易错点14 电解池的工作原理及应用-2022-2023学年高二化学期末复习易错归纳与巩固（人教版2019选择性必修1）（学生版）

易错点14电解池的工作原理及应用易错题【01】电解原理：(1)电解：电解是使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在两个电极上引起氧化还原反应的过程。①电解时所用的电流必须是直流电，而不是交流电。②熔融态电解质可被电解，电解质溶液也可被电解。③电解的过程实质是一个氧化还原反应发生的过程，这一过程在通常情况下是不能进行的。(2)电解池：电解池是将电能转化为化学能的装置。(3)电解池的电极名称：阴极——与电源负极相连的电极，发生还原反应；阳极——与电源正极相连的电极，发生氧化反应。(4)电解池的构成条件：具有与直流电源相连接的两个电极(阴极、阳极)，插入电解质溶液或熔融电解质中，形成闭合回路。易错题【02】电解规律(1)阴极：与电极材料无关，无论是惰性电极还是活性电极都不参与电极反应，发生反应的是溶液中的阳离子。阳离子放电顺序：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……(2)阳极：活性金属电极，金属电极失电子被溶解，生成对应金属阳离子。惰性电极(Pt、Au、C)溶液中还原性强的阴离子失去电子被氧化，其放电顺序：金属阳极>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。（3）电极反应式的书写步骤：①看电极：主要看阳极是何类型的电极，若为活性电极，电极本身被氧化；若为惰性电极，溶液或融化状态的电解质中的阴离子被氧化。阴极一般不参与反应。 ②看离子：搞清溶液或融化状态的电解质中有哪些阳离子、阴离子，首先排出放电顺序，然后书写电极反应式。③书写时一定不要忘了水的电离，水溶液中始终有H＋和OH－，放电顺序中H＋和OH－之后的离子一般不参与电极反应。④两个电极反应式所带的电荷必相等。⑤书写时可依据总的反应式和某一电极反应式来写另一电极反应式。用总的反应式减去某一电极反应式就等于另一电极反应式。（4）电解的几种类型：电解含氧酸、强碱溶液及活泼金属的含氧酸盐，实质上是电解水，电解水型；电解不活泼金属无氧酸盐，实际上是电解电解质本身，分解电解质型；电解不活泼金属的含氧酸盐，放氧生酸型；电解活泼金属（K/Ca/Na）的无氧酸盐，放氢生碱型。易错题【03】1.氯碱工业的电解原理（电解食盐水）：(1)通电前，氯化钠溶液中含有的离子：Na＋、Cl－、H＋、OH－。通电时，Na＋、H＋移向阴极，H＋放电，Cl－、OH－移向阳极，Cl－放电。电极反应式为：阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)阴极：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)，因H＋放电，导致水的电离平衡H2OH＋＋OH－向右移动，致使生成NaOH。(2)电解的总反应式： 化学方程式：2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH离子方程式：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－2．电镀：(1)电镀：应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的方法。电镀的特点是阳极本身参与电极反应，电镀过程中相关离子的浓度、溶液pH等保持不变。(2电镀池的构成：一般都是用含有镀层金属离子的电解质溶液作电镀液；把镀层金属浸入电镀液中与直流电源的正极相连，作为阳极；待镀金属制品与直流电源的负极相连，作阴极。（3）电极反应式：待镀铁件表面镀上一层红色的铜，铜片不断溶解。硫酸铜溶液浓度的变化是不变。阳极：Cu－2e－===Cu2＋阴极：Cu2＋＋2e－===Cu3．电解精炼铜：(1)粗铜中往往含有铁、锌、银、金等多种杂质，常用电解的方法进行精炼。其电解池的构成是用粗铜作阳极，用纯铜作阴极，用CuSO4溶液作电解质溶液。(2)电极反应式：阳极为Cu－2e－===Cu2＋、Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋阴极为Cu2＋＋2e－===Cu。(3)电解精炼铜的原理是粗铜中比铜活泼的金属Zn、Fe等失去电子，产生的阳离子残留在溶液中，不比铜活泼的金属Ag、Au等以金属单质的形式沉积在电解池的底部，形成阳极泥，粗铜中的铜在纯铜上析出。4．电冶金：(1)金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子，从它们的化合物中还原出来。如Mn＋＋ne－===M。(2)电解法用于冶炼较活泼的金属如：K、Na、Mg、Al等，但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠：阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑阴极反应式：2Na＋＋2e－===2Na总反应：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 5.电解的有关计算：有关电解的计算通常是求电解后某产物的质量、气体的体积、某元素的化合价、元素的相对原子质量、溶液的pH及物质的量浓度等。不论哪种计算，均可概括为下列三种方法：(1)得失电子守恒法计算：用于串联电路、通过阴阳两极的电量相同等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。(2)总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。(3)关系式计算：借得失电子守恒关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。典例分析例1、用下图所示装置除去含CN－、Cl－废水中的CN－时，控制溶液pH为9～10，阳极产生的ClO－将CN－氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是(　　)A.用石墨作阳极，铁作阴极B.阳极的电极反应式为Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2OC.阴极的电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D.除去CN－的反应：2CN－＋5ClO－＋2H＋===N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O例2、金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2＋<Ni2＋<Cu2＋)(　　)A.阳极发生还原反应，其电极反应式：Ni2＋＋2e－===NiB.电解过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C.电解后，溶液中存在的金属阳离子只有Fe2＋和Zn2＋D.电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt，没有Zn、Fe、Ni例3、双隔膜电解池的结构示意图如图所示,利用该装置可以电解硫酸钠溶液以制取硫酸和氢氧化钠,并得到氢气和氧气。对该装置及其原理判断正确的是(　　)A.a气体为氢气,b气体为氧气B.A溶液为氢氧化钠,B溶液为硫酸C.c隔膜为阳离子交换膜,d隔膜为阴离子交换膜 例4、电解的应用比较广泛，回答下列问题：(1)由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是________(填字母，下同)。a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3(2)CuSO4溶液为电解质溶液进行粗铜(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)的电解精炼，下列说法正确的是________。a.电能全部转化为化学能b.粗铜接电源正极，发生氧化反应c.溶液中Cu2＋向阳极移动d.利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au等金属e.若阳极质量减少64g，则转移电子数为2NA个f.SO的物质的量浓度不变(不考虑溶液体积变化)(3)如图为电解精炼银的示意图，________(填“a”或“b”)极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为__________________________。(4)利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为__________(填化学式)溶液，阳极电极反应式为____________，电解过程中Li＋向_____(填“A”或“B”)电极迁移。(5)离子液体是一种室温熔融盐，为非水体系，由有机阳离子、Al2Cl和AlCl组成的离子液体作电解液时，可在钢制品上电镀铝。钢制品应接电源的________极，已知电镀过程中不产生其他离子且有机阳离子不参与电极反应，阴极电极反应式为__________________。若改用AlCl3水溶液作电解液，则阴极产物为________。1．（2021·甘肃·民勤县第四中学高二期中）下列叙述正确的是A．可通过电解氯化镁溶液获得金属镁B．粗铜精炼中，电解槽中c(Cu2+)不变C．氯碱工业中，与电源正极相连的是惰性电极，向电解槽中滴加酚酞试液，阴极附近变成红色 D．外加电流的阴极保护法中，被保护的金属与电源正极相连2．（2021·北京市西城职业学校高二期中）下列过程不需要通电就可以进行的是A．电离B．电解C．电镀D．电冶金3．（2021·福建·厦门英才学校高二期中）某小组为研究电化学原理，设计如图装置。下列叙述正确的是A．a和b不连接时，铁片上会有金属铜析出B．a和b用导线连接时，铁片上发生的反应为：Cu2++2e-=CuC．无论a和b是否连接，铁片均会溶解，溶液均从蓝色直接变成黄色D．a连接直流电流正极，b连接直流电流负极，电压足够大时，Cu2+向铜电极移动4．（2022·陕西汉中·模拟预测）钠硫电池以熔融金属钠、熔融硫和多硫化钠(Na2Sx)分别作为两个电极的反应物，固体Al2O3陶瓷(可传导Na+)为电解质，反应原理如图所示。下列说法正确的是A．放电时，电极B为负极B．钠硫电池在常温下能正常工作C．充电时，电极B与外接电源正极相连，电极反应式为D．当Na+由B极区向A极区移动时，能量转换方式为化学能转化为电能 5．（2022·江苏·南京师大附中高三阶段练习）碳中和可有效解决全球变暖，在稀硫酸中利用电催化可将同时转化为多种燃料，其原理如图所示。下列说法正确的是A．离子交换膜为阴离子交换膜B．铜电极上产生的电极反应式为：C．每产生电路中要通过电子D．若铜电极上只生成，则铜极区溶液质量增加6．（2021·湖南·长沙县第九中学高二阶段练习）电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法，某研究小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置如图所示，下列说法正确的是A．装置A中碳棒为阴极B．装置B中通入空气的电极反应是O2+2H2O+4e-═4OH-C．污水中加入适量的硫酸钠，既可增强溶液的导电性，又可增强凝聚净化的效果D．标准状况下，若A装置中产生44.8L气体，则理论上B装置中要消耗CH411.2L7．（2021·西藏·拉萨那曲高级中学高二期中）如图所示，用铂电极电解1L浓度均为0.1mol•L-1盐酸、硫酸铜的混合溶液。下列说法正确的是 A．电解开始时阴极有H2放出B．电解开始时阳极上发生反应Cu2++2e-=CuC．当电路中通过电子的量超过0.1mol时，此时阴极放电的离子发生了变化D．整个电解过程中，SO不参与电极反应8．（2021·安徽·定远县育才学校高二期中）合成氨历来都是化学家探索和研究的重要方向。电化学合成法是合成氨的一种新方法，其原理如图所示，下列有关说法正确的是A．为为B．参与的电极反应为C．当有通过质子交换膜时，生成的的体积为D．若生成，则电路中通过的电子数为9．（2022·湖南长沙·高二阶段练习）下图为相互串联的三个装置，下列说法正确的是 A．写出甲池A极的电极反应式为B．若利用乙池在铁片上镀银，则C是铁片C．往丙池中滴加酚酞试剂，石墨极附近溶液先变红D．若甲池消耗标况下气体，则丙池中阳极上产生气体的物质的量为10．（2022·辽宁·高二阶段练习）用下列仪器或装置进行相应实验，能达到实验目的的是A．验证钢铁的析氢腐蚀B．制作氢氧燃料电池C．保护铁电极不被腐蚀D．向镀件上镀银11．（2022·河南·新密市实验高级中学高二阶段练习）下列关于图示两个装置的叙述正确的是A．装置甲中左边电极减少的质量等于右边电极增加的质量B．装置甲电解过程中，电解质溶液的浓度保持不变C．装置乙为电解精炼铜装置，则Y电极为精铜D．装置乙为电解精炼铜装置(溶液足量)，当电路转移的电子时，X电极质量增加12．（2022·湖南师大附中高二阶段练习）某生产工艺中用惰性电极电解溶液获得和，其原理如图所示。下列有关说法正确的是 A．a极接外电源的负极B．B出口为出口为溶液C．阳极反应为D．应选用阳离子交换膜，电解时从右侧往左侧移动13．（2022·吉林·德惠市实验中学高二阶段练习）如图所示的装置进行电解。通电一会儿，发现湿润的淀粉试纸的C端变为蓝色。(1)E为电源的_______极(2)A中发生反应的化学方程式为_______。(3)在B中观察到的现象是_______。(4)D端的电极反应式为_______。(5)若用惰性电极电解的溶液，若阳极产生(标况下)的气体，此时溶液中pH为_______(不考虑溶液体积变化)，若要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入_______(填字母序号)。A．　　　　B．　　　　C．　　　　D．(6)铅蓄电池是一种广泛使用的二次电池，其放电时的正极的电极反应式为____。14．（2022·山东省济南市莱钢高级中学高二期中）如图所示，E为浸过含酚酞的Na2SO4 溶液的滤纸。A、B分别为铂片，压在滤纸两端，R、S为电池的电极。M、N是用多微孔的Ni制成的电极，在碱溶液中可视为惰性电极。G为电流计，K为开关。C、D和电解池中都充满浓KOH溶液。若在滤纸中央滴一滴紫色的KMnO4溶液，将开关K打开，接通电源一段时间后，C、D中有气体产生。回答下列问题：(1)R为_______(填“正”或“负”)极。(2)通电一段时间后，KOH溶液的浓度会_______(填“变大”、“变小”或“不变”)；B附近发生的电极反应式为_______。(3)滤纸上的紫色点向_______(填“A”或“B”)方向移动。(4)当C、D中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，经过一段时间后，C、D中的气体逐渐减少，C中的电极为_______(填“正”或“负”)极，电极反应式为_______。(5)如图，C、D、E、F、X、Y都是惰性电极，A、B为电源。将电源接通后，D电极上有无色气体放出。①A为电源_______极。②丙装置欲在铁钉上镀铜，则G电极上的反应式为_______。 ③通电一段时间后，甲中出现浑浊，乙池中蓝色变浅，则甲中发生反应的化学方程式为：_______；乙池发生的离子方程式为：_______；④工作一段时间后，丁中X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，这说明Fe(OH)3胶粒带_______电，在电场作用下向Y极移动。⑤若工作一段时间后停止通电，此时，乙中E、F两极上都产生2.24L气体(标准状况)，欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入_______(填序号)。A．CuO　　　B．Cu2(OH)2CO3　　　C．Cu(OH)2　　　D．CuCO315．（2021·北京市第四十三中学高二阶段练习）降低能耗是氯碱工业发展的重要方向。(1)我国利用氯碱厂生产的H2作燃料，将氢燃料电站应用于氯碱工业，其示意图如下。①a极为_________(填“正”或“负”)极，写出b电极的电极反应式_________。②乙装置中c电极为_________(填“阴”或“阳”)极，写出电解饱和NaCl溶液的化学方程式_________。③下列说法正确的是_________。A．甲装置可以实现化学能向电能转化B．甲装置中Na+透过阳离子交换膜向a极移动C．乙装置中c极一侧流出的是淡盐水④结合化学用语解释d极区产生NaOH的原因：_________。⑤实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成OH−迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到O2，产生O2的电极反应式为_________。下列生产措施有利于提高Cl2产量、降低阳极O2含量的是_________。A．定期检查并更换阳离子交换膜        B．向阳极区加入适量盐酸 (2)甲烷燃料电池也是一种符合绿色化学理念的新型电池，电池示意图如图所示，请回答下列问题。①b电极是_________(填“正”或“负”)极。②a电极上发生的反应为_________。③若放电一段时间后，消耗甲烷2.24L(标准状况)，理论上外电路转移电子的物质的量为_________mol。16．（2022·天津一中高二期中）I.某实验小组同学利用如图装置对电化学原理进行了一系列探究活动。(1)甲池装置为_______(填“原电池”或“电解池”)。(2)甲池反应前两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差14g，导线中通过_______mol电子。(3)实验过程中，甲池左侧烧杯中的浓度_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。(4)若乙池中溶液为足量的硝酸银溶液，工作一段时间后，若要使乙池中溶液恢复原浓度，可向溶液中加入_______。(填化学式)(5)若把乙池改为精炼铜装置(粗铜含Al、Zn、Ag、Pt、Au等杂质)，电解质溶液为溶液，则下列说法正确的是_______。 A．电解过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等B．乙池左侧电极为粗铜，发生氧化反应C．溶液的浓度保持不变D．杂质都将以单质的形式沉淀到池底II.氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺，节能超过30％，在此工艺中，物料传输和转化关系如图，其中电极未标出，所用离子交换膜只允许阳离子通过。(6)电解池A中发生的电解化学方程式是_______。(7)图中Y是_______(填化学式)，若电解产生11.2L(标准状况)该物质，则至少转移电子_______mol；(8)分析图可知：氢氧化钠的质量分数为a％、b％、c％，由大到小的顺序为_______。参考答案例1、【解析】由题意可知，废水中含有CN－、Cl－，溶液呈碱性，阳极产生ClO－，所以电解池中阳极应该是Cl－失电子，阳极不是活性电极，A正确；由题意可知阳极是Cl－失电子生成ClO－，又在碱性环境下，所以电极反应式为Cl－＋2OH－－2e－===ClO－＋H2O，B正确；阴极是H2O得电子发生还原反应，2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，C正确；因为是碱性环境，所以在反应物中不可能出现H＋，正确的离子方程式：5ClO－＋2CN－＋H2O===5Cl－＋2CO2↑＋N2↑＋2OH－，D错误。答案：D例2、【解析】电解精炼镍时，粗镍作阳极，纯镍作阴极，电解质溶液中含有Ni2＋，则阳极发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，Fe－2e－===Fe2＋，Ni－2e－===Ni2＋，阴极电极反应式为Ni2＋＋2e－===Ni，因此，电解过程中阳极减少的质量不等于阴极增加的质量，电解后，溶液中存在的金属阳离子有Fe2＋、Ni2＋、Zn2＋，电解槽底部的阳极泥中只有Cu和Pt，没有Zn、Fe、Ni。答案：D例3、【解析】电解硫酸钠溶液的阴极反应为2H++2e-=H2↑,该极区生成NaOH(B溶液),阳极反应为4OH--4e-=2H2O+O2↑,总反应的化学方程式为2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑,A、B两项错误,D项正确;电解过程中,阳离子向阴极区移动,c隔膜应为阴离子交换膜,C项错误。答案：D 例4、(1)bd　(2)bdf　(3)a　NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O(或NO＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O、2NO＋O2===2NO2)　(4)LiOH　2Cl－－2e－===Cl2↑　B　(5)负　4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl　H2【解析】(1)电解法适合冶炼Na、Mg、Al等强还原性金属，在熔融状态下，分别电解NaCl、Al2O3冶炼Na和Al。Fe和Cu的还原性较弱，用Fe2O3、Cu2S等冶炼相应金属时，采用加还原剂还原法。(2)以CuSO4溶液为电解质溶液电解精炼铜时，粗铜作阳极，发生氧化反应，精铜作阴极，发生还原反应。Al、Zn、Cu在阳极被氧化，不活泼金属Au、Pt、Ag在阳极附近沉积，形成阳极泥，电解质溶液中Cu2＋向阴极移动，电解过程中，电能转化为化学能和热能，在溶液体积不变时，电解质溶液中c(SO)不变。阳极质量减少的64g包括Al、Zn及Cu，故当阳极质量减少64g，电子转移数目不等于2NA个。(3)电解精炼银与电解精炼铜原理相似。电解精炼银装置中，含有杂质的粗银作阳极，电解池的阳极与电源的正极相连，则该装置中a极为杂质的粗银。该电解池的b极为阴极，阴极上有红棕色气体，则知NO被还原为NO2，电极反应式为NO＋2H＋＋e－===NO2↑＋H2O。(4)根据电解装置图，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液，B区产生H2，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，剩余OH－与Li＋结合生成LiOH，所以B极区电解液为LiOH溶液，B电极为阴极，则A电极为阳极，阳极区电解液为LiCl溶液，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，电解过程中Li＋向B电极迁移。(5)在钢制品上电镀铝，故钢制品作阴极，与电源负极相连。由于电镀过程中“不产生其他阳离子且有机阳离子不参与电极反应”，Al元素在熔融盐中以Al2Cl和AlCl形式存在，则电镀过程中负极电极反应式为4Al2Cl＋3e－===Al＋7AlCl。水溶液中得电子能力Al3＋<H＋，故阴极上的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑。1．C【详解】A．电解氯化镁溶液，阴极水中的氢离子得电子生成氢气，不能获得金属镁，故A错误；B．粗铜精炼中，阳极铜、锌、铁、镍失去电子，阴极溶液中的铜离子得电子生成铜，则电解槽中c(Cu2+)不断减小，故B错误；C．氯碱工业中，阴极水中的氢离子得电子生成氢气，生成氢氧根离子，阳极氯离子失电子生成氯气，与电源正极相连的是惰性电极，向电解槽中滴加酚酞试液，阴极附近变成红色，故C正确；D．外加电流的阴极保护法中，被保护的金属与电源负极相连被保护，故D错误；故选C。2．A【详解】电解、电镀和电冶金都是将电能转化为化学能的过程，需要通电，电离指的是电解质在水溶液或者是熔融状态下离解成离子的过程，不需要通电；故答案为A。 3．A【详解】A．a和b不连接时，铁和铜离子发生置换反应，所以铁片上有铜析出，故A正确；B．a和b连接时，该装置构成原电池，铁作负极，铜作正极，铁片上发生的反应为：Fe-2e-=Fe2+，故B错误；C．无论a和b是否连接，铁都失电子发生氧化反应生成亚铁离子，所以铁都溶解溶液变为浅绿色，故C错误；D．a和b分别连接直流电源正、负极构成电解池，在电解池中阳离子向阴极移动，铜离子向铁电极移动，故D错误；故选A。4．C【详解】由图可知，放电时，A为负极，电极反应式为Na-e-=Na+，B为正极，电极反应式为：xS+2e-=；充电时，A为阴极，电极反应式为Na++e-=Na，B为阳极，电极反应式为-2e-=xS，据此分析。A．根据上述分析可知放电时，A为负极，B为正极，A错误；B．原电池工作时，控制的温度应为满足Na、S为熔融状态，则温度应高于常温，B错误；C．充电时，B为阳极，与外接电源正极相连,电极反应式为：-2e-=xS，C正确；D．在原电解池中，阳离子向阴极(A)移动；当Na+由B极向A极移动时，该装置为电解池，能量转换方式为电能转化为化学能，D错误；故合理选项是C。5．D【详解】铂电极与外电源的正极相连，为阳极，电极反应为2H2O-4e-=4H++O2↑，铜为阴极发生还原反应，反应在酸性条件下进行。A．离子交换膜为阳离子交换膜，氢离子从左到右移动，故A错误；B．铜电极上产生的电极反应式为：，故B错误；C．每产生标准状况下电路中要通过电子，故C错误；D．铜电极为阴极，铜电极上产生甲烷的电极反应式为CO2+8e-+8H+=CH4+2H2O，若铜电极上生成5.6gCO，即n（CO）==0.2mol，发生反应2H++CO2+2e-=CO+H2O，增重0.2molH2O的质量，即0.2mol×18g•mol-1=3.6g,故D正确；故选D。 6．C【详解】A装置为电解池，B装置为原电池装置，原电池工作时，通入甲烷的一级为负极，发生氧化反应，负极电极反应是CH4+4CO-8e-=5CO2+2H2O，通入氧气的一极为正极，发生还原反应，正极反应为O2+2CO2+4e-=2CO，电解池中Fe为阳极，发生Fe-2e- =Fe2+，阴极的电极反应为：2H++2e- =H2↑，二价铁离子具有还原性，能被氧气氧化到正三价，4Fe2++10H2O+O2=4Fe(OH)3↓+8H+，以此解答该题。A．电解池中Fe为阳极，发生Fe-2e- =Fe2+，碳棒为阳极，故A错误；B．电池是以熔融碳酸盐为电解质，正极反应为O2+2CO2+4e-=2CO，故B错误；C．通过电解生成Fe(OH)3 胶体可吸附污染物而沉积下来，加入硫酸钠能使导电能力增强，加快生成Fe(OH)3胶体速率，提高污水的处理效果，故C正确；D．A装置中阴极的电极反应为：2H++2e- =H2↑，阴极产生了44.8L（标准状况）即2mol的气体产生，若这些气体全是H2，转移电子的物质的量为4mol，根据电池的负极电极反应是CH4+4CO-8e-=5CO2+2H2O，当B装置中转移4mol电子时有0.5molCH 4 参加反应，即11.2L甲烷参加反应，但是碳棒为正极，正极上还可以以生成氧气，则转移的电子将大于4mol，所以参加反应的甲烷大于11.2L，故D错误；故选C。7．D【详解】A．在阴极上放电的可能是Cu2+和H+，由于Cu2+的氧化性强于H+，所以在阴极上先放电的是Cu2+，即电解开始时阴极有铜析出，故A错误；B．阳极发生氧化反应，阳极反应是溶液中的Cl-失去电子生成氯气，故B错误；C．在阴极先放电的是Cu2+，Cu2+的物质的量是0.1mol，0.1molCu2+得到0.2mol电子，所以当电路中通过的电子的物质的量超过0.2mol时，阴极放电的离子才会变为H+，故C错误；D．由于硫酸根离子很难失去电子，所以在整个电解过程中，硫酸根离子都不参与电极反应，故D正确；故答案选D。8．B【详解】根据离子移动方向可知，连接电源正极、连接电源负极，则端为阴极，端为阳极，故通入的一极为化合价升高，发生氧化反应，该极为阳极端；合成氨的阴极端上氮气得到电子生成氨气。A．分析可知，通入气体，为N2，Y为H2，A错误；B．参与的电极反应为氮气得到电子发生还原反应生成氨气，电极反应： ，B正确；C．当有即通过质子交换膜时，则生成氨气，由于不是标况下，无法计算氨气的体积，C错误；D．若生成，结合电极反应计算，，则电路中通过的电子数为，D错误；故选B。9．D【详解】由图可知，甲池为甲烷燃料电池，通入氧气的一极为正极，通入甲烷的一极为负极，乙池和丙池均为电解池，C极和石墨电极与电源正极相连均为阳极，D极和铁电极与电源负极相连均为阴极。A．由分析可知，通入甲烷的一极为负极，碱性条件下甲烷失去电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为，故A错误；B．若利用乙池在铁片上镀银，铁做电镀池的阴极，由分析可知，D极和铁电极与电源负极相连为阴极，则D是铁片，故B错误；C．由分析可知，丙池为电解池，铁电极与电源负极相连为阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，则往丙池中滴加酚酞试剂，铁电极附近溶液先变红，故C错误；D．若甲池消耗标况下1.4L甲烷气体，则失去的电子的物质的量为，根据串联电路中得失电子守恒，丙池阳极失去的电子的物质的量也为0.5mol，丙池中阳极反应开始为，溶液中，所以氯离子消耗电子，产生，氯离子完全反应后阳极反应为，该阶段转移电子，产生，所以阳极共生成气体，故D正确；故选D。10．B【详解】A．验证钢铁的析氢腐蚀须在强酸性溶液条件下进行，在氯化钠的中性溶液中进行的吸氧腐蚀，A错误；B．闭合K1，装置为电解硫酸钠溶液，实质为电解水，右边为阴极，其电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极附近溶液变红，当上述电解过程进行1～2min后，打开K1 ，断开直流电源，闭合K2，形成氢氧燃料电池，B正确；C．由于Fe比Cu活泼，故铁作负极，Cu作正极，故不保护铁电极不被腐蚀，而是快开铁电极腐蚀，C错误；D．向镀件上镀银需用Ag与电源正极相连作阳极，镀件与电源负极相连作阴极，D错误；故答案为：B。11．D【详解】由图可知，两个装置都是电解装置，在电解装置中，和电源正极相连的是阳极，发生氧化反应，和电源负极相连的是阴极，发生还原反应。A．装置甲电解过程中，阳极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，阴极电极反应式为Cu2++2e-=Cu，则转移相同电子数左边电极减少的质量小于右边电极增加的质量，故A错误；B．装置甲电解过程中，阳极电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，阴极电极反应式为Cu2++2e-=Cu，则电解质溶液的浓度发生改变，故B错误；C．装置乙中Y为阳极，X为阴极，电解精炼铜装置中，粗铜作阳极，纯铜作阴极，则Y电极为粗铜，故C错误；D．装置乙中Y为阳极，X为阴极，阴极电极反应式为Cu2++2e-=Cu，所以当电路转移2NA个电子时，X电极质量增加64g，故D正确；故选D。12．C【详解】根据图示，a极放出氧气，是溶液中的水失去电子发生氧化反应，a极为阳极，阳极区生成氢离子与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子，电极反应式为4+2H2O−4e−=4+O2↑，则b极为阴极，阴极上水得电子生成氢气和OH−，反应式为2H2O+2e−=H2↑+2OH−，溶液中的水得到电子发生还原反应，阴极区生成的氢氧根离子与阳极区迁移过来的钠离子结合形成氢氧化钠，阳极连接原电池正极、阴极连接原电池负极，据此分析解答。A．根据题图所示，a极逸出，是溶液中水电离出的失去电子发生氧化反应，故a极为阳极，应接外电源的正极，故A错误；B．阴极反应为，B出口为，C出口为氢氧化钠溶液，故B错误；C．A出口为溶液，阳极反应为，故C正确；D．阳极区的需要向阴极区迁移，应选用阳离子交换膜，电解时从左侧往右侧移动，故D错误；答案选C。 13．(1)负极(2)(3)铜电极逐渐溶解，溶液变蓝色，石墨电极生成无色气体(4)(5)    1    BD(6)【详解】湿润的淀粉试纸的C端变为蓝色可知C端发生反应生成碘单质，电极反应为：，C端为阳极，则D为阴极，阳极接电源正极，阴极接电源负极，可知E为负极，F为正极，Fe和石墨为阴极，Pt和Cu为阳极，据此分析解答。（1）由以上分析可知E为负极，故答案为：负极；（2）A中Fe作阴极，阳极为惰性电极，则电解为硝酸银溶液的电解，电极方程式为：，故答案为：；（3）B中Cu作阳极，Cu是活性电极，电极本身放电，电极反应为：，可观察到铜电极溶解，附近溶液变蓝色；石墨电极上发生反应：，石墨电极上可观察到无色气泡冒出，故答案为：铜电极逐渐溶解，溶液变蓝色，石墨电极生成无色气体；（4）D为阴极，水中氢离子在电极上放电生成氢气，电极反应为：，故答案为：；（5）惰性电极电解的溶液，电解反应为：，阳极产生 (标况下)的气体，即生成0.0005mol氧气，结合反应可知生成的硫酸为0.001mol，氢离子的物质的量为0.002mol，氢离子的浓度为0.1mol/L，pH=1；结合电极反应可知电解后溶液中可补充CuO或碳酸铜恢复原溶液，故答案为：1；BD；（6）铅蓄电池放电时的正极的电极反应式为，故答案为：；14．(1)负(2)    变大    4OH--4e-=2H2O+O2↑或2H2O-4e-=O2↑+4H+(3)B(4)    负    2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O(5)    正    Cu-2e-=Cu2+            正    C【详解】C、D和电解池中都充满浓KOH溶液，实际是电解水，由C、D中产生的气体体积可知，C中气体为H2，D中气体为O2，则M为阴极，N为阳极，R为电源负极，S为电源正极，B为阳极，A为阴极。（1）由分析可知，R为负极；（2）M为阴极，电解消耗水电离生成的H+，生成OH-，则M极对应的电解质溶液的pH变大，生成的OH-移向N电极，故N电极对应的电解质溶液的pH变大；E为浸过含酚酞的Na2SO4溶液的滤纸，由分析可知，B为阳极，则电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑或2H2O-4e-=O2↑+4H+；（3）B为阳极，阴离子()向阳极移动，则滤纸上的紫色点向B方向移动；（4）当C、D中的气体产生到一定量时，切断外电源并接通开关K，此时装置变为燃料电池，经过一段时间，C、D中的气体逐渐减少，H2和O2反应生成水，在碱性条件下，C中H2发生氧化反应，C电极为负极，电极反应式为2H2+4OH--4e-=4H2O或H2+2OH--2e-=2H2O；（5）①根据分析，D为阴极，C为阳极，电解池的阳极与电源正极相接，阴极与电源的负极相接，即A是正极、B是负极，故答案为正；②丙装置中G为阳极，H为阴极，铁钉上镀铜时阳极为纯铜，阴极为铁钉，阳极上Cu失电子生成Cu2+，电极反应为Cu-2e-=Cu2+，故答案为Cu-2e-=Cu2+；③甲装置电解MgCl2溶液，总反应为 ；乙池电解CuSO4溶液，总反应的离子方程式为；故答案为；；④丁中X为阳极、Y为阴极，X极附近的颜色逐渐变浅，Y极附近的颜色逐渐变深，即Fe(OH)3胶粒移向阴极，则Fe(OH)3胶粒带正电荷，故答案为正；⑤乙池中E为阳极、F为阴极，乙中E、F两极上都产生2.24L气体(标准状况)，则阳极上水中的氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为，即E极气体为O2，物质的量为，阴极首先是铜离子放电，电极反应式为，然后是水中的氢离子放电，电极反应式为，且生成H2的物质的量为0.1mol。根据电子守恒有2n(Cu2+)+2n(H2)=4n(O2)，即2n(Cu2+)+0.1mol2=0.1mol4，解得n(Cu2+)=0.1mol，所以电解CuSO4溶液时生成0.1molCu、0.1molH2和0.1molO2，根据溶液恢复原则可知，向反应后溶液中加入0.1molCu(OH)2可恢复到起始状态，故答案为C。15．(1)    负    O2+4e-+2H2O=4OH-    阳    2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑    AC    d极发生反应：2H2O+2e−=H2↑+2OH−生成OH−，且Na+从阳极区透过阳离子交换膜进入d极区，生成NaOH    4OH−-4e−=O2↑+2H2O    AB(2)    正    CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O    0.8【详解】根据装置图可知甲池为原电池，乙池为电解池。对于甲池，H2气体通入的a电极为负极，通入空气的电极b为正极，与正极连接的乙池的c电极为阳极，与负极连接的d电极为阴极，在原电池的负极a及电解池的阳极c上发生氧化反应；原电池的正极及电解池的阴极d上发生还原反应。（1）①根据装置图可知a电极通入H2，则a电极为负极，b电极通入空气为正极。由于电解质溶液为NaOH溶液，显碱性，b电极上O2得到电子发生还原反应产生OH-，故b电极的反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；②乙装置中c电极与原电池的正极连接作阳极；电解NaCl溶液反应产生NaOH、H2、Cl2，则电解反应方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑； ③A．甲装置是原电池，可以实现化学能向电能转化，A正确；B．甲装置中Na+向负电荷较多的正极移动，因此会透过阳离子交换膜向b极移动，B错误；C．乙装置是电解池，在c极上Cl-失去电子变为Cl2逸出，附近溶液中Cl-浓度降低，故左侧流出的溶液中含有较低浓度的NaCl溶液；右侧d电极上H+放电产生H2逸出，导致NaOH浓度增大，Na+通过阳离子交换膜进入右侧，与反应产生的OH-结合形成NaOH，因此d电极一侧流出的是较大浓度的NaOH溶液，C正确；故合理选项是AC；④d极与原电池负极连接，作阴极，在d电极上发生反应：2H2O+2e−=H2↑+2OH−生成OH−，且Na+从阳极区透过阳离子交换膜进入d极区，生成NaOH；⑤实际生产中，阳离子交换膜的损伤会造成OH−迁移至阳极区，从而在电解池阳极能检测到O2，阳极上OH-失去电子被氧化产生O2，则产生O2的电极反应式为：4OH−-4e−=O2↑+2H2O；A．定期检查并更换阳离子交换膜，可以阻止OH-向阳极移动而发生氧化反应产生O2，因此有利于提高Cl2产量、降低阳极O2含量，A符合题意；B．向阳极区加入适量盐酸，增大Cl-的浓度，因而可提高Cl-的还原性，也有利于提高Cl2产量、降低阳极O2含量，B符合题意；故合理选项是AB；（2）在甲烷燃料电池中，通入CH4的电极a为负极，通入空气的b电极为正极；②在负极a电极上发生氧化反应，由于电解质溶液为KOH碱性溶液，CH4被氧化产生K2CO3、H2O，该电极的电极反应式为：CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O；③根据CH4-8e-+10OH-=CO+7H2O可知：每1molCH4反应，转移8mol电子，若放电一段时间后，消耗标准状况甲烷气体2.24L，其物质的量是0.1mol，反应中转移电子的物质的量0.8mol。16．(1)原电池(2)0.1(3)变大(4)Ag2O##Ag2CO3(5)B (6)(7)    H2    1(8)b%>a%>c%【详解】铜与硝酸银溶液可以自发的氧化还原反应，所以甲池为原电池，乙池为电解池，乙池中左侧Pt电极与原电池的正极相连是电解池的阳极，是氢氧根离子放电，乙池中右侧Pt电极是阴极。（1）)铜与硝酸银溶液可以自发的氧化还原反应，所以甲池为含盐桥的原电池，故答案为：原电池；（2）甲池的总反应式为Cu+2Ag+=Cu2++2Ag，反应前，两电极质量相等，一段时间后，两电极质量相差14g，则：有：=，解得：n=0.1mol，所以导线中通过0.1mol电子，故答案为：0.1；（3）甲池铜是负极，盐桥中阴离子移向负极，所以甲池左侧烧杯中的浓度增大，故答案为：变大；（4）若乙池中的某盐溶液是足量AgNO3溶液，乙池中左侧Pt电极与原电池(甲池)的正极相连是电解池的阳极，电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，乙池中右侧Pt电极是阴极，电极反应式是Ag++e-=Ag，工作一段时间后，若要使乙池溶液恢复原来浓度，可向溶液中加入Ag2O(或Ag2CO3)，故答案为：Ag2O(或Ag2CO3)；（5）A．阳极上Cu以及活泼性比Cu强的金属失电子，阴极上铜离子得电子生成Cu，溶解的金属与析出的金属不相等，选项A错误；B．粗铜接电源正极，作阳极，阳极上发生氧化反应，选项B正确；C．阳极上Cu以及活泼性比Cu强的金属失电子，阴极上铜离子得电子生成Cu，溶解的金属与析出的金属不相等，所以CuSO4溶液的浓度发生改变，选项C错误；D．Ag、Pt、Au活泼性比Cu弱的金属在阳极不反应，形成阳极泥，所以利用阳极泥可回收Ag、Pt、Au；Al、Zn活泼性比Cu强，不会以单质的形式沉淀到池底，选项D错误；答案选B； （6）燃料电池中通入空气(或氧气)的一极为正极，所以燃料电池右侧为正极，左侧为负极；装置左侧进入饱和NaCl溶液，出来稀NaCl溶液，而离子膜为阳离子交换膜，所以左侧Cl-被氧化生成氯气，为电解池阳极，右侧为电解池阴极，水电离出的氢离子被还原为氢气，同时产生OH-；电解池A中发生的电解氯化钠溶液生成氢氧化钠、氯气和氢气，电解的化学方程式是；（7）根据分析可知X为阳极产生的Cl2，Y为阴极产生H2；若电解产生11.2L(标准状况)H2，物质的量为，则至少转移电子1mol；（8）图中电解池中加入的NaOH目的是增大溶液导电性,通入电解后生成氢氧化钠,所以加入的NaOH浓度小于出来的NaOH浓度;原电池中，正极上生成氢氧化钠，且其浓度大于加入的氢氧化钠，所以氢氧化钠浓度大小顺序是b%>a%>c%，故答案为:b%>a%>c%。