【2021-2022学年】高中化学选修4 新人教版 4.3电解池 课后培优练（含解析）

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选修4第四章第三节电解池同步练习
第I卷（选择题）
一、单选题
1．关于电解池的叙述中，不正确的是（ ）
A．电解池的阳极发生氧化反应
B．电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极
C．与电源正极相连的是电解池的阴极
D．参与电解的阳离子往阴极移动
2．关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是（ ）
A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B．电解液的浓度保持不变
C．阳极反应都只有Cu-2e-=Cu2+ D．阴极反应都只有Cu2++2e-=Cu
3．为了使反应2HCl＋2Ag=2AgCl＋H2↑能顺利进行，某同学设计了下列四个实验，如图所示，你认为可行的是（ ）
A． B． C． D．
4．下列化工生产原理错误的是（ ）
①可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠；②将钠加入氯化镁饱和溶液中制取镁；③用电解法冶炼铝时，原料可选用氯化铝；④湿法炼制是用锌和硫酸制溶液反应置换出铜
A．仅②③ B．仅①③ C．仅①② D．仅②③④
5．金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是（ ）(已知：氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+)
A．阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2++2e-=Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等
C．电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zn2+
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt
6．－芳硒基酮作为重要的中间体在有机合成方面具有重要应用， 电化学氧化-碘促进法采用丙酮和为原料，最终得到硒基丙酮化合物()，其工作原理如图所示(A、B均为惰性电极)。下列说法正确的是（ ）
A．该装置发生的总反应方程式为：2＋2＋H2↑
B．该装置将电能转化为化学能，C为电源的负极
C．阴极发生的电极反应为：I2＋2e-=2I-
D．装置工作时，阴离子移向B电极
7．某小组采用电渗析法从含NH4H2PO4和(NH4)2HPO4的废水中回收NH3·H2O和H3PO4，装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜
B．b处流出浓H3PO4溶液，d处流出浓氨水
C．阴极区总反应式为2H2O+2NH+2e-=2NH3·H2O+H2↑
D．每放出11.2 LH2时，能回收 H3PO4的质量大于49g，小于98g
8．根据工业上离子交换膜法制烧碱的方法，可以用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。下列说法错误的是（ ）
A．该电解槽的阳极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑
B．制得的氢氧化钾溶液从出口D导出
C．通电开始后，阴极附近溶液pH增大
D．若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极的电极反应式为O2+2H2O-4e-=4OH-
9．用如图所示装置，可由乙二醛制备乙二酸，反应原理+2Cl2+2H2O→+4HCl。下列说法正确的是（ ）
A．该装置将化学能转化为电能
B．Pt1电极的反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．盐酸除起增强溶液导电性的作用，还提供Cl-参与电极反应
D．理论上每得到0.1mol乙二酸，将有0.2molH+从右室迁移到左室
10．从海水中提取金属锂的装置如图所示。工作时，在电极c处依次检测到两种气体。下列说法正确的是（ ）
A．电池工作一段时间后，海水的pH变小
B．b为电源的负极且b电极发生还原反应
C．电极c处得到的两种气体分别为和
D．该电池的能量转化原理：太阳能→化学能→电能
11．生活污水中的氮和磷元素主要以铵盐和磷酸盐形式存在，可用铁、石墨作电极，用电解法去除。电解时：如图甲原理所示可进行除氮；翻转电源正负极，可进行除磷，原理是利用Fe2+将转化为沉淀。下列说法不正确的是（ ）
A．图乙中0~20 min脱除的元素是氮元素，此时石墨作阳极
B．溶液pH越小，有效氯浓度越大，氮的去除率越高
C．图乙中20~40 min脱除的元素是磷元素，此时阴极电极反应式为
D．电解法除氮中有效氯ClO-氧化NH3的离子方程为
12．下列离子方程式书写正确的是（ ）
A．小苏打溶液中溶质的电离：NaHCO3Na+ + H+ + CO
B．钢铁发生吸氧腐蚀时的正极反应：O2 + 2H2O + 4e－＝ 4OH－
C．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应的中和热：H＋(aq) + OH－(aq)= H2O(l) ΔH=-57.3 kJ·mol－1
D．用铁电极电解MgCl2溶液：Mg2+ + 2Cl－+ 2H2OMg(OH)2↓+ H2↑+ Cl2↑
13．下列描述中，不符合生产实际的是（ ）
A．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用锌作阳极
B．电解法精炼银，用纯银作阴极
C．电解饱和食盐水制烧碱，用碳棒作阴极
D．在镀件上电镀铜，用铜作阳极
14．上海交通大学周保学教授等人提出了一种如图所示的光电催化体系，该体系在实现烟气脱SO2的同时，获得H2O2。下列说法不正确的是（ ）
A．阴极反应为：2H+ + O2 + 2e－= H2O2
B．该装置将光能和化学能转化为电能
C．每生成1 mol SO，伴随着1 mol H2O2的生成
D．交换膜a为阴离子交换膜，交换膜b为阳离子交换膜
15．锌-空气燃料电池(ZAFC)具有携带方便、成本低及安全无污染等优点，在离网电源及汽车电源的应用上具有广阔的前景。我国研制的新型锌-空气燃料电池工作原理如图所示，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O2[Zn(OH)4]2-。下列说法错误的是（ ）
A．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L(标准状况)
B．放电时，负极反应为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-
C．充电时，电解质溶液中c(OH-)逐渐增大
D．充电时，电解质溶液中K+向阴极移动
16．纳米Fe2O3在常压电解法合成氨过程中起催化作用，该电解装置如图所示。已知熔融NaOH—KOH为电解液，Fe2O3在发生反应时生成中间体Fe。下列说法正确的是（ ）
A．惰性电极Ⅱ是电解池的阴极，发生还原反应
B．产生2.24LO2时，转移的电子数为0.4NA
C．惰性电极Ⅰ的电极反应为Fe2O3+3H2O-6e-=2Fe+6OH-
D．生成氨气的反应为2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3
17．下图是一套模拟工业生产的电化学装置。丙装置中两电极均为惰性电极，电解质溶液为KCl溶液，不考虑气体溶解，且钾离子交换膜只允许钾离子通过。下列说法正确的是（ ）
A．若甲装置中a、b均为惰性电极，一段时间后，两极均有气体产生，则加入CuO一定能使溶液复原
B．若甲装置中b为精铜，a为镀件，则可实现a上镀铜
C．丙装置可以制取KOH溶液，制得的KOH可以通过g口排出
D．当d电极消耗标准状况下1.12LO2时，丙装置中阳极室溶液质量减少14.9g
18．常温下用石墨作电极，电解100mL0.1mol·L-1的Cu(NO3)2和0.1mol·L-1的AgNO3组成的混合溶液，当某一电极上生成的气体在标准状况下体积为1.12L时，假设溶液体积不变，下列说法正确的是（ ）
A．阴极增重1.4g B．所得溶液c(H+)＜0.1mol/L C．阴极增重0.64g D．所得溶液c(H+)＞0.1mol/L
19．如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中不正确的是（ ）
A．X电极与铁电极相连接
B．当N电极消耗0.75mol气体时，则铁电极质量增加48g
C．乙装置中溶液的颜色不会变浅
D．M电极反应式：H2NCONH2+H2O－6e-=CO2↑+N2↑+6H+
20．2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。磷酸铁锂锂离子电池充电时阳极反应式为xLiFePO4-xe-→xLi++xFePO4 ，放电工作示意图如图。下列叙述正确的是（ ）
A．放电时，Li+通过隔膜移向铝箔
B．放电时，电子由铝箔经锂盐有机溶液流向铜箔
C．充电时负极反应为：LixC6-xe-=xLi++C6
D．该电池的总反应LixC6+x FePO4xLiFePO4+C6
第II卷（非选择题）
二、填空题
21．氯碱工业是高能耗产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺节能超过30%。在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子交换膜都只允许阳离子通过。
(1)图中X、Y分别是________、________(填化学式)，比较图示中a%与b%的大小________。
(2)写出燃料电池B中的电极反应：正极：__________________。负极：_________________。
(3)这种设计的主要节能之处在于(写出两处)________________；_______________________。
22．从H＋、Cu2＋、Na＋、SO、Cl－五种离子中选择并恰当地组成电解质，按下列要求进行电解：
（1）以石墨为电极，使电解质质量减少，水质量不变，进行电解，则可采用的电解质是___________。
（2）以石墨为电极，使电解质质量不变，水质量减少，进行电解，则可采用的电解质是___________。
（3）以石墨为阳极，铁棒为阴极，使电解质和水的质量都减少，进行电解，则电解质是___________。
（4）以石墨为电极进行电解，若阴极析出金属，阳极放出O2时，电解质的化学式可能是___________。
（5）以石墨为电极进行电解，两极分别放出气体，且体积比为1∶1时，电解质的化学式可能是___________。
23．电化学普遍应用于生活和生产中，前途广泛，是科研的重点方向。
(1)为处理银器表面的黑斑()，将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，可转化为Ag。食盐水的作用为_____________________。
(2)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯和，其原理如图所示(导电壳内部为纳米铁)。
①正极电极反应式为：________________。
②在标准状况下，当电路中有0.4mol电子转移时，就会有___________L乙烷生成。
(3)一种钾离子电池的工作原理如图所示。
①放电时通过阳离子交换膜向___________电极移动(填“石墨”或“”)。
②充电时，阳极的电极反应式为：__________________________。
(4)已知双极膜是一种复合膜，在电场作用下双极膜中间界面内水解离为和并实现其定向通过。用下图所示的电化学装置合成重要的化工中间体乙醛酸。
①阴极电极反应式为_____________________。
②其中的作用是_____________________。
③制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了___________mol电子。
24．电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产。
(1)阳极的电极反应为___________________________。
(2)阴极产生的气体为_______(填物质名称)。
(3)左侧的离子交换膜为_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜，_______(填“>”“<”或“=”)。
25．如图所示，甲烧杯中盛有100mL0.50mol·L-1AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100mL0.25mol·L-1CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，如果电解一段时间后，发现A极比C极重1.9g，回答下列问题：
(1)电源E为___________极，F为___________极。
(2)A极的电极反应式为___________，析出物质___________mol。
(3)B极的电极反应式为___________，析出气体___________mL(标准状况)。
(4)C极的电极反应式为___________，析出物质___________mol。
参考答案
1．C
解析：
A．电解池的阳极失电子、发生氧化反应，A正确；
B．电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极，B正确；
C．与电源正极相连的是电解池的阳极，C错误；
D．参与电解的阳离子往阴极移动，D正确；
故选C。
2．D
解析：
A．镀铜时，纯铜作阳极，镀件作阴极，故A错误；
B．镀铜时，电解液中浓度保持不变，电解精炼铜时，电解液中浓度减小，故B错误；
C．由于粗铜中含有金属性强于铜的锌、铁等杂质，电解精炼铜时，活泼金属首先失去电子，所以还有其他阳极反应，故C错误；
D．阴极反应都只有且电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，故D正确；
答案选D。
3．C
解析：
金属活动性排序表中银排在氢后面，则反应2HCl＋2Ag=2AgCl＋H2↑不能自发进行、故不能设计为原电池，为使之顺利进行，必须发生电解反应，反应中Ag失去电子被氧化，所得银离子与氯离子结合为AgCl，则Ag为阳极、氢离子得到电子被还原产生氢气，则电解质为HCl，据此回答；
A．装置为电解池，但阳极不是Ag，A错误；
B．装置为原电池，B错误；
C．装置为电解池，阳极是Ag，C正确；
D．装置为原电池，D错误；
答案选C。
4．D
解析：
①钠是活泼金属，可以用电解熔融氯化钠的方法来制取金属钠，正确；②将钠加入氯化镁溶液中，钠先和水反应生成NaOH，氯化镁会和NaOH发生复分解反应，所以得不到镁单质，应采用电解熔融氯化镁的方法冶炼镁，错误；③氯化铝是分子晶体，熔融状态下氯化铝不导电，故不能用电解氯化铝的方法得到铝，错误；④湿法炼铜是用铁和硫酸铜溶液反应置换出铜，错误。综上所述，D项符合题意。
故选D。
5．D
解析：
A．电解时，阳极Zn、Fe、Ni失去电子，发生氧化反应，故A错误；
B．因氧化性Ni2+>Fe2+>Zn2+，故阴极反应式为Ni2++2e-=Ni，可见，阳极质量减少是因为Zn、Fe、Ni溶解，而阴极质量增加是因为Ni析出，故B错误；
C．电解后溶液中的阳离子除Fe2+和Zn2+外，还有Ni2+和H+，故C错误；
D．因为氧化性Fe2+＜Ni2+＜Cu2+，铂为惰性电极，所以阳极中铂和铜不生成金属阳离子，则铜和铂在电解槽底部形成阳极泥，故D正确；
故选D。
6．A
解析：
根据工作原理图，B电极上发生的反应为2H++2e-=H2↑，为还原反应，则B为阴极，A电极为阳极，因此C为电源的正极，D为电源的负极，结合电解原理分析解答。
A．根据图示，A电极为阳极，阳极上碘离子被氧化生成碘单质，2I--2e-＝I2↑，碘、丙酮和发生氧化还原反应生成硒基丙酮化合物()、I -和H+，在阴极上被还原生成氢气，2H++2e-=H2↑，因此总反应方程式为：2＋2＋H2↑，故A正确；
B．该装置为电解池，是将电能转化为化学能，C为电源的正极，故B错误；
C．阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，故C错误；
D．电解池中，阴离子向阳极移动，因此装置工作时，阴离子移向A电极，故D错误；
故选A。
7．C
解析：
电解池左侧生成氢气，可知其为阴极室，电极反应为2H2O+2e =H2↑+2OH ，原料室中的通过阳离子膜（膜1）进入阴极室与OH 结合生成NH3 H2O，阴极室总反应为2H2O+2+2e-=2NH3·H2O+H2↑；同理右侧为阳极室，电极反应为2H2O 4e =O2↑+4H+，原料室中的、通过阴离子膜（膜2）进入阳极室与H+结合生成H3PO4。
A．由分析可知，膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜，A错误；
B．b处是从阴极室流出，是浓氨水，d处是从阳极室流出，是浓磷酸，B错误；
C．阴极区发生反应：2H2O+2e-=2OH-+ H2↑； +OH-=NH3 H2O=；总反应式为二者结合：2H2O+2+2e-=2NH3·H2O+H2↑，C正确；
D．11.2 LH2没有说明是在标准状况下，无法确定其物质的量，无法计算回收 H3PO4的质量，D错误；
故答案选C。
8．D
解析：
A．左边电极连接电源正极，为电解槽的阳极，其电极反应式为↑，A正确；
B．右边电极是电解槽的阴极，阴极上水电离产生的氢离子得到电子变为氢气逸出，剩余氢氧根离子，溶液中的K+穿过阳离子交换膜进入到阴极室与OH-结合生成KOH溶液从出口D导出，B正确；
C．根据B选项分析，通电开始后，阴极生成KOH，使附近溶液pH增大，C正确；
D．若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池，则电池正极是O2得到电子发生还原反应，故正极的电极反应式为：，D错误；
故合理选项是D。
9．C
解析：
A．该装置为电解池，可将电能转化为化学能，故A错误；
B．为阴极，阴极上发生得电子的还原反应，左室电解质溶液呈酸性，电极反应式为，故B错误；
C．盐酸作为电解质溶液，起提供的作用，在极放电生成，电极反应式为，此外，盐酸还有增强溶液导电性的作用，故C正确；
D．由反应可知，根据溶液电中性得，每生成1mol乙二酸转移，将有从右室迁移到左室，则理论上每得到0.1mol乙二酸，将有从右室迁移到左室，故D错误；
答案选C。
10．A
解析：
由图可知，该装置为电解池，由工作时，在电极c处依次检测到两种气体可知，电极c为电解池的阳极，海水中的氯离子和水在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气和氧气，电极d为阴极，锂离子在阴极得到电子发生还原反应生成锂，与电极c相连的a电极为太阳能电池的正极，电极b为负极。
A．由分析可知，电极c为电解池的阳极，海水中的氯离子和水在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气和氧气，由水放电的电极反应式2H2O—4e—=O2↑+4H+可知，海水中氢离子浓度增大，pH变小，故A正确；
B．由分析可知，电极b为太阳能电池的负极，负极发生氧化反应，故B错误；
C．由分析可知，电极c为电解池的阳极，海水中的氯离子和水在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气和氧气，故C错误；
D．由分析可知，该装置为电解池，能量转化原理为太阳能→电能→化学能，故D错误；
故选A。
11．B
解析：
A．因0~20 min脱除的元素是氮元素，所以需要将铵根离子、氨气氧化成氮气，若铁作阳极，则被氧化的是铁，所以此时石墨作阳极，A正确；
B．随溶液pH减小，c(H+)增大，反应的化学平衡逆向移动，导致溶液中减小，使的氧化率降低，则氮的去除率随pH的减小而降低，B错误；
C．翻转电源正负极开始除磷，除磷时，Fe作阳极失电子生成的Fe2+和结合转化为沉淀，所以石墨作阴极，水电离出的氢离子在阴极放电生成氢气，电极反应式为2，C正确；
D．ClO-氧化NH3生成N2，ClO-被还原为Cl-，结合得失电子守恒和电荷守恒、元素守恒可得高子方程式为，D正确；
故合理选项是B。
12．B
解析：
A．小苏打为NaHCO3，其电离方程式为NaHCO3=Na+ +、，A项错误；
B．钢铁发生吸氧腐蚀时的正极反应为O2 + 2H2O + 4e－＝ 4OH－，B项正确；
C．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应生成水和硫酸钡难溶盐，故其中和热不等于57.3 kJ·mol－1，C项错误；
D．用铁电极电解MgCl2溶液，阳极是Fe失电子变为Fe2+，总反应的离子方程式为Fe+ Mg2+Fe2++ Mg，D项错误；
答案选B。
13．A
解析：
当电解时，活泼金属作阳极，活泼金属先失电子，被氧化，所以活泼金属不能作阳极，故A不符合生产实际，BCD都符合生产实际；
故选A。
14．B
解析：
根据装置知道，左侧电极为二氧化硫转化为硫酸根离子的过程，S元素化合价升高，失电子，做阳极，则直流电源的左侧是正极，右侧是阴极，为氧气得电子的还原反应转化为过氧化氢的过程，据此分析解题。
A．右侧是阴极，为氧气得电子的还原反应转化为过氧化氢的过程，反应为：2H+ + O2 + 2e－= H2O2，A正确；
B．该装置将光能和化学能，电能也转化为化学能，B错误；
C．二氧化硫转化为硫酸根离子，每生成1mol硫酸根离子，伴随2mol电子转移，根据电子守恒，得到过氧化氢是1mol，C正确；
D．根据装置知道，氢氧根离子靠近阳极的交换膜进入阳极参加反应，a应该为阴离子交换膜；氢离子通过靠近阴极的交换膜进入阴极参加反应，b应该是阳离子交换膜，D正确；
答案选B。
15．A
解析：
二次电池，放电时是原电池，充电时是电解池，电解池中，与电源正极相连的电极是阳极，阳极发生氧化反应，与电源负极相连的电极是阴极，阴极上氧化剂得到电子发生还原反应，内电路中阴离子移向阳极、阳离子移向阴极；原电池中，还原剂在负极失去电子发生氧化反应，正极上氧化剂得到电子发生还原反应，据此回答；
A． 放电时，正极的电极反应式：，则电路中通过2mol电子，消耗氧气11.2L(标准状况)，A错误；
B． 放电时，负极锌失去电子，电极反应为Zn+4OH--2e-=[Zn(OH)4]2-，B正确；
C． 由2Zn+O2+4OH–+2H2O2[Zn(OH)4]2-知，充电时生成氢氧根，则电解质溶液中c(OH-)逐渐增大，C正确；
D． 充电时，阳离子移向阴极，则电解质溶液中K+向阴极移动，D正确；
答案选A。
16．D
解析：
A．根据图示可知，惰性电极Ⅱ产生氧气，氧元素化合价升高，发生氧化反应，故惰性电极Ⅱ为电解池的阳极，A错误；
B．产生，未标注状态，故不能计算转移的电子数，B错误；
C．根据图示可知，惰性电极Ⅰ为阴极，反应得电子，电极反应式为Fe2O3+3H2O+6e-=2Fe+6OH-，C错误；
D．结合图示及阴极电极反应式可知，生成氨气的反应为2Fe+N2+3H2O=Fe2O3+2NH3，D正确。
答案选D。
17．D
解析：
结合图可知装置乙为甲醇燃料电池，c电极为负极，电极反应式为8OH-+CH3OH-6e-=CO2+6H2O，d电极为正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；甲为电解池装置，b与燃料电池负极相连，为阴极，a为阳极；丙装置为电解池装置，e电极与燃料电池正极相连，为阳极，f为阴极，结合原电池、电解池相关知识解答。
A．甲装置为电解池装置，a为阳极，b为阴极，a、b电极材料均为惰性电极，电解一段时间后，两极均有气体产生，则a极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，b电极先发生Cu2++2e-=Cu，后发生2H++2e-=H2，由电极反应式可知整个过程消耗了Cu2+和水(H和O)，产生了硫酸，因此则向溶液中加入Cu、H、O元素可以使溶液恢复到电解前的情况，即加入Cu(OH)2，故A错误；
B．若在甲池中实现镀件上镀铜，则镀件作阴极，铜作阳极，则b电极的电极材料为镀件，故B错误；
C．若在丙池中用KCl溶液制取KOH溶液和氯气，则e、f均为惰性电极，水在阴极得电子产生氢气和氢氧根离子，钾离子透过交换膜与阴极产生的氢氧根离子结合为KOH，即KOH在阴极f产生，因此高浓度的KOH溶液从h口出，故C错误；
D．d电极为燃料电池的正极，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，C池中阳极发生2Cl-2e-=Cl2，同时阳极室的部分K+移向阴极，由O2+2H2O+4e-=4OH-可知当d电极消耗标准状况下1.12LO2(0.05mol)时，电子转移0.2mol，则C池中产生0.1mol氯气，以及0.2molK+移向阴极室，阳极室溶液质量减少。
18．D
解析：
由放电顺序可知，电解硝酸铜和硝酸银混合溶液时，阴极上离子首先是银离子放电生成银，然后是铜离子放电生成铜，阳极上是水放电生成氧气和氢离子，若标准状况下氧气的体积为1.12L，阳极上水失去电子的数目为×4=0.2mol，阴极上银离子和铜离子完全放电时得到电子的数目为0.1mol/L×0.1L×1+0.1mol/L×0.1L×2=0.03mol，由得失电子数目守恒可知，阴极上还有水放电生成氢气，氢气的物质的量为0.085mol，则阴极增重的质量为0.01mol×108g/mol+0.01mol×64g/mol=1.72g，由放电规律可知，金属离子放电时溶液中产生氢离子，则溶液中生成氢离子的浓度为=0.3mol/L＞0.1mol/L，故选D。
19．B
解析：
由图甲中信息结合原电池原理可知，M失电子为负极、N得电子为正极；由电镀原理可知，Cu作镀层为阳极，Fe作镀件为阴极。
A．铁电极是阴极，应与电源的负极相连，即与X相连接，A正确；
B．当N电极消耗0.75mol 气体时，根据O2 ~ 2H2O ~ 4e-，则电路中转移电子的物质的量为3mol，铁电极上发生Cu2++2e- =Cu，根据转移电子守恒可知，析出Cu的物质的量为1.5mol，故铁电极的质量增加86g，B不正确；
C．电镀过程中，电解质的浓度及成分均不会发生变化，因此，乙装置中溶液的颜色不会变浅，C正确；
D．M电极为负极，负极上发生氧化反应，并生成环境友好物质,电极反应式为，D正确。
故答案选择B。
20．D
解析：
A．放电时， Li+通过隔膜移向正极即铜箔，故A错误；
B．放电时，电子由负极即铝箔沿导线流向正极即铜箔，电子不能通过电解质溶液，故B错误；
C．充电时的负极，即阴极的电极反应，应为得电子反应，故C错误；
D．该电池的总反应LixC6+x FePO4xLiFePO4+C6，故D正确。
故选D。
21．Cl2 H2 a%解析：
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-。
(1)根据分析可知X为阳极产生的Cl2，Y为阴极产生H2；燃料电池中右侧为燃料电池的正极，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，生成氢氧根，同时左侧的Na+经离子膜迁移到正极，所以a%＜b%；
(2)燃料电池中正极氧气得电子被还原，电解质溶液显碱性，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-；负极氢气失电子被氧化，电解质溶液显碱性，所以生成水，电极反应为2H2-4e-+4OH-=4H2O；
(3)这种设计的主要节能之处在于燃料电池可以补充电解池消耗的电能(降低能耗)，同时可以提高产出碱液的浓度。
22．
（1）HCl、CuCl2
（2）H2SO4、Na2SO4、NaHSO4
（3）CuSO4、NaCl
（4）CuSO4
（5）HCl、NaCl
解析：
（1）石墨是惰性电极，惰性电极电解CuCl2溶液或者HCl溶液时，电解质质量减小，水量不变；
（2）惰性电极电解Na2SO4溶液、H2SO4溶液或NaHSO4溶液时，氢离子、氢氧根离子放电，则电解质质量不变，水量减少；
（3）石墨棒为阳极，铁棒为阴极，电解CuSO4、NaCI溶液时，则铜离子、氢氧根离子、氯离子、氢离子放电，所以电解质和水量都减少；
（4）以石墨为电极进行电解，惰性电极电解CuSO4溶液，则阴极铜离子放电析出铜，阳极水中氢氧根离子放电生成O2；
（5）以石墨为电极进行电解，惰性电极电解HCl溶液或者NaCl溶液，阴极是氢离子放电产生氢气，阳极是氯离子放电产生氯气，两极分别放出气体，且体积比为1:1。
23．作电解质溶液 1.12 K0.5MnO2 Br2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物 2
解析：
(1)为处理银器表面的黑斑(Ag2S)，将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，该装置构成原电池，食盐水作电解质溶液，形成原电池，故答案为：作电解质溶液；
(2)①原电池正极得电子发生还原反应，据题图可知在酸性条件下，正极上C2HCI3，被还原为乙烷，则电极反应式为；
②根据电极反应式，当电路中有0.4mol电子转移时,就会有0.05mol乙烷生成，其体积是；
(3)①放电时为原电池，K+通过阳离子交换膜由负极石墨电极向正极K0.5MnO2移动；
②充电时为电解池，阴阳极反应与原电池负正极反应相反，即阳极反应式为；
(4)①阴极发生还原反应，其电极反应式为；
②该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电极为电解池阳极，阳极上Br-被氧化为Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，故Br2为乙二醛制备乙醛酸的中间产物；
③阳极区和阴极区均有乙醛酸生成，且1mol乙二酸转化为1mol乙醛酸、与1mol乙二醛转化为1mol乙醛酸均转移2mol电子，根据电子守恒，理论上外电路中迁移2mol电子，则制得2mol乙醛酸。
24． 氢气 阳 <
解析：
(1)根据图知，Cu电极为阴极，Fe电极为阳极，电解时，在碱性环境中阳极铁失去电子生成，电极反应为。
(2)左侧为阴极室，的放电能力大于的放电能力，阴极Cu上的电极反应为，故阴极产生的气体为。
(3)由上述分析知，阴极室会产生，会通过离子交换膜进入阴极室平衡电荷，则左侧为阳离子交换膜。阴极的电极反应为，阴极区浓度增大，则。
25．负 正 Ag+＋e-=Ag 0.025 4OH--4e-═H2O+O2↑ 140 Cu2++2e-=Cu 0.00125
解析：
甲烧杯中盛有100mL0.50mol·L-1AgNO3溶液，乙烧杯中盛有100mL0.25mol·L-1CuCl2溶液，A、B、C、D均为质量相同的石墨电极，则甲乙均为电解池装置，甲中阴极反应式为Ag++e-=Ag，乙中阴极反应式为Cu2++2e-=Cu，甲乙装置中阴极质量均会增加，电解一段时间后，发现A极比C极重1.9g，则A极、C极是阴极，B极、D极是阳极，E是负极，F是正极。
(1)由分析可知E是负极，F是正极，故答案为：负；正；
(2)A极是阴极，电极反应式为：Ag+＋e-=Ag，析出Ag；C是阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，析出Cu，A极比C极重1.9g，相同时间内两个电解池得失电子守恒，有关系式Cu~2e-~2Ag，设析出Ag的物质的量为x，则x ×108g/mol-× 64 g/mol =1.9g，解得：x=0.025mol，故答案为： Ag+＋e-=Ag；0.025；
(3)B是阳极，该极上是氢氧根离子失电子，电极反应为：4OH--4e-═H2O+O2↑，结合(2)可知电中路转移电子0.025mol，则生成氧气的物质的量为=0.00625mol，在标准状况下的体积是0.00625mol×22.4L/mol=0.14L=140mL，故答案为：4OH--4e-═H2O+O2↑；140；
(4)C是阴极，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，析出Cu物质的量为=0.00125mol，故答案为：Cu2++2e-=Cu；0.00125mol。
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