2027届高三化学一轮复习专题练：电解原理的应用（选择题）

**基本信息** 聚焦电解原理四大应用领域，通过20道选择构建从基础到综合的知识网络，强化装置分析与原理应用能力，体现科学思维与探究实践素养。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |氯碱工业|5题|装置分析、离子交换膜作用、产物计算|从传统电解饱和食盐水到新型工艺，构建电极反应与离子移动的关联| |电镀|5题|电镀液选择、镀层质量分析、实验装置评价|围绕电镀原理，探究离子浓度对镀层影响，强化实验设计能力| |电冶金|5题|金属冶炼原理、流程分析、电解条件判断|从金属活动性出发，关联电解法与热还原法的应用场景| |电有机合成|5题|电极反应书写、电子转移计算、新型工艺分析|结合有机反应，拓展电解原理在合成中的应用，培养创新思维|

2027届高三化学一轮复习专题练 电解原理的应用（选择题） 一、氯碱工业 1．电解饱和食盐水的原理示意图如下。下列说法不正确的是 A．阴极的电极反应为： B．离子交换膜是阳膜 C．电解初期电路中每通过2 mol电子，阳极室溶液质量减少71 g D．右侧电极区溶液的pH升高 2．下图为氯碱工业与燃料电池组合新工艺示意图，离子交换膜均为阳离子交换膜。 下列说法不正确的是 A．为，为 B．燃料电池正极反应为： C．比较图中溶液浓度： D．理论上制备，可同时制备 3．我国某科研团队以NaAlH4、CeH2为电极组装了世界首例氢负离子电池。现以该电池作为电源，模拟氯碱工业制备Cl2.已知：为降低电压需求，图中氯碱工业已改进。 下列说法错误的是 A．隔膜Ⅱ为阴离子交换膜，隔膜Ⅲ为阳离子交换膜 B．电解所需电压更低的原因可能是氧气得电子能力更强 C．放电时电极b反应为 D．每生成0.1 mol Al，电极d消耗标准状况下3.36 L O2 4．电解饱和食盐水的原理示意图如下。下列说法不正确的是 A．阴极的电极反应为： B．在阳极比容易失去电子，被氧化生成 C．使用阳离子交换膜可防止发生反应： D．电解初期电路中每通过2 mol电子，阳极室溶液质量减少71 g 5．新型三步法氯碱工艺，具有清洁、低成本的特点，其工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．与传统氯碱工艺相比，该方法不需要使用离子交换膜 B．第一步中阳极的电极反应式为 C．第二步中，放电结束后，电解质溶液的pH变大 D．理论上每消耗0.1 mol ，产生0.4 mol NaOH和4.48 L (标准状况下) 二．电镀 6．下列实验装置不能达到相应实验目的的是 A．制备乙酸乙酯 B．检验1-溴丁烷消去反应的产物 C．在钥匙上镀铜 D．制备明矾晶体 A．A B．B C．C D．D 7．用下列仪器或装置(图中部分夹持装置略)进行相应实验，不能达到实验目的的是 A．制备并收集氯气 B．探究温度对化学平衡的影响 C．制备并检验乙炔 D．铁上电镀铜 A．A B．B C．C D．D 8．利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是 A．检验乙醇脱水生成乙烯 B．实验室蒸馏分离和 C．铁制镀件上镀铜 D．实验室快速制备氨气 A．A B．B C．C D．D 9．下图甲是处理废水中的氯乙烯()的微生物电池装置，图乙是同时利用此装置在铁上镀铜。下列说法不正确的是 A．该电池工作时可能需要对其进行散热处理 B．M极的电极反应为： C．理论上极消耗氯乙烯，则电极减少 D．乙中的溶液换成铜氨溶液可使镀层更光亮 10．实验小组以Cu为阳极、Fe为阴极探究铁棒镀铜实验中电镀液的选择，进行下表所示实验，电解时间均为60 min。 实验装置 实验序号 电解质溶液 阴极现象 I 铁钉上有疏松的红色固体，溶液蓝色变浅，阴极液检测出 Ⅱ 和过量浓氨水 铁钉上有致密的红色镀层，溶液颜色基本不变，阴极液未检测到Fe元素 Ⅲ 铁钉上有疏松的红色固体，溶液由蓝色变为浅黄色，阴极液检测出 Ⅳ 和 铁钉上有少量疏松的红色固体，且有气泡生成，溶液颜色基本不变，阴极液检测出 已知：，为黄色。 下列说法正确的是 A．实验Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ中检测出，说明阴极表面均发生反应： B．对比实验I和Ⅱ推测，实验Ⅱ中得到致密镀层是因为小，铜的沉积速率慢 C．实验Ⅲ溶液颜色变化是因为的平衡正向移动 D．将实验Ⅳ中盐酸替换为等浓度的NaCl溶液，可能得到较致密的红色镀层 三．电冶金 11．镁在航空航天、汽车制造等领域有广泛的应用，浓海水(含NaCl、MgSO4等)提取镁的工艺流程如图所示。下列说法正确的是 A．“沉降”步骤反应的离子方程式为2OH-+Mg2+=Mg(OH)2↓ B．“溶液Z”可循环利用于“脱硫”步骤 C．用惰性电极电解“酸溶”所得溶液可制得Mg D．利用铝热法也可以制备镁 12．研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含及的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺，部分流程如下： 已知：熔点314℃，沸点460℃；分解温度：CuO 1100℃，650℃，680℃，高于1000℃；。下列说法错误的是 A．设计焙烧温度为600℃的理由之一是使沸腾收集 B．酸浸目的为：分离硫酸铅，得到硫酸铜溶液 C．制酸系统一定发生了氧化还原反应 D．从浸出液中得到铜的方法为：电解法或热分解法 13．下列冶炼金属的原理正确的是 A．工业上电解制备金属 B．加入熔融态中制备金属 C．加热分解制备金属 D．电解溶液制备金属钠 14．金属材料是当今社会重要的研究主题之一，开发金属矿物，用于生产各种金属材料。下列金属冶炼时加入(或通入)的物质充当氧化剂的是 A．蓝铜矿中加入焦炭共热 B．四氯化钛()中加入镁粉在稀有气体氛围中共热 C．氧化铝中加入冰晶石()熔融电解 D．辉铜矿()粉中通入热空气焙烧 15．电解熔融氯化钠和氯化钙混合物制备金属钠的装置如图所示。阳极A为石墨，阴极为铁环K，两极用多孔隔离材料或膜隔离材料D隔开。氯气从上方的抽气罩H抽出，液态金属钠经铁管F流入收集器G。下列叙述正确的是 A．氯化钙的作用是作助熔剂，降低氯化钠的熔点；也可以使用氯化镁代替 B．电解得到的钠在熔融混合盐的下层 C．D为固体隔膜时，制得的钠几乎无杂质，则电解的电流效率接近 D．电解时阴极发生还原反应：，阴极上还可能有少量的钙单质生成 四．电有机合成 16．我国科研团队开发的HMF电氧化制备FDCA装置如图所示。下列说法正确的是 A．Y极电极反应式为 B．若用KCl溶液代替右侧的K2SO4溶液，不影响电解效率 C．制备0.1 mol FDCA，理论上左侧电解液的质量变化为22.8 g D．若将膜替换为普通多孔陶瓷隔膜(可允许其他物质通过)，FDCA产率会显著提高 17．某研究小组设计如下电解池，可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，也可将废塑料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．电势：a极<b极 B．OH-的移动方向：左侧→右侧 C．阴极转化1mol ，阳极将生成1mol HOCH2COO- D．阳极发生反应HOCH2CH2OH-4e-+5OH-=HOCH2COO-+4H2O 18．科研人员采用电化学方法以甲为原料合成丙。下列说法正确的是 A．电极a为阴极，发生还原反应 B．膜R为阴离子交换膜 C．若电路中转移6mol电子，一定生成1mol丙 D．电极b上生成丙的总反应式为 19．我国科研小组实现了光电条件下脂肪醇与芳基卤代烃的偶联反应，具体工作原理如下图。 已知：R表示烷基；X表示卤素原子；L为有机物，易提供孤对电子形成配合物；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示步骤。 下列说法正确的是 A．接铅蓄电池电源的电极 B．M电极区域发生反应： C．该偶联反应为 D．电解一段时间后需补充含的电解质 20．近日，清华大学某课题组成功合成了稳定在氮掺杂碳上的Fe单原子催化剂()，用该催化剂作阳极材料合成有机物，化学反应是，电化学装置如图所示(部分物质已省略)。下列叙述正确的是 A．a极与电源的负极连接 B．电解一段时间后溶液pH逐渐减小 C．b极收集4.48L气体时转移电子数约为 D．a极的电极反应式为 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 《2027届高三化学一轮复习专题练 电解原理的应用（选择题）》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C D D C B A D C D 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 B D B D D C C D C D 1．C 【详解】A．电解饱和食盐水时，阴极发生还原反应，溶液中氢离子得电子生成氢气，电极反应式为，A正确；　 B．图中离子交换膜允许从阳极室移向阴极室，不允许OH-离子通过，因此是阳离子交换膜（阳膜），B正确； C．阳离子交换膜只允许阳离子（如Na+）通过。电解初期，阳极室发生反应：，同时Na+通过阳离子交换膜进入阴极室。每通过2 mol电子，阳极室生成1 mol （71 g）逸出，同时2 mol Na+（46 g）迁出，阳极室溶液质量共减少117 g，C错误； D．右侧为阴极区，水放电生成和，浓度升高，溶液 pH 升高，D正确； 故选C。 2．C 【分析】右侧装置为燃料电池，其中右边通入空气，则氧气放电，为原电池正极，电极反应为；电解池中生成X一侧进入的饱和溶液浓度降低，则发生了向右的迁移，在电解池中，阳离子向阴极移动，故电解池右侧为阴极，左侧为阳极，阳极上放电生成，阴极上水放电生成与，使得b%的浓度上升，变为a%；同时在原电池中，向正极迁移，与正极生成的结合生成，得到c%的溶液，浓度进一步提高； 【详解】A．电解饱和食盐水时，阳极放电生成，阴极放电生成，故X为，Y为，A正确； B．该燃料电池为碱性氢氧燃料电池，正极得电子与水反应生成，电极反应为，B正确； C．电解池阴极生成，通过阳离子交换膜进入阴极区，因此；燃料电池正极生成，移向正极，因此，浓度关系为，C错误； D．电解总反应为，生成1mol时同时生成2mol，D正确； 故选C。 3．D 【分析】首先判断电极：左侧氢负离子电池中，电极a：，失电子，为负极；电极b：反应为，得电子，为正极；右侧电解池中，电极c：失电子生成，为阳极，接原电池正极b；电极d为阴极，接原电池负极a，在d上得电子：。 【详解】A．原电池中，由正极b(生成)通过隔膜Ⅱ移向负极a(消耗)，因此隔膜Ⅱ允许阴离子通过，为阴离子交换膜；电解池中，阳极区的需要通过隔膜Ⅲ进入阴极区得到，因此隔膜Ⅲ为阳离子交换膜，A正确； B．传统氯碱工业阴极是水得电子生成，该改进工艺阴极是得电子，得电子能力强于水，因此所需电解电压更低，B正确； C．电极b为正极，发生得电子反应，配平后反应为，原子、电荷均守恒，C正确； D．生成时，根据电极b的反应，，转移总电子为；阴极d上得电子生成，，因此消耗的物质的量为，标况下体积为，不是，D错误； 故答案选D。 4．D 【分析】在左侧电极氯离子失去电子，发生氧化反应生成氯气，该电极为阳极，则右侧为阴极，阴极水中氢离子放电生成氢气，钠离子通过离子交换膜移向阴极，故离子交换膜为阳离子交换膜，据此分析解答。 【详解】A．阴极上水电离出的优先得电子生成，电极反应为，A正确； B．惰性电极电解时阴离子放电顺序，故阳极优先失电子被氧化为，B正确； C．阳离子交换膜只允许阳离子通过，可阻止阳极生成的与阴极区的接触，避免发生反应，C正确； D．电路中通过2mol电子时，阳极生成1mol（质量71g）逸出，同时为平衡电荷，有2mol（质量46g）通过阳离子交换膜进入阴极室，因此阳极室溶液共减少，D错误； 故选D。 5．C 【详解】A．传统氯碱工艺电解饱和食盐水，使用阳离子交换膜，该方法可避免使用离子交换膜，A项正确； B．根据图示，第一步中阳极反应为，B项正确； C．由分析可知，第二步的目的是用于提取溶液中的钠离子和氯离子，放电后所得溶液为稀NaCl溶液，溶液的pH不变，C项错误； D．理论上，每消耗0.1 mol O2转移0.4 mol电子，第一步生成0.4 mol NaOH；根据电子守恒，该过程转移的电子数与第一步相等，也为0.4 mol，因此第二步提取0.4 mol NaCl，第三步生成0.2 mol Cl2，在标准状况下的体积为4.48 L，D项正确； 答案选C。 6．B 【详解】A．在浓硫酸作用下，乙酸和乙醇共热发生酯化反应生成乙酸乙酯，乙酸和乙醇具有挥发性，制得的乙酸乙酯中混有乙酸和乙醇，将混合气体通入饱和碳酸钠溶液的液面上，可以中和乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯的溶解度，便于乙酸乙酯分层析出，则装置甲能制备并接收乙酸乙酯，A正确； B．1-溴丁烷在氢氧化钠的乙醇溶液中发生消去反应生成1-丁烯，1-丁烯中含有挥发的乙醇，二者都可以使酸性高锰酸钾溶液褪色，故酸性高锰酸钾溶液褪色不能证明有1-丁烯生成，不能验证1-溴丁烷发生消去反应，B错误； C．图示符合电镀原理，铜片作阳极，钥匙作阴极，电解质为Cu2+的溶液，C正确； D．制备明矾晶体采用降温结晶法，将晶种悬挂在饱和明矾溶液中，缓慢冷却即可析出晶体，装置操作正确，可以达到目的，D正确； 故选B。 7．A 【详解】A．MnO2和浓盐酸加热制得的Cl2中混有挥发的HCl和水蒸气，该装置缺少除杂、干燥的净化装置，且Cl2密度大于空气，应采用向上排空气法收集，即导气管应长进短出，不能达到实验目的，A符合题意； B．CuCl2溶液中存在平衡：，改变温度平衡发生移动，溶液颜色发生改变，通过对比不同温度下溶液颜色变化，可探究温度对化学平衡的影响，B不符合题意； C．电石与饱和食盐水反应制备乙炔时，会产生H2S等杂质，CuSO4溶液可除去H2S，再用溴水检验乙炔，能制备并检验乙炔，C不符合题意； D．铁上电镀铜时，镀层金属Cu作阳极，接电源正极；待镀金属铁作阴极，接电源负极，含镀层金属离子的溶液(溶液)作电镀液，能达到实验目的，D不符合题意； 故选A。 8．D 【详解】A．乙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应，生成的乙烯中混有乙醇蒸气和二氧化硫，乙醇蒸气、二氧化硫和乙烯均能使酸性高锰酸钾溶液褪色，该装置不能检验乙醇脱水生成乙烯，A不符合题意； B．蒸馏装置中温度计水银球应与蒸馏烧瓶支管口平齐，不能插入液面下，B不符合题意； C．铁制镀件上镀铜时，铜片应该作阳极，与电源正极相连，铁制镀件作阴极，与电源负极相连，C不符合题意； D．固体溶于水放热且呈强碱性，能促进分解产生氨气，该装置能达到快速制备氨气的目的，D符合题意； 答案选D。 9．C 【分析】甲为微生物原电池，氯乙烯在M极发生氧化反应，因此M是负极，氯乙烯中C元素的平均化合价为-1，一分子氯乙烯被氧化为二氧化碳时失去10个电子，电极方程式为：，N是正极，电极方程式为：；乙为铁上镀铜，镀层金属Cu作阳极（接电源正极），待镀铁件作阴极（接电源负极）。 【详解】A．原电池工作过程中伴随能量变化，部分化学能转化为热能，可能导致温度升高影响微生物活性，因此工作时需要散热处理，A正确； B．M极氯乙烯失电子被氧化为，配平后电极反应为：，电荷、原子均守恒，B正确； C．1 mol氯乙烯反应转移10 mol电子，因此0.1 mol氯乙烯反应转移1 mol电子；Cu电极为阳极，发生反应；，转移1 mol电子时，溶解Cu的物质的量为0.5 mol，质量为，即Cu电极减少32 g，不是6.4 g，C错误； D．铜氨溶液中以络合离子形式存在，游离浓度低，Cu沉积速率慢，能得到更均匀光亮的镀层，D正确； 故选C。 10．D 【详解】A．实验Ⅳ中为酸性环境，Fe可与发生反应生成，并非三个实验均只发生Fe与的置换反应，A错误； B．实验Ⅱ中加入过量浓氨水，几乎完全转化为，浓度接近并不小，镀层致密的原因是游离浓度低、铜沉积速率慢，B错误； C．电解时活性阳极Cu失电子生成，阴极得电子析出Cu，电子守恒下溶液中浓度理论不变，溶液变浅黄色是因为蓝色的水合浓度降低，黄色的颜色显现，并不是平衡正向移动导致，C错误； D．将盐酸替换为等浓度NaCl溶液后，溶液浓度大幅降低，阴极几乎没有放电生成气泡，同时高浓度可与形成，降低游离浓度，减缓铜沉积速率，可能得到致密镀层，D正确； 故选D。 11．B 【分析】浓海水中先加入氯化钙溶液，除去硫酸根，沉淀Y为硫酸钙，过滤后再加入石灰乳得到氯化钙溶液与Mg(OH)2沉淀，将Mg(OH)2沉淀用盐酸溶解后在HCl氛围下蒸发浓缩，冷却结晶，获得氯化镁晶体，最后电解熔融氯化镁可得到Mg单质，据此解答。 【详解】A．石灰乳为氢氧化钙的悬浊液，正确离子方程式为，A错误； B．溶液Z”中含有氯化钙，与硫酸根反应生成沉淀，故可循环利用于“脱硫”步骤，B正确； C．“酸溶”所得氯化镁溶液，用惰性电极电解得到的是氢氧化镁，需电解熔融氯化镁冶炼镁，C错误； D．铝热法原理为Al与金属氧化物在高温下的置换反应，但Mg的金属性大于Al，不能用铝热法制备镁，D错误； 故选B。 12．D 【分析】设计焙烧温度为600℃，铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)焙烧将S转化为二氧化硫，因沸点低被蒸出，根据已知信息，硫酸铜被分解，生成氧化铜，硫酸锌和硫酸铅未分解，加水浸取后，硫酸锌溶于水形成溶液被分离出去，留下氧化铜，硫酸铅，加硫酸溶解，硫酸铅不溶于硫酸，氧化铜与硫酸反应转化成硫酸铜，过滤分离，浸出渣为硫酸铅，浸出液主要为硫酸铜，硫酸铜经过电解或置换法转化为铜，据此解答； 【详解】A．已知沸点460℃，600℃高于其沸点，可使沸腾气化，经冷凝收集，A正确； B．焙烧后水浸已分离出溶液，剩余固体含Cu的化合物（如CuO）和（难溶且分解温度高），酸浸可溶解Cu的化合物得到溶液，而不溶成为浸出渣，达到分离和获取硫酸铜溶液的目的，B正确； C．制酸系统处理的气体为SO2，工业制硫酸需SO2氧化为SO3（2SO2+O2⇌2SO3，氧化还原反应），再与水反应生成硫酸，故一定发生氧化还原反应，C正确； D．浸出液为硫酸铜溶液，电解法可通过电解硫酸铜溶液（阴极析出Cu）得到Cu；热分解法通常用于分解铜的氧化物或盐（如CuSO4分解生成CuO而非Cu单质），无法直接从硫酸铜溶液中得到Cu单质，D错误； 故选D。 13．B 【详解】A．是共价化合物，熔融状态下不导电，工业上通过电解熔融制备金属Al，反应为，A不符合题意； B．Na的活泼性强于Ti，可将Ti从熔融态中还原出来，反应为，B符合题意； C．CuO性质稳定，加热不分解，工业上通过热还原法，如用CO、C还原CuO制备金属Cu，C不符合题意； D．电解NaCl溶液时，阴极反应为，无法得到金属Na，工业上通过电解熔融制备金属Na，反应为，D不符合题意； 故选B。 14．D 【详解】A．蓝铜矿中的二价铜被焦炭还原为Cu，焦炭作为还原剂，而非氧化剂，故A不选； B．镁粉将TiCl4中的Ti4+还原为Ti，镁作为还原剂，TiCl4是氧化剂，故B不选； C．冰晶石仅降低氧化铝熔点，电解过程中Al3+和O2-分别被还原和氧化，冰晶石不参与氧化还原，故C不选； D．O2将Cu2S中的S2-氧化为SO2，O2作为氧化剂被还原，故D选； 答案选D。 15．D 【分析】该装置中为电解池，阳极A为石墨，电极反应为：；阴极为铁环K，电极反应为：，氯化钙中的钙离子的氧化性强于Na+，故钙离子会在阴极上的电子生成少量钙，由此分析。 【详解】A．氯化钙的离子键比氯化钠的离子键弱，因此氯化钙的熔点比氯化钠的低，本装置的目的是电解熔融氯化钠，氯化钠是离子化合物，熔点较高，加入氯化钙的目的为做助熔剂，降低氯化钠的熔点，减少钠蒸汽的挥发，氯化镁中的离子键比氯化钠中的离子键强，因此氯化镁的熔点比氯化钠的高，因此氯化镁不会降低氯化钠的熔点，氯化镁不能作为助熔剂，故A错误； B．从图中知道，金属钠在上部收集，所以钠的密度小于混合盐的密度，故B错误； C．基于固体隔膜熔融电解法制备高纯金属钠的实验中，纯度与电解的电流效率无关，不能依据制得的钠几乎无杂质就说明电解的电流效率接近，故C错误； D．根据分析，电解时阴极发生还原反应，电极反应为：，同时钙离子也可能会在阴极上得电子生成少量钙，故D正确； 故答案选D。 16．C 【详解】A．Y极发生氧化反应(：，：)，电极反应式为，A错误； B．若换为KCl溶液，会在阳极发生氧化反应，导致副反应消耗电能，电解效率降低，B错误； C．X极发生还原反应，转移电子时，生成，导致左侧溶液质量减少，同时有通过膜向阴极迁移，导致左侧溶液质量增加，左侧电解液质量变化，C正确； D．若替换为普通多孔陶瓷隔膜，只能物理阻隔，不能选择性阻止分子扩散，会导致流失到阴极室，产率下降，D错误； 因此答案选C。 17．C 【分析】根据装置图，左侧电极硝酸根离子得电子生成氨气，左侧电极为阴极，则a是电源负极；右侧电极乙二醇失电子生成羟基乙酸盐，右侧电极为阳极，则b是电源正极。 【详解】A．a是电源负极、b是电源正极，电势：a极<b极，故A正确； B．左侧电极为阴极、右侧电极为阳极，阴离子向阳极移动，所以OH-的移动方向：左侧→右侧，故B正确； C．阴极硝酸根离子得电子生成氨气，N元素化合价由+5降低为-3，阴极转化1mol ，电路中转移8mol电子，阳极乙二醇失电子生成羟基乙酸盐，生成1mol HOCH2COO-转移4mol电子,所以阳极将生成2mol HOCH2COO-，故C错误； D．阳极乙二醇失电子生成羟基乙酸盐，阳极发生反应HOCH2CH2OH-4e-+5OH-=HOCH2COO-+4H2O，故D正确； 选C。 18．D 【分析】 由氢离子移动方向可知，电极a是电解池的阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，电极b是阴极，甲在阴极得到电子发生还原反应生成乙、乙在阴极得到电子发生还原反应生成丙、氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，其中生成丙的总反应式为：、生成氢气的电极反应式为：2H++2e-=H2↑。 【详解】A．由分析可知，电极a是电解池的阳极，水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，A错误； B．由图可知，膜R为允许氢离子通过的阳离子交换膜，B错误； C．由分析可知，电极b上除了有甲到丙的还原反应外，还有氢离子还有为氢气的副反应发生，则电路中转移6 mol电子时，生成的丙的物质的量小于1 mol，C错误； D．由分析可知，电极b上生成丙的总反应式为：，D正确； 故选D。 19．C 【分析】催化条件下，该装置以外加电源驱动电化学氧化还原过程：阳极区域中，脂肪醇在Fe3+/Fe2+介质的辅助下被氧化生成烷基自由基，同时释放质子；阴极区域中，Ni配合物被还原为Ni活性物种，对芳基卤代烃进行氧化加成生成芳基镍(II)中间体，该中间体进一步捕获阳极产生的烷基自由基，经还原消除形成C–C偶联产物Ar–R，同时再生Ni完成催化循环；光照可能通过激发催化剂或半导体电极促进界面电子转移，提高反应效率；据此解答。 【详解】A．根据循环过程，左侧电极M中，[FeCl3]-转化为[FeCl4]-，Fe失电子发生氧化反应，因此M是阳极，接电源正极，右侧电极N中，带+2电荷的物质(Ⅱ)得电子转化为带+1电荷的物质(Ⅲ)，发生还原反应，N是阴极，接电源负极，在铅蓄电池中，Pb为负极、PbO2为正极，因此N极接铅蓄电池电源的Pb电极，A错误； B．根据循环过程，左侧电极M中，[FeCl3]-失电子转化为[FeCl4]-，电极反应为，B错误； C．根据整个过程的反应物和产物，反应物为RCH2OH和芳基卤代烃C6H5X，产物为偶联产物R-C6H5、CH2O、HX，原子守恒配平后总反应为 ，C正确； D．循环过程中，[FeCl4]-与RCH2OH反应会释放Cl-，[FeCl3]-在M极重新生成[FeCl4]-消耗Cl-，Cl-循环利用，总量不变，不需要补充，D错误； 故选C。 20．D 【分析】根据题目已知Fe-SA@NC用作阳极材料，确定a极为电解池阳极，与电源正极相连，b极为电解池阴极；酸性电解质环境下，阴极得电子生成，阳极发生氧化反应，结合总反应的反应物、生成物与守恒规则，推导阳极电极反应式（即选项D），明确反应过程中的总量保持不变。 【详解】A．a为阳极，电解池阳极与电源正极连接，A错误； B．阴极电极反应为，结合分析可知，阳极生成的数目等于阴极消耗的数目，溶液中浓度不变，pH不变，B错误； C．题目未注明气体处于标准状况，无法计算4.48L气体的物质的量，故无法确定转移电子数，C错误； D．a极为阳极，发生失电子的氧化反应，结合总反应的反应物、生成物，电极反应式满足原子守恒、电荷守恒，书写正确，D正确； 故选D。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $