．交换膜p为阳离子交换膜 D．理论上，M、N电极产生气体量相等 9．（2025·河北沧州·三模）高铁酸盐具有氧化降解、絮凝沉降和消毒杀菌等多项功能，电解法制备高铁酸盐工艺简单，装置如图所示，以铁、碳作电极材料，溶液作电解质溶液，阳极发生析氧副反应。下列说法错误的是 A．电极b为碳电极 B．电极电势： C．生成的电极反应： D．每生成的同时，生成 10．（2026·重庆·模拟预测）以甲醇为原料合成的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．b电极为阳极，发生氧化反应 B．b电极附近溶液的pH降低 C．装置中也有可能在阳极放电生成 D．a极发生电极反应式为： 题组二 能力提升题 11．（2026·安徽合肥·模拟预测）科研人员开发电化学法制备甲酸和氢气，装置如图所示。已知：双极膜可在电场作用下将水解离成和，分别向两侧电极区域迁移，维持电解质溶液的电中性，促进电解反应持续进行。下列叙述错误的是 A．电极a为阳极，电极b为阴极 B．若电路中转移电子，理论上电极b产生 C．阳极反应式为 D．双极膜产生的向电极b迁移，向电极a迁移 12．（2026·湖北随州·二模）多伦多大学的研究团队提出了一种偶联电解系统，将电还原反应与有机氧化反应结合，可以实现高效的CO和丙烯醛共生产。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是 A．a为电源的负极 B．阴极上的反应式为： C．制得1 mol丙烯醛，理论上外电路中迁移了2 mol电子 D．电解一段时间后，阳极区溶液的pH不变 13．（2026·安徽合肥·模拟预测）铜以其优良的物理和化学性质，在现代社会中扮演着关键角色，利用电化学原理处理含铜废液，回收高浓度含铜溶液的装置如图。下列说法不正确的是 A．a极的电极反应为： B．当b电极增重64克，a极区形成4 mol共价键 C．该方法可以富集并产生电能，同时循环利用 D．装置中的离子交换膜为阳离子交换膜 14．（25-26高三下·甘肃白银·月考）中国科学院化学研究所通过草酸和硝酸根离子的共还原反应高效、高选择性合成甘氨酸。根据该原理设计的电解装置如图所示，下列说法正确的是 A．a为电源的正极 B．电解质溶液是浓硝酸与草酸的混合溶液 C．在电解质溶液中存在反应： D．电极M上进行的反应有和 15．（2026·河南洛阳·二模）近期我国科学家研发了新型铋基催化电极RD-Bi，设计出了能将二氧化碳直接转化为高浓度甲酸的电解装置，工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．电极RD-Bi连接电源的正极 B．离子a为，离子交换膜Ⅱ是阴离子交换膜 C．电极N上发生的反应为 D．每生成1mol甲酸，电路中转移电子的物质的量大于2mol 16．（2026·江苏南京·模拟预测）近日，武汉大学研究了一种电化学分解甲烷源（ESM）的方法，实现了以节能、无排放和无水的方式生产氢气，反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．Ni电极连接电源的正极 B．Ni-YSZ电极的电极反应为 C．理论上每生产11.2 L H2，电路中转移2 mol D．反应过程中，需要不断补充 17．（25-26高三下·广东深圳·月考）一种可将CO2和生物废料(丙酸)同步转化为乙烯的电合成系统的工作原理如图a所示。其中，阴极为负载W-CuOx催化剂的碳纸电极，具有疏水性，仅允许气体通过其多孔结构。丙酸根转化为乙烯的机理(部分物质或微粒略)如图b所示。该装置工作时，下列说法正确的是 A．阴极副产物为CH3CH2COOCH2CH3 B．阴极室溶液的pH保持不变 C．阳极反应为 D．若不考虑副产物，则理论上阴、阳极产生乙烯的物质的量之比为1：6 18．（2026·广东·模拟预测）电芬顿工艺被认为非常适用于降解去除废水中的持久性有机污染物，其工作原理如图示，工作10 min时，电极上、电极产生量(m mol/L)与电流强度的关系如图b所示： 下列说法错误的是 A．电解一段时间后，Pt电极附近pH减小 B．在该电芬顿工艺中作催化剂 C．根据图b可判断合适的电流强度范围为35~45 mA D．若处理9.4 g苯酚，则理论上电路中通过1.4 mol电子 19．（2026·河北·一模）一种有机多孔电极材料电催化还原的装置如图1所示。控制其他条件相同，将一定量的通入该电催化装置中，b极所得产物及其物质的量与电压的关系如图2所示。下列说法正确的是 A．b极电势高于a极电势 B．质子由b极移向a极 C．b极生成的电极反应为 D．控制电压为，电解时阳极生成气体的体积为(标准状况) 20．（25-26高三上·广东·期末）电解水制氢联合处理肼的装置示意图如图1所示，该装置中生成氢气的物质的量随时间变化情况如图2所示。下列说法正确的是 A．电解时，a极与电源正极相连 B．电解时，b极发生的反应为 C．30 min末，理论上有经过阴离子交换膜进入阳极室 D．理论上，生成1 mol氢气的同时能转化 参考答案与解析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B D D BD C B D C 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B D D D D B D D D C 1．A 【详解】A．反应中出现了H、N、O、Fe、Cu这五种元素，其中H位于元素周期表中的s区，N、O位于元素周期表的p区，Fe位于元素周期表中的d区，Cu位于元素周期表中的ds区，反应中所涉及的元素占周期表4个区，A正确； B．→NH3，N元素从+5价到-3价，化合价在降低，发生还原反应，在阴极发生该反应，B错误； C．反应式中生成的是OH-，说明反应环境是碱性，而不是酸性，C错误； D．氨易液化，液氨在汽化时吸收大量的热，导致周围温度急剧降低，所以工业上常用作制冷剂，而不是因为氨的沸点低才用作制冷剂，D错误； 故答案选A。 2．C 【详解】、A．电解水过程是将电能转化为化学能，生成物的总能量大于反应物，该反应是吸热反应，A正确； B．从图像可以看出，过程①②中，O-H键断裂吸收能量，过程③中形成H-H键释放能量，B正确； C．断裂的是水分子中的O-H极性键，生成的是氢气中的H-H非极性键，该过程没有极性键的生成，C错误； D．由图像可知，电极反应中的反应物为，被催化生成，H元素从+1价降至0价，发生还原反应，D正确； 故答案选C。 3．B 【分析】b电极连接外接电源的负极作为阴极，水得电子生成，a极作为阳极，尿素失去电子生成和。 【详解】A．b电极为阴极，阴极材料若为铁棒，Fe不参与反应（阴极发生得电子的还原反应，由溶液中物质得电子），故可用铁棒作b电极材料，A正确； B．b电极为阴极，阴极发生得电子的还原反应，而非失去电子，B错误； C．阳极反应（a电极）：，阴极反应（b电极）：，两式相加得总反应：，C正确； D．a电极为阳极，尿素中N元素（-3价）被氧化为（0价），每个分子失去6个电子，结合碱性条件，电极反应式为，D正确； 故答案选B。 4．D 【分析】根据图示，得到电子被还原为，所以Pt电极Ⅰ为电解池的阴极，Pt电极Ⅱ为阳极； 【详解】A．Pt电极Ⅱ为电解池阳极，与直流电源的正极相连，A错误； B．电解过程中，电极Ⅰ上得到电子被还原为，发生的反应为，电极Ⅱ上水失去电子被氧化，发生反应：，通过质子交换膜移向左极室，但左极室中不断生成水，所以pH会逐渐增大，B错误； C．若换为阴离子交换膜，在电场作用下，左极室中的会通过膜迁移到右极室，在右极室被氧化，导致其转化效率降低，C错误； D．标准状况下22.4 L NO为1mol，根据得失电子守恒，可得关系式，每消耗1 mol NO，转移2 mol电子，生成，D正确； 故选D。 5．D 【分析】该装置用于制备，根据图示，M电极所在为阳极室，M电极为阳极Co电极，钴失去电子被氧化：Co-2e-=Co2+，N电极为阴极，N电极为石墨电极，水得到电子被还原生成氢气和氢氧根离子，则碱性甲烷燃料电池中m电极为正极，n电极为负极。 【详解】A．由分析，M电极为阳极Co电极， N电极为阴极石墨电极，A错误； B．n电极为碱性甲烷燃料电池的负极，n电极通入CH4，甲烷失去电子被氧化：，B错误； C．N电极为阴极，N电极电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电解一段时间后，N极区碱性增强，溶液的pH增大，C错误； D．阳极室中的Co2+通过膜a进入产品室，膜a为阳离子交换膜，原料室中通过膜b进入产品室，膜b为阴离子交换膜，则原料室中Na+通过膜c进入阴极室，膜c为阳离子交换膜，D正确； 故选D。 6．BD 【分析】根据题图可知，a极为电解池的阳极，三价铬离子失电子发生氧化反应，电极反应式为，重铬酸根离子再将环己醇氧化为环己酮，本身被还原为；b为阴极，氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为。 【详解】A．根据装置图可知，a极为电解池的阳极，与电源正极相连，b极为电解池阴极，与电源负极相连，A错误； B．据分析，a极为阳极，电极反应式为，B正确； C．1mol环己醇转化为1mol环己酮通过失去2mol电子、生成2mol H+，根据得失电子守恒，阴极生成1mol H2，C错误； D．转移6mol电子时，阳极生成14mol H+，阴极消耗6mol H+，生成H+的物质的量大于消耗H+的物质的量，此外阳极反应消耗水，而阴极反应与水无关，溶液体积减小，因此H+浓度增加，pH降低，D正确； 故答案为BD。 7．C 【分析】如图所示，该电解池中阳极为甲酸转化为二氧化碳：HCOOH-2e-=CO2↑+2H+，阴极为二氧化碳转化为甲烷：CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，据此解答。 【详解】A．据分析，阳极发生氧化反应，甲酸（HCOOH）中C为+2价，被氧化为CO2（C为+4价），每个HCOOH分子失去2个电子，生成CO2和H+，反应式为：HCOOH-2e-=CO2↑+2H+，A正确； B．阳极转移2mol电子生成1mol CO2，转移8mol电子时生成4mol CO2，阴极CO2被还原为CH4，C从+4价变为-4价，每消耗1mol CO2转移8mol电子，故转移8mol电子时阴极消耗1mol CO2，两极CO2物质的量分别为4mol和1mol，质量不相等，B正确； C．阴极反应为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，生成1mol CH4时，消耗1mol CO2（44g），接收阳极迁移的8mol H+（8g），逸出1mol CH4（16g），溶液增重为44g+8g-16g=36g，而非28g，C错误； D．该装置依赖电活性微生物，温度过高会导致微生物失活，过低会降低其活性，均使工作效率变低，D正确； 故答案为C。 8．B 【分析】电渗析法制备酒石酸，阳极反应式为，酒石酸根通过阴离子交换膜向阳极移动，结合H+生成酒石酸；阴极反应式为，电解过程中Na+通过阳离子交换膜向阴极移动，得到氢氧化钠浓溶液，N为阴极、M为阳极。 【详解】A．据以上分析，N为阴极、M为阳极，阳极电极电势高于阴极，A错误； B．阴极反应式为，电解过程中Na+通过阳离子交换膜向阴极移动，得到氢氧化钠浓溶液，故B室碱性增强，B正确； C．据以上分析，交换膜q为阳离子交换膜，交换膜p为阴离子交换膜，C错误； D．氢气和氧气的物质的量之比为2：1，气体质量比为1：8，D错误； 故答案为B。 9．D 【分析】以铁、碳作电极材料，溶液作电解质溶液制备高铁酸盐，则铁为阳极失去电子在碱性条件下发生氧化反应生成：，同时发生副反应生成氧气：，碳电极为阴极，发生还原反应生成氢气：，结合图示，a为阳极、b为阴极； 【详解】A．电极b产生氢气，氢气为阴极还原产物，故电极b为阴极，阴极材料为惰性电极碳，A正确； B．M为电源正极（连接阳极），N为电源负极（连接阴极），电源正极电势高于负极，故M>N，B正确； C．Fe在阳极被氧化为，碱性条件下用OH⁻配平电荷和原子，电极反应为，C正确； D．生成1mol 时Fe失6mol e⁻，但阳极存在析氧副反应，导致阳极总失电子数大于6mol，由阴极反应可知，生成氢气的物质的量大于3mol，D错误； 故选D。 10．C 【分析】在电解池中，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。根据图示，右侧 b 电极通入 O2，生成 H2O，这表明 O2 在 b 电极得电子，发生还原反应，因此 b 是阴极，a 是阳极，CH3OH和CO发生氧化反应生成，电极方程式为：。 【详解】A．根据上述分析，b 电极是阴极，发生还原反应，而不是阳极，A错误； B．根据上述分析，b 电极是阴极，O2发生还原反应生成 H2O，电极反应为：O2+4H++4e-= 2H2O，该反应消耗了 H+，a电极产生的H+又会通过质子交换膜进入b极区，H+的物质的量不变，但生成了水，导致 b 电极附近H+浓度降低，pH 应升高，B错误； C．根据上述分析，a 是阳极，装置中也有可能在阳极失去电子发生氧化反应生成，C正确； D．根据上述分析，a极发生电极反应式为：，D错误； 故选C。 11．B 【分析】由图可知，电极b为得电子的反应，为阴极，其电极反应为，电极a为阳极，其电极反应为。 【详解】A．由分析可知，电极b为阴极，电极a为阳极，A正确； B．根据电子守恒，电极b的反应式为，，因为不确定温度压强，无法计算氢气体积，B错误； C．阳极上，甘油在碱的作用下发生氧化反应生成甲酸根离子，甘油完全被氧化时碳元素化合价共升高8价，故阳极反应式为，C正确； D．根据电荷守恒，双极膜中水电离的离子中向阳极迁移，向阴极迁移，D正确； 故选B。 12．D 【分析】由图可知，得电子生成，为阴极，电极反应为：，生成丙烯醛的一极为阳极，电极反应为：，据此分析。 【详解】A．得电子生成的一极为阴极，阴极与电源负极相连，故a为负极，A正确； B．阴极上的反应式为：，B正确； C．由分析知，制得1 mol丙烯醛转移2 mol电子，故外电路中迁移了2 mol电子，C正确； D．阳极电极反应为：双极膜中向阴极迁移，向阳极迁移，阳极反应消耗的和迁移过来的相等，但因反应生成水，故阳极区溶液的pH减小，D错误； 故选D。 13．D 【分析】a电极为负极，Cu失电子并与结合生成，电极反应为：，进入热再生部分得到高浓度含铜溶液，释放的可循环回电池部分重复利用。b电极为正极，废液中的得电子还原为Cu，电极反应为：，实现富集并得到低浓度排放液，据此分析。 【详解】A．由装置原理可知，a极为原电池的负极，Cu失电子并与结合生成，电极反应为：，A不符合题意； B．a、b两极转移电子数相等，当正极生成64 g，即1 mol Cu时，电路中转移2 mol电子；负极1 mol Cu被氧化为，并与4 mol 形成4 mol配位键， 配位键属于共价键，B不符合题意； C．该装置为原电池，可富集并产生电能，同时回收液受热分解释放，氨气可循环利用，C不符合题意； D．a极室生成，正电荷增加；b极室消耗，正电荷减少；为维持电荷中性，需由b极室迁移至a极室，故离子交换膜为阴离子交换膜，D符合题意； 故选D。 14．D 【分析】电极M上，转化为、转化为，均为得电子的还原反应，因此M是电解池的阴极，连接阴极的电源a为负极，N是阳极；则b为电源正极，电极N水失电子生成。 【详解】A．草酸和硝酸根离子均被还原，则电极M为阴极，所以a为电源的负极，A错误； B．电解质溶液若为浓硝酸与草酸的混合溶液，浓硝酸具有强氧化性，会氧化草酸，故电解质溶液不能含浓硝酸，B错误； C．由乙醛酸和羟胺进一步反应生成甘氨酸的过程为还原反应，发生在阴极M上，其电极反应式为：，C错误； D．电极M为阴极，发生还原反应、，D正确； 故选D。 15．D 【分析】H2O在电极N发生氧化反应生成氧气，N是阳极，阳极生成的氢离子通过离子交换膜Ⅱ向左移动进入产品室；二氧化碳在电极RD-Bi发生还原反应生成HCOO-，电极反应式为，HCOO-、OH-通过离子交换膜Ⅰ向右移动进入产品室。 【详解】A．二氧化碳在电极RD-Bi发生还原反应生成HCOO-，电极RD-Bi是阴极，连接电源的负极，故A错误； B．二氧化碳在电极RD-Bi发生还原反应生成HCOO-、OH-，离子a为、OH-，HCOO-通过离子交换膜Ⅰ向右移动进入产品室，离子交换膜Ⅰ是阴离子交换膜，氢离子通过离子交换膜Ⅱ向左移动进入产品室，离子交换膜Ⅱ是阳离子交换膜，故B错误； C．H2O在电极N发生氧化反应生成氧气，电极N上发生的反应为，故C错误； D．理论上，由CO2生成1 mol甲酸转移2 mol电子，但实际电解过程中会还生成少量CO，所以每生成1mol甲酸，电路中转移电子的物质的量大于2mol，故D正确； 选D。 16．B 【分析】首先根据反应机理判断电极类型： Ni电极上转化为，从价降为价，得电子发生还原反应，因此Ni电极为阴极，连接电源负极；Ni-YSZ电极失电子发生氧化反应，为阳极，连接电源正极。 【详解】A．Ni电极为阴极，连接电源负极，A错误； B．Ni-YSZ电极上失电子，结合生成和，配平后电极反应为：，原子、电荷均守恒，B正确； C．选项未说明气体是标准状况，无法计算的物质的量；且即使为标况，对应转移电子，也不是，C错误； D．整个过程中在熔融盐中循环使用，总反应为，不消耗，不需要补充，D错误； 故选择B。 17．D 【分析】由图a可知，与直流电源正极相连的多孔铂电极为电解池的阳极，碱性条件下丙酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成乙烯、碳酸根离子和水，电极反应式为：，气体扩散层为阴极，水分子作用下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯和氢氧根离子，电极反应式为：2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-；由图b可知，阳极的副产物为丙酸乙酯。 【详解】A．由分析可知，阳极的副产物为丙酸乙酯，A错误； B．由分析可知，气体扩散层为阴极，水分子作用下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯和氢氧根离子，电极反应式为：2CO2+12e-+8H2O=C2H4+12OH-，则电解时放电生成的氢氧根离子会使阴极室溶液的pH增大，B错误； C．由分析可知，与直流电源正极相连的多孔铂电极为电解池的阳极，碱性条件下丙酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成乙烯、碳酸根离子和水，电极反应式为：，C错误； D．由得失电子数目守恒可知，外电路通过12 mol电子时，阴极、阳极生成的乙烯的物质的量分别为1 mol 、6 mol，则理论上阴、阳极产生乙烯的物质的量之比为1：6，D正确； 故选D。 18．D 【分析】由图可知，HMC-3电极上铁元素、氧元素价态降低得电子，故HMC-3电极为阴极，电极反应式分别为，，后发生反应， 氧化苯酚，反应为，Pt电极为阳极，电极反应式为。 【详解】A．Pt电极为阳极，电极反应式为，电解一段时间后，Pt电极附近pH减小，A正确； B．转化为亚铁离子，亚铁离子和过氧化氢生成羟基自由基和铁离子，铁离子在反应前后没有改变，是该电芬顿工艺的催化剂，B正确； C．根据和，可知羟基自由基的物质的量决定了降解去除效率，故据图b可判断合适的电流强度范围为35~45 mA，C正确； D．9.4 g苯酚的物质的量为0.1 mol，根据苯酚完全氧化为二氧化碳的反应，1 mol苯酚反应共转移28 mol电子，因此处理0.1 mol苯酚理论上电路中通过2.8 mol电子，D错误； 故答案为D。 19．D 【分析】从图1可以看出，在a电极，被氧化为，a电极为阳极，与外接电源正极连接。则b电极为阴极，与外接电源负极连接，据此作答。 【详解】A．由分析可知，a电极为阳极，b电极为阴极，分别与外接电源正极和负极连接，因此，a极电势高于b极，A错误； B．a电极反应方程式为，反应生成，由图1可知，b电极反应消耗。因此，质子由a极移向b极，B错误； C．由分析可知，b电极是阴极，发生还原反应，电极反应方程式为：，C错误； D．从图2可以看出，当电源电压为0.8 V时，电解过程生成0.2 mol 和0.2 mol 。反应生成的电极方程式为：，生成的电极方程式为：。从电极反应方程式可以看出，反应生成0.2 mol 转移电子的物质的量，生成0.2 mol 转移电子的物质的量，则反应转移电子的总物质的量。结合阳极反应方程式可知，当反应转移2.8 mol电子时，阳极生成的物质的量，其标准状况下的体积，D正确； 故答案选D。 20．C 【分析】电解时，a极(阴极)发生的反应为2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-，b极(阳极)发生的反应为N2H4-4e-＋4OH-=N2↑＋4H2O，OH-会由a极区穿过阴离子交换膜向b极区移动，据此解答。 【详解】A．据分析，a极为阴极，与电源负极相连，A错误； B．据分析，b极为阳极，发生氧化反应：N2H4-4e-＋4OH-=N2↑＋4H2O，B错误； C．根据图2信息可知，30 min末，生成×30 min=3.375×10-4 mol H2，电路中转移6.75×10-4 mol e-，根据关系：e-~OH-，理论上有6.75×10-4 mol OH-经过阴离子交换膜进入阳极室，C正确； D．根据电子守恒得关系式：2H2～4e-～N2H4，理论上，生成1 mol氢气的同时能转化0.5 mol(即16 g)N2H4，D错误； 故答案为C。 学科网（北京）股份有限公司 $