【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题15 电解池
一、选择题
1．（2024·广西壮族自治区模拟）利用下图的电化学装置，可实现对的固定。下列说法错误的是（ ）
A．向b电极移动
B．a电极的电极反应式为
C．电解过程中有生成
D．b电极的Pt用Cu代替后总反应不变
2．（2024高二上·重庆市期末）铝的冶炼在工业上通常采用电解Al2O3的方法，装置示意图如图。研究表明，电解AlCl3－NaCl熔融盐也可得到Al，熔融盐中铝元素主要存在形式为AlCl和Al2Cl。下列说法不正确的是（ ）
A．电解Al2O3装置中B电极为阴极，发生还原反应
B．电解Al2O3过程中碳素电极虽为惰性电极，但生产中会有损耗，需定期更换
C．电解AlCl3－NaCl时阴极反应式可表示为4Al2Cl+3e—=Al+7AlCl
D．电解AlCl3－NaCl时AlCl从阳极流向阴极
3．（2023·广东）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溶液制氨。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，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：
B．每生成，双极膜处有的解离
C．电解过程中，阳极室中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
4．（2023·浙江）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：
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液
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
5．（2023·辽宁）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是
A．b端电势高于a端电势
B．理论上转移生成
C．电解后海水下降
D．阳极发生：
6．（2023·宁波模拟）一种用于发动机SCR系统的电解尿素()混合装置(X、Y为石墨电极，隔膜仅阻止气体通过)如图，下列说法不正确的是
A．装置工作时，电子由Y极流入，X极流出
B．Y极发生还原反应
C．X极的电极反应式为
D．若用铅酸蓄电池为电源，理论上消耗49 g 时，此装置中有0.5mol 生成
7．（2023·长春模拟）羟基自由基具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是
A．M极为阴极，电极反应式：
B．双极膜中解离出的透过膜a向N极移动
C．每处理甲醛，理论上有透过膜b
D．通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7
8．（2023·惠州模拟）电解法制取Na2FeO4的总反应为，工作原理如图所示。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。下列叙述正确的是
A．铁电极做阳极，发生还原反应
B．Ni电极发生的反应为：
C．通电后Na+向右移动，阴极区Na+浓度增大
D．当电路中通过1 mol电子时，阴极区有11.2 L H2生成
9．（2023·佛山模拟）过硫酸铵可用作氧化剂、漂白剂。利用电解法在两极分别生产过硫酸铵和过氧化氢的装置如图所示。下列说法错误的是
A．a为外接电源的负极
B．电解总反应：
C．阴离子交换膜可用阳离子交换膜替代
D．电解池工作时，I室溶液质量理论上逐渐减小
10．（2023·九龙模拟）通过电解废旧锂电池可回收锂和锰，电解示意图如下(滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过)。下列说法正确的是
A．电极B与电源正极相连，发生还原反应
B．电极A的电极反应：
C．当电路中通过时，最多可回收含33g锰
D．电解过程中，的比值不断减小
11．（2023·莆田模拟）铁碳微电解技术是处理酸性废水的一种工艺，装置如下图所示。若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性中间体羟基自由基；若上端口关闭，可得到强还原性中间体氢原子。下列说法正确的是
A．无论上端口是关闭还是打开，正极反应式均为：
B．完全转化为羟基自由基时转移了电子
C．若处理含酚类的酸性废水，则上端口应关闭
D．若处理含的酸性废水，则上端口应打开并鼓入空气
12．（2023·达州模拟）四川大学余达刚教授课题组发展了一种镍催化下用CO2制备苯乙酸的反应，反应原理如图所示。下列有关说法正确的是
A．H+向B极移动
B．A极的电极反应式为
C．若使用铅蓄电池作电源，则每生成0.5mol苯乙酸，消耗49gH2SO4
D．该反应的原子利用率为100%，有利于实现碳中和
13．（2023·嘉兴模拟）为实现碳中和，可通过电解法用制备，电解装置如图，下列说法错误的是
A．玻碳电极为阳极，发生氧化反应
B．铂电极的电极反应：
C．制得28g时，产生32g
D．电解一段时间后，右池中溶液的pH可能不变
14．（2023·益阳模拟）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，假定各装置中溶液体积均为(忽略反应过程中体积变化)。各步骤开始工作时，下列说法错误的是
A．与传统方法相比，该方法可不需要离子交换膜
B．过程①中b极电极反应式：
C．过程②外电路转移时，溶液物质的量浓度变为
D．过程③中溶液中向f极方向移动失去电子产生
15．（2023·邢台模拟）某有色金属工业的高盐废水中主要含有、、、、和，利用如图电解装置可回收、并尽可能除去和，其中双极膜(BP)中间层的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移，M膜、N膜需在一价阴离子交换膜和阳离子交换膜中选择。下列说法错误的是
A．BP膜中均向右侧溶液迁移，M膜为一价阴离子交换膜
B．溶液a的溶质主要为HF和HCl，溶液b的溶质主要为和
C．当阳极产生22.4L气体(标准状况)时，有4mol离子通过N膜
D．电解过程中，应控制高盐废水的pH不能过高
16．（2023·安阳模拟）据文献报道，利用阴极膜过滤反应器能除去废水中的磷元素(假设磷元素的存在形态只有)，其装置原理示意图如图所示[图中CaP的组成为3Ca3(PO4)2·CaHPO4·zH2O]：下列叙述正确的是
A．三电极流出(入)的电子数均相等
B．工作时Ti/SnO2-Sb电极应与直流电源的负极相连
C．Ti/SnO2-Sb电极周围H2O分子被氧化，其氧化产物为H+和O2
D．阴极区的总反应式：20Ca2++14+26e-+2zH2O=2[3Ca3(PO4)2·CaHPO4·zH2O]↓+13H2↑
17．（2023·宜宾模拟）由乙烯制备2-氯乙醇(HOCH2CH2Cl)的原理为：CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。用铂(Pt)作电极电解KCl溶液制备2-氯乙醇的装置如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．Y连接电源的负极
B．电解时，K+通过阳离子交换膜从左侧移向右侧
C．理论上，制取1 mol 2-氯乙醇生成气体b的体积为11.2L (标准状况) 。
D．电解时，左侧溶液pH逐渐减小，右侧溶液pH逐渐增大
18．（2023·福州模拟）Adv.Mater报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图，光照时，光催化电极产生电子和空穴。下列有关说法正确的是（ ）
A．光催化装置中溶液的减小
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电催化装置阳极电极反应式：
D．整套装置转移，光催化装置生成
19．（2023·东城模拟）用石墨作电极电解a浊液，记录如表。
实验装置 实验现象
I.a为AgCl II.a为AgI
两电极均产生气泡，有黑色固体在阴极附近生成，并沉降在烧杯底部，烧杯中的液体逐渐变澄清透明 两电极均产生气泡，阴极表面附着少量银白色固体，烧杯中的液体逐渐变为棕黄色
下列说法错误的是
A．I中阳极气体可能为Cl2和O2，II中阳极气体为O2
B．I和II中阴极生成气体的方程式均为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．II中液体变为棕黄色，说明阳极上发生了反应2AgI-2e-=I2+2Ag+
D．两实验阴极现象有差异的原因可能是II中c(Ag+)比I中的小
二、非选择题
20．（2023高二下·广东期末）电镀实验在生产生活中应用广泛。
（1）Ⅰ.某实验小组设计了如图在纽扣上电镀铜的实验装置：
如图中，石墨是 （填阴极或阳极），对应的电极方程式为： ；如图装置电解一段时间后，溶液中 （填微粒化学式）浓度下降，从而影响镀铜的速率和质量。
（2）Ⅱ.实验小组利用如图装置进行铁上电镀铜的实验探究：
装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象
① 0.1mol/L+少量 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，铁电极表面有生成。
② 0.1mol/L+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。
实验①中，无色气体产生的原因是或 。
（3）实验①中，气体减少，推测是由于溶液中减少，且 。
（4）欲测定实验①溶液中的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时当液面离容量瓶颈部的刻度线时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的 ，用标准溶液滴定时应选用 滴定管（填“酸式”或“碱式”）。
（5）为确定实验①电解质溶液中的准确浓度，实验操作为：准确量取含有的溶液于带塞锥形瓶中，调节溶液，加入过量的，用标准溶液滴定至终点，消耗溶液。上述过程中反应的离子方程式：，。滴定选用的指示剂为 ，滴定终点观察到的现象为：当滴入最后半滴标准溶液时，锥形 中溶液 。 （用、、等的代数式表示）。滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则测定结果 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（6）实验②中，与过量氨水反应的离子方程式为 ，反应后的体系呈 色。
21．（2023·西城模拟）(NH4)2S2O8电化学循环氧化法可用于废水中苯酚的降解，示意图如图。
（1）(NH4)2S2O8的电解法制备
已知：电解效率η的定义为η(B)=×100%
①电极b是 极。
②生成的电极反应式是 。
③向阳极室和阴极室各加入100mL溶液。制备的同时，还在电极b表面收集到2.5×10-4mol气体，气体是 。经测定η()为80%，不考虑其他副反应，则制备的(NH4)2S2O8的物质的量浓度为 mol/L。
（2）苯酚的降解
已知：·具有强氧化性，Fe2+浓度较高时会导致·猝灭。可将苯酚氧化为CO2，但反应速率较慢。加入Fe2+可加快反应，过程为：
ⅰ. +Fe2+=+·+Fe3+
ⅱ. ·将苯酚氧化
① ·氧化苯酚的离子方程式是 。
②将电解得到的含溶液稀释后加入苯酚处理器，调节溶液总体积为1L，pH=1，测得在相同时间内，不同条件下苯酚的降解率如图。
用等物质的量的铁粉代替FeSO4，可明显提高苯酚的降解率，主要原因是 。
（3）苯酚残留量的测定
已知：电解中转移1mol电子所消耗的电量为F库仑
取处理后的水样100mL，酸化后加入KBr溶液，通电。电解产生的Br2全部与苯酚反应，当苯酚完全反应时，消耗的电量为a库仑，则样品中苯酚的含量为 g/L。(苯酚的摩尔质量：94g/mol)
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、电解池中，阴离子向阳极移动，b为阳极，则向b电极移动，故A正确；
B、由分析可知，a为阴极，电极反应式为，故B正确；
C、阳极发生反应：2H2O-4e-=O2+4H+，则电解过程中有生成，故C正确；
D、b电极为阳极，Pt用Cu代替后，Cu放电生成Cu2+，因此不能用Cu代替，故D错误；
故答案为：D。
【分析】由图可知，左边电极上，和得到电子，则左边电极为阴极，则a为阴极，阴极发生还原反应，电极反应为，b为阳极，电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+。
2．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，电解氧化铝的装置中B电极为电解池的阴极，铝离子在阴极得到电子发生还原反应生成铝，故A不符合题意；
B、由分析可知，电解A为电解池的阳极，氧离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，氧气高温下与碳素电极中的碳反应生成碳的氧化物，由于生产中碳素电极会有损耗，需定期更换，故B不符合题意；
C、电解AlCl3－NaCl熔融盐制备金属铝时，Al2Cl离子在阴极得到电子发生还原反应生成铝和AlCl离子，电极反应式为4Al2Cl+3e-=Al+7AlCl，故C不符合题意；
D、电解AlCl3－NaCl熔融盐制备金属铝时，铝做电解池的阳极，在AlCl离子作用下铝在阳极失去电子发生氧化反应生成AlCl离子，电极反应式为Al+7AlCl+3e-=4Al2Cl，则电解时AlCl从阴极流向阳极，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】电解氧化铝的装置中B电极为电解池的阴极，铝离子在阴极得到电子发生还原反应生成铝，电解A为电解池的阳极，氧离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，氧气高温下与碳素电极中的碳反应生成碳的氧化物。
3．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，该电解池装置中，阴极的电极反应式为NO3－＋8e－＋6H2O=NH3＋9OH－，阳极的电极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。因此电解总反应为KNO3＋3H2O=NH3·H2O＋2O2↑＋KOH，A不符合题意。
B、每生成1molNH3·H2O，则转移电子数为8mol，因此双极膜中有8molH＋移向电极a，则双极膜处有8molH2O发生解离，B符合题意。
C、电解过程中阳极室内每消耗4molOH－，双极膜内产生4molOH－进入阳极室，因此阳极室中n(KOH)不因反应而变化，C不符合题意。
D、“卯榫”结构具有更大的接触面积，有利于H2O被催化解离成H＋和OH－，从而提高NH3的生成速率，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】“大电流催化电解KNO3溶液制氨”则该装置为电解池装置，且KNO3溶液中NO3－发生还原反应，生成NH3，因此电极a为阴极，其电极反应式为：NO3－＋8e－＋6H2O=NH3＋9OH－。电极b为阳极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。电解池装置中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，因此双极膜中H＋移向电极a，OH－移向电极b。
4．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，电极A为阳极，因此电极A应与电源的正极相连，发生失电子的氧化反应，A不符合题意。
B、由分析可知，电极B的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，B符合题意。
C、电极B周围产生OH－，要在右室得到较高浓度的NaOH溶液，则应使左室的Na＋通过离子交换膜进入右室，因此应选用阳离子交换膜，C不符合题意。
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，从而减少能耗，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】电极A上Cl－发生失电子对应反应，生成Cl2，因此电极A为阳极，其电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑。电极B上O2发生得电子的还原反应，为阴极，其电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－。
5．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．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．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电子生成2g氢气，B错误；
C．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．由图可知，阳极上的电极反应为：，D正确；
故答案为：D
【分析】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，解答即可。
6．【答案】D
【知识点】氧化还原反应；电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用；离子方程式的有关计算
【解析】【解答】A.由分析可知，Y极为阴极，X极为阳极， 装置工作时，电子由Y极流入，X极流出，不符合题意；
B.由分析可知，Y电极得电子发生还原反应，不符合题意；
C.由分析可知，X电极反应式为 ，不符合题意；
D.酸电池反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，反应2mol硫酸转移2mol电子，则消耗49 g ，即0.5mol 时转移0.5mol电子，结合2H2O+2e-=H2↑+2OH-， 此装置中有0.25mol 生成 ，符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据题干信息可知，该装置为电解池，其中Y电极附近有H2生成，即氢元素化合价由+1降为0，说明Y电极得电子发生还原反应，则Y电极为阴极，其电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，X电极为阳极，其电极反应式为 。
7．【答案】C
【知识点】氧化还原反应；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据图示知，O2在M极得电子，因此M极是阴极，发生的反应是：：，A选项是正确的；
B.在电解质溶液中，阴离子移向阳极，所以 双极膜中解离出的透过膜a向N极移动 ，因为N极是阳极，B选项是正确的；
C.甲醛与 羟基自由基 反应生成CO2的反应是：HCHO-4e-+4OH-+·OH=CO2+4H2O，则消耗6.0g甲醛是0.2mol，又0.8molH+透过膜b，C选项是错误的；
D.1mol甲醛生成CO2转移4mole-，苯酚与·OH反应生成CO2，1mol苯酚转移28mole-，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7，D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】在电解池中，阳极与外加电源的正极相连，失去电子，发生氧化反应，阴极与外加电源的负极相连，得到电子，发生还原反应。在电解质溶液中，阴阳离子遵循“正负相吸”的原则，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
8．【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.铁电极与电源的正极相连为阳极，发生氧化反应，A不符合题意。
B.由分析可知，Ni电极的电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，B符合题意。
C.由阳极的电极反应式Fe－6e－＋8OH－=FeO42－＋4H2O可知，电解过程中，溶液中的OH－通过离子交换膜进入左侧阳极区内参与反应，因此装置内所用的离子交换膜为阴离子交换膜，只存在OH－和H2O的移动，Na＋不会通过离子交换膜进入阴极区，C不符合题意。
D.当电路中通过1mol电子时，由阴极反应式2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－可知，反应生成n(H2)=0.5mol，未给出气体所处的状态，无法应用气体摩尔体积计算其体积，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】铁电极与电源的正极相连为阳极，发生失电子的氧化反应，生成FeO42－，其电极反应式为：Fe－6e－＋8OH－=FeO42－＋4H2O；Ni电极与电源的负极相连为阴极，H2O电离产生的H＋发生得电子的还原反应生成H2，其电极反应式为：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－。
9．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据分析，a为外接电源的负极，A正确；
B.根据分析，阴极氧气被还原，阳极硫酸根被氧化，电解总反应正确，B正确；
C.根据阳极产物可知，反应需要消耗硫酸根，阴离子交换膜不可用阳离子交换膜替代，C错误；
D.电解池工作时，I室溶液中氢离子移向阴极，硫酸根移向阳极，消耗硫酸，I室溶液质量理论上逐渐减小，D正确；
故答案为：C.
【分析】S元素化合价由＋6价升高为＋7价，化合价升高被氧化，故右侧Pt电极为阳极，b为外接电源正极，a为外接电源负极，左侧Pt电极为阴极。
10．【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】根据电极A上是LiMn2O4Mn2+，化合价降低被还原，做阴极，与电池的负极相连，电极Mn2+MnO2，化合价升高，被氧化，做阳极与电池的正极相连；
A.根据分析，电极B与电源正极相连，发生氧化反应，故A不符合题意；
B.电解质含有硫酸，电极A 发生的是反应是 ，故B不符合题意；
C.阳极得到二氧化锰，因此Mn2+MnO2，转移0.3mol电子可形成0.15mol锰，因此可得到0.15x55g=8.25g，故C不符合题意；
D.根据电解过过程消耗氢离子，生成锰离子，导致结果减小，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.根据B极的反应物和生成物即可判断；
B.根据A极的反应物和生成物判断；
C.根据阳极电极反应式，转移电子即可计算出锰的质量；
D.根据电解方程式判断。
11．【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【分析】A．正极发生得电子的反应，负极发生失电子的氧化反应，所以无论是否鼓入空气，Fe易失去电子生成Fe2+，作负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，A不符合题意；
B．若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的羟基自由基，电极反应为2H++2e-+O2=2OH·，所以完全转化为羟基自由基时转移了电子，B符合题意；
C．除去含酚类的酸性废水，需要氧化性的物质，所以上端口需要打开，可生成羟基自由基氧化酚类，C不符合题意；
D． 在酸性条件下具有强氧化性，需要还原剂，所以需要上端口需要关闭，可得到强还原性中间体氢原子，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、铁为负极，失去电子生成亚铁离子；
B、结合化合价变化判断电子数；
C、结合图示可以知道除去含酚类的酸性废水，需要氧化性的物质，所以上端口需要打开；
D、结合图示可以知道 在酸性条件下具有强氧化性，需要还原剂，所以需要上端口需要关闭。
12．【答案】D
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．电解池中阳离子向阴极迁移，H+向A极移动，A不符合题意；
B．由分析可知，A极发生还原反应生成羧酸，反应为，B不符合题意；
C．铅蓄电池放电总反应为：；若使用铅蓄电池作电源，则每生成0.5mol苯乙酸，根据电子守恒可知，，消耗1molH2SO4，质量为98g，C不符合题意；
D．该反应的总反应为， 故原子利用率为100%，有利于实现碳中和，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】电解池的题目要注意几个问题：
1、连接外接电源正极的为阳极，若阳极为活性电极则阳极失去电子，若阳极为惰性电极，则溶液中的阴离子在阳极失去电子，阳极发生氧化反应；连接外接电源负极的为阴极，溶液中的阳离子在阴极得到电子，阴极发生还原反应；
2、溶液中的离子放电顺序：
阳离子：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（酸） > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+（水）；
阴离子：S2– >I-> Br- > Cl- > OH-> (NO3－、SO42– 等)含氧酸根 > F－；
3、电极反应式的书写要结合原子守恒以及溶液形成判断，酸性条件不出现氢氧根，碱性条件下不出现氢离子。
13．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，H2O在玻碳电极上失去电子生成O2，则玻碳电极为阳极，发生氧化反应，故A不符合题意；
B．铂电极为阴极，得电子得到，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，故B不符合题意；
C．制得28g的物质的量为=1mol，由电极方程式可知，转移12mol电子，阳极电极方程式为：2H2O-4e-=O2+4H+，则生成3molO2，质量为3mol=96g，故C符合题意；
D．电解一段时间后，阳极产生的H+通过质子交换膜进入阴极，同时阳极消耗水，若阴极产生的水能够进入阳极，则右池中溶液的pH可能不变，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】玻碳电极上，水发生氧化反应生成氧气，则玻碳电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，铂电极为阴极，电极反应式为。
14．【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．根据图示，可知该方法可不需要离子交换膜，故A不符合题意；
B．根据图示，过程①中在b极失电子生成，极反应式：，故B不符合题意；
C．过程②，c极结合Na+生成，d极Ag失电子生成AgCl，溶液中氯化钠的浓度降低，外电路转移时，消耗0.5mol氯化钠，溶液物质的量浓度变为，故C符合题意；
D．过程③是电解，f是阳极，电解池中阴离子移向阳极，所以溶液中向f极方向移动失去电子产生，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据得失电子守恒和电解时，阳极与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应；阴极与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应；阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
15．【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．电解池中阳离子向阴极移动，BP膜中均向右侧溶液迁移；氟离子、氯离子通过M膜向左侧迁移，故M膜为一价阴离子交换膜，A不符合题意；
B．溶液a中氟离子、氯离子通过M膜向左侧迁移，氢离子与右侧双极膜迁移出来的OH-中和，故反应后溶液a的溶质主要为和；溶液b的溶质主要为右侧迁移过来的氟离子、氯离子与左侧前过来的氢离子生成的为HF和HCl，B符合题意；
C．阳极反应为，当阳极产生22.4L气体(标准状况下为1mol)时，根据电子守恒可知，有4mol离子通过N膜，C不符合题意；
D．电解过程中，若pH过高则会导致锌离子、铜离子转化为沉淀，故应控制高盐废水的pH不能过高，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】AB．依据电解时，阴离子通过阴离子交换膜移向阳极，阳离子通过阳离子交换膜移向阴极判断；
C．根据电子守恒分析；
D．依据A项分析判断。
16．【答案】D
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】中间电极上产生CaP的组成为3Ca3(PO4)2·CaHPO4·zH2O，说明中的氢被还原生成氢气，则该电极为阴极，连接电源的负极，两侧的电极就是阳极。据此解答。
A．中间的为阴极，两侧的为阳极，根据电子守恒分析，阳极失去的电子总数应该等于阴极得到电子总数，故三电极流出或流入的电子数不相等，A不符合题意；
B．工作时Ti/SnO2-Sb电极与电源的正极相连，B不符合题意；
C．Ti/SnO2-Sb电极为阳极，水被氧化，氧化产物为氧气，氢离子不是氧化产物，C不符合题意；
D．阴极是中的氢得到电子生成氢气，同时生成和，和钙离子和水结合形成3Ca3(PO4)2·CaHPO4·zH2O，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．根据电子守恒分析；
BCD．电解时，阳极与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应；阴极与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应。
17．【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．根据上述分析可知，Y电极为阴极，连接电源的负极，A不符合题意；
B．电解池工作中，阳离子移向阴极，所以上述装置中，钾离子通过阳离子交换膜从左侧会移向右侧，B不符合题意；
C．当制取1 mol 2-氯乙醇时，消耗1molHClO，因生成的氯气与水反应为可逆反应，所以电极中电子转移数会大于1mol，则生成氢气的体积大于0.5mol，即不为11.2L（标准状况），C符合题意；
D．电解时，左侧氯气与水反应生成HCl和HClO，HClO与乙烯反应，但生成的HCl会使溶液pH逐渐减小，右侧溶液中“放氢生碱”，所以溶液pH逐渐增大，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电解池的题目要注意几个问题：
1、连接外接电源正极的为阳极，若阳极为活性电极则阳极失去电子，若阳极为惰性电极，则溶液中的阴离子在阳极失去电子，阳极发生氧化反应；连接外接电源负极的为阴极，溶液中的阳离子在阴极得到电子，阴极发生还原反应；
2、溶液中的离子放电顺序：
阳离子：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（酸） > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+（水）；
阴离子：S2– >I-> Br- > Cl- > OH-> (NO3－、SO42– 等)含氧酸根 > F－；
3、电极反应式的书写要结合原子守恒以及溶液形成判断，酸性条件不出现氢氧根，碱性条件下不出现氢离子。
18．【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．光催化装置中发生2H++e-=H2↑、3I-+2h+=I，消耗H+，c(H+)减小，pH增大，故A不符合题意；
B．电催化装置为电解装置，阴极电极式I+2e-=3I-，阳极反应式为4OH-+4h+=2H2O+O2↑，阴极上阴离子物质的量增大，阳极上消耗阴离子，根据装置图可知，离子交换膜为阳离子交换膜，故B不符合题意；
C．根据装置可知，阳极反应式为4OH-+4h+=2H2O+O2↑，故C符合题意；
D．光催化过程中，转移0.01mol电子时，生成I的质量为=1.905g，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电解时，阳极与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应；阴极与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应；电解时，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
19．【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，I中氯离子和水分子均可能在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气和氧气，II中水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，则I中阳极气体可能为氯气和氧气，II中阳极气体为氧气，故A不符合题意；
B．由分析可知，I和II中阴极生成气体都为水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B不符合题意；
C．由分析可知，II中水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，反应生成的氧气将碘离子氧化为碘使II中液体变为棕黄色，故C符合题意；
D．由分析可知，氯化银的溶解度大于碘化银，氯化银悬浊液中银离子浓度大于碘化银悬浊液中银离子浓度，所以I中银离子在阴极放电生成银，II中少量银离子在阴极放电生成银，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】氯化银的溶解度大于碘化银，氯化银悬浊液中银离子浓度大于碘化银悬浊液中银离子浓度，I中氯离子和水分子均可能在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气和氧气，银离子在阴极放电生成银，II中水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，少量银离子在阴极放电生成银。
20．【答案】（1）阳极；；
（2）
（3）Cu覆盖铁电极，阻碍与铁接触
（4）（凹）液面（的最低点）与刻度线相切；酸式
（5）淀粉溶液；由（浅/淡）蓝色变为无色且半分钟内不变色；；偏小
（6）；深蓝
【知识点】中和滴定；电镀；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）该装置要实现在纽扣上镀铜，则纽扣上发生的反应为Cu2++2e-=Cu，由此可知纽扣为阴极，石墨是阳极；阳极上发生氧化反应，电极反应式应为： ；电镀过程中不断消耗 ，导致 的浓度下降，从而影响镀铜的速率和质量，故答案为：阳极；；；
（2）①中加入稀硫酸，氢离子得电子生成氢气，则产生无色气体的原因可能为 或 ，故答案为： ；
（3）随着反应进行， 溶液中减少 ，且铜离子在阴极发生还原反应生成铜，Cu覆盖铁电极，阻碍与铁接触，导致气体减少，故答案为：Cu覆盖铁电极，阻碍与铁接触 ；
（4） 定容时当液面离容量瓶颈部的刻度线时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的（凹）液面（的最低点）与刻度线相切；高锰酸钾具有强氧化性，应选用酸式滴定管，故答案为：（凹）液面（的最低点）与刻度线相切；酸式；
（5）碘单质遇淀粉变蓝，因此可用淀粉溶液作滴定的指示剂；当滴入最后半滴标准溶液时，锥形 中溶液由（浅/淡）蓝色变为无色且半分钟内不变色时，达到滴定终点；根据滴定的离子方程式 ，可知， ；滴定终点时，俯视读数，则消耗的标准液体积偏小，测定结果偏小，故答案为：淀粉溶液；由（浅/淡）蓝色变为无色且半分钟内不变色； ；偏小；
（6） 与过量氨水发生反应： ；含有的溶液呈深蓝色，因此反应后的体系呈深蓝色，故答案为：；深蓝。
【分析】（1）在纽扣上电镀铜，则铜离子得电子在纽扣上生成铜，因此纽扣作阴极，石墨作阳极，阳极发生氧化反应；
（2）阴极发生还原反应；
（3）随着反应的进行，铜离子在阴极发生还原反应生成铜，溶液中减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍与铁接触；
（4）高锰酸钾具有强氧化性；
（5）碘遇淀粉变蓝，可用淀粉作指示剂；当滴入最后半滴标准溶液时，锥形 中溶液由（浅/淡）蓝色变为无色且半分钟内不变色时，达到滴定终点；滴定管从上到下数值增大；
（6）硫酸铜与过量氨水发生反应 ，含有的溶液呈深蓝色。
21．【答案】（1）阳；2SO-2e-=S2O；O2；0.02
（2）+；Fe缓慢释放Fe2+，使c(Fe2+)较低，减弱了Fe2+对SO·的猝灭作用；且Fe可以和产生的Fe3+反应，继续补充Fe2+
（3）
【知识点】氧化还原反应；电极反应和电池反应方程式；探究物质的组成或测量物质的含量；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）①由图可知在b极区转化为，化合价升高，所以是电解池的阳极区，故答案为：阳；
②电极反应式是2SO-2e-=S2O，故答案为：2SO-2e-=S2O；
③氧元素在阳极区失电子，所以生成的气体可能是氧气，物质的量为2.5×10-4mol，所以转移电子的物质的量为 ，转移电子总物质的量为，参与2SO-2e-=S2O 反应的电子的物质的量是，所以(NH4)2S2O8的物质的量是，由，故答案为：O2，0.02；
（2）① ·氧化苯酚时自身被还原为硫酸根离子，苯酚转化为二氧化碳，离子方程式是+，故答案为：+；
②Fe缓慢释放Fe2+，使c(Fe2+)较低，减弱了Fe2+对SO·的猝灭作用；且Fe可以和产生的Fe3+反应，继续补充Fe2+；
（3）反应为 ，苯酚，所以苯酚的物质的量为，则样品中苯酚的含量为 g/L= g/L ，故答案为：。
【分析】（1）①电极b上转化为，发生氧化反应，为阳极；
②阳极的电极反应式为2SO-2e-=S2O；
③根据得失电子守恒计算；
（2）① ·氧化苯酚时自身被还原为硫酸根离子，苯酚转化为二氧化碳；
②e缓慢释放Fe2+，使c(Fe2+)较低，减弱了Fe2+对SO·的猝灭作用且Fe可以和产生的Fe3+反应，继续补充Fe2+，可提高苯酚的降解率；
（3）根据苯酚计算。
1 / 1【备考2024年】从巩固到提高 高考化学二轮微专题15 电解池
一、选择题
1．（2024·广西壮族自治区模拟）利用下图的电化学装置，可实现对的固定。下列说法错误的是（ ）
A．向b电极移动
B．a电极的电极反应式为
C．电解过程中有生成
D．b电极的Pt用Cu代替后总反应不变
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、电解池中，阴离子向阳极移动，b为阳极，则向b电极移动，故A正确；
B、由分析可知，a为阴极，电极反应式为，故B正确；
C、阳极发生反应：2H2O-4e-=O2+4H+，则电解过程中有生成，故C正确；
D、b电极为阳极，Pt用Cu代替后，Cu放电生成Cu2+，因此不能用Cu代替，故D错误；
故答案为：D。
【分析】由图可知，左边电极上，和得到电子，则左边电极为阴极，则a为阴极，阴极发生还原反应，电极反应为，b为阳极，电极反应为2H2O-4e-=O2+4H+。
2．（2024高二上·重庆市期末）铝的冶炼在工业上通常采用电解Al2O3的方法，装置示意图如图。研究表明，电解AlCl3－NaCl熔融盐也可得到Al，熔融盐中铝元素主要存在形式为AlCl和Al2Cl。下列说法不正确的是（ ）
A．电解Al2O3装置中B电极为阴极，发生还原反应
B．电解Al2O3过程中碳素电极虽为惰性电极，但生产中会有损耗，需定期更换
C．电解AlCl3－NaCl时阴极反应式可表示为4Al2Cl+3e—=Al+7AlCl
D．电解AlCl3－NaCl时AlCl从阳极流向阴极
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，电解氧化铝的装置中B电极为电解池的阴极，铝离子在阴极得到电子发生还原反应生成铝，故A不符合题意；
B、由分析可知，电解A为电解池的阳极，氧离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，氧气高温下与碳素电极中的碳反应生成碳的氧化物，由于生产中碳素电极会有损耗，需定期更换，故B不符合题意；
C、电解AlCl3－NaCl熔融盐制备金属铝时，Al2Cl离子在阴极得到电子发生还原反应生成铝和AlCl离子，电极反应式为4Al2Cl+3e-=Al+7AlCl，故C不符合题意；
D、电解AlCl3－NaCl熔融盐制备金属铝时，铝做电解池的阳极，在AlCl离子作用下铝在阳极失去电子发生氧化反应生成AlCl离子，电极反应式为Al+7AlCl+3e-=4Al2Cl，则电解时AlCl从阴极流向阳极，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】电解氧化铝的装置中B电极为电解池的阴极，铝离子在阴极得到电子发生还原反应生成铝，电解A为电解池的阳极，氧离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，氧气高温下与碳素电极中的碳反应生成碳的氧化物。
3．（2023·广东）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溶液制氨。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，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：
B．每生成，双极膜处有的解离
C．电解过程中，阳极室中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
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；化学电源新型电池；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，该电解池装置中，阴极的电极反应式为NO3－＋8e－＋6H2O=NH3＋9OH－，阳极的电极反应式为4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。因此电解总反应为KNO3＋3H2O=NH3·H2O＋2O2↑＋KOH，A不符合题意。
B、每生成1molNH3·H2O，则转移电子数为8mol，因此双极膜中有8molH＋移向电极a，则双极膜处有8molH2O发生解离，B符合题意。
C、电解过程中阳极室内每消耗4molOH－，双极膜内产生4molOH－进入阳极室，因此阳极室中n(KOH)不因反应而变化，C不符合题意。
D、“卯榫”结构具有更大的接触面积，有利于H2O被催化解离成H＋和OH－，从而提高NH3的生成速率，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】“大电流催化电解KNO3溶液制氨”则该装置为电解池装置，且KNO3溶液中NO3－发生还原反应，生成NH3，因此电极a为阴极，其电极反应式为：NO3－＋8e－＋6H2O=NH3＋9OH－。电极b为阳极，发生失电子的氧化反应，其电极反应式为：4OH－－4e－=O2↑＋2H2O。电解池装置中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，因此双极膜中H＋移向电极a，OH－移向电极b。
4．（2023·浙江）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：
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液
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
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A、由分析可知，电极A为阳极，因此电极A应与电源的正极相连，发生失电子的氧化反应，A不符合题意。
B、由分析可知，电极B的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－，B符合题意。
C、电极B周围产生OH－，要在右室得到较高浓度的NaOH溶液，则应使左室的Na＋通过离子交换膜进入右室，因此应选用阳离子交换膜，C不符合题意。
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，从而减少能耗，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】电极A上Cl－发生失电子对应反应，生成Cl2，因此电极A为阳极，其电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑。电极B上O2发生得电子的还原反应，为阴极，其电极反应式为O2＋4e－＋2H2O=4OH－。
5．（2023·辽宁）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是
A．b端电势高于a端电势
B．理论上转移生成
C．电解后海水下降
D．阳极发生：
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．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．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电子生成2g氢气，B错误；
C．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．由图可知，阳极上的电极反应为：，D正确；
故答案为：D
【分析】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，解答即可。
6．（2023·宁波模拟）一种用于发动机SCR系统的电解尿素()混合装置(X、Y为石墨电极，隔膜仅阻止气体通过)如图，下列说法不正确的是
A．装置工作时，电子由Y极流入，X极流出
B．Y极发生还原反应
C．X极的电极反应式为
D．若用铅酸蓄电池为电源，理论上消耗49 g 时，此装置中有0.5mol 生成
【答案】D
【知识点】氧化还原反应；电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用；离子方程式的有关计算
【解析】【解答】A.由分析可知，Y极为阴极，X极为阳极， 装置工作时，电子由Y极流入，X极流出，不符合题意；
B.由分析可知，Y电极得电子发生还原反应，不符合题意；
C.由分析可知，X电极反应式为 ，不符合题意；
D.酸电池反应为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，反应2mol硫酸转移2mol电子，则消耗49 g ，即0.5mol 时转移0.5mol电子，结合2H2O+2e-=H2↑+2OH-， 此装置中有0.25mol 生成 ，符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据题干信息可知，该装置为电解池，其中Y电极附近有H2生成，即氢元素化合价由+1降为0，说明Y电极得电子发生还原反应，则Y电极为阴极，其电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，X电极为阳极，其电极反应式为 。
7．（2023·长春模拟）羟基自由基具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中间层中的解离为和。下列说法错误的是
A．M极为阴极，电极反应式：
B．双极膜中解离出的透过膜a向N极移动
C．每处理甲醛，理论上有透过膜b
D．通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7
【答案】C
【知识点】氧化还原反应；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据图示知，O2在M极得电子，因此M极是阴极，发生的反应是：：，A选项是正确的；
B.在电解质溶液中，阴离子移向阳极，所以 双极膜中解离出的透过膜a向N极移动 ，因为N极是阳极，B选项是正确的；
C.甲醛与 羟基自由基 反应生成CO2的反应是：HCHO-4e-+4OH-+·OH=CO2+4H2O，则消耗6.0g甲醛是0.2mol，又0.8molH+透过膜b，C选项是错误的；
D.1mol甲醛生成CO2转移4mole-，苯酚与·OH反应生成CO2，1mol苯酚转移28mole-，理论上苯酚和甲醛转化生成物质的量之比为6∶7，D选项是正确的。
故答案为：C。
【分析】在电解池中，阳极与外加电源的正极相连，失去电子，发生氧化反应，阴极与外加电源的负极相连，得到电子，发生还原反应。在电解质溶液中，阴阳离子遵循“正负相吸”的原则，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
8．（2023·惠州模拟）电解法制取Na2FeO4的总反应为，工作原理如图所示。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。下列叙述正确的是
A．铁电极做阳极，发生还原反应
B．Ni电极发生的反应为：
C．通电后Na+向右移动，阴极区Na+浓度增大
D．当电路中通过1 mol电子时，阴极区有11.2 L H2生成
【答案】B
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.铁电极与电源的正极相连为阳极，发生氧化反应，A不符合题意。
B.由分析可知，Ni电极的电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，B符合题意。
C.由阳极的电极反应式Fe－6e－＋8OH－=FeO42－＋4H2O可知，电解过程中，溶液中的OH－通过离子交换膜进入左侧阳极区内参与反应，因此装置内所用的离子交换膜为阴离子交换膜，只存在OH－和H2O的移动，Na＋不会通过离子交换膜进入阴极区，C不符合题意。
D.当电路中通过1mol电子时，由阴极反应式2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－可知，反应生成n(H2)=0.5mol，未给出气体所处的状态，无法应用气体摩尔体积计算其体积，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】铁电极与电源的正极相连为阳极，发生失电子的氧化反应，生成FeO42－，其电极反应式为：Fe－6e－＋8OH－=FeO42－＋4H2O；Ni电极与电源的负极相连为阴极，H2O电离产生的H＋发生得电子的还原反应生成H2，其电极反应式为：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－。
9．（2023·佛山模拟）过硫酸铵可用作氧化剂、漂白剂。利用电解法在两极分别生产过硫酸铵和过氧化氢的装置如图所示。下列说法错误的是
A．a为外接电源的负极
B．电解总反应：
C．阴离子交换膜可用阳离子交换膜替代
D．电解池工作时，I室溶液质量理论上逐渐减小
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A.根据分析，a为外接电源的负极，A正确；
B.根据分析，阴极氧气被还原，阳极硫酸根被氧化，电解总反应正确，B正确；
C.根据阳极产物可知，反应需要消耗硫酸根，阴离子交换膜不可用阳离子交换膜替代，C错误；
D.电解池工作时，I室溶液中氢离子移向阴极，硫酸根移向阳极，消耗硫酸，I室溶液质量理论上逐渐减小，D正确；
故答案为：C.
【分析】S元素化合价由＋6价升高为＋7价，化合价升高被氧化，故右侧Pt电极为阳极，b为外接电源正极，a为外接电源负极，左侧Pt电极为阴极。
10．（2023·九龙模拟）通过电解废旧锂电池可回收锂和锰，电解示意图如下(滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过)。下列说法正确的是
A．电极B与电源正极相连，发生还原反应
B．电极A的电极反应：
C．当电路中通过时，最多可回收含33g锰
D．电解过程中，的比值不断减小
【答案】D
【知识点】电极反应和电池反应方程式；原电池工作原理及应用；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】根据电极A上是LiMn2O4Mn2+，化合价降低被还原，做阴极，与电池的负极相连，电极Mn2+MnO2，化合价升高，被氧化，做阳极与电池的正极相连；
A.根据分析，电极B与电源正极相连，发生氧化反应，故A不符合题意；
B.电解质含有硫酸，电极A 发生的是反应是 ，故B不符合题意；
C.阳极得到二氧化锰，因此Mn2+MnO2，转移0.3mol电子可形成0.15mol锰，因此可得到0.15x55g=8.25g，故C不符合题意；
D.根据电解过过程消耗氢离子，生成锰离子，导致结果减小，故D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.根据B极的反应物和生成物即可判断；
B.根据A极的反应物和生成物判断；
C.根据阳极电极反应式，转移电子即可计算出锰的质量；
D.根据电解方程式判断。
11．（2023·莆田模拟）铁碳微电解技术是处理酸性废水的一种工艺，装置如下图所示。若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性中间体羟基自由基；若上端口关闭，可得到强还原性中间体氢原子。下列说法正确的是
A．无论上端口是关闭还是打开，正极反应式均为：
B．完全转化为羟基自由基时转移了电子
C．若处理含酚类的酸性废水，则上端口应关闭
D．若处理含的酸性废水，则上端口应打开并鼓入空气
【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【分析】A．正极发生得电子的反应，负极发生失电子的氧化反应，所以无论是否鼓入空气，Fe易失去电子生成Fe2+，作负极，电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，A不符合题意；
B．若上端口打开，并鼓入空气，可得到强氧化性的羟基自由基，电极反应为2H++2e-+O2=2OH·，所以完全转化为羟基自由基时转移了电子，B符合题意；
C．除去含酚类的酸性废水，需要氧化性的物质，所以上端口需要打开，可生成羟基自由基氧化酚类，C不符合题意；
D． 在酸性条件下具有强氧化性，需要还原剂，所以需要上端口需要关闭，可得到强还原性中间体氢原子，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、铁为负极，失去电子生成亚铁离子；
B、结合化合价变化判断电子数；
C、结合图示可以知道除去含酚类的酸性废水，需要氧化性的物质，所以上端口需要打开；
D、结合图示可以知道 在酸性条件下具有强氧化性，需要还原剂，所以需要上端口需要关闭。
12．（2023·达州模拟）四川大学余达刚教授课题组发展了一种镍催化下用CO2制备苯乙酸的反应，反应原理如图所示。下列有关说法正确的是
A．H+向B极移动
B．A极的电极反应式为
C．若使用铅蓄电池作电源，则每生成0.5mol苯乙酸，消耗49gH2SO4
D．该反应的原子利用率为100%，有利于实现碳中和
【答案】D
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．电解池中阳离子向阴极迁移，H+向A极移动，A不符合题意；
B．由分析可知，A极发生还原反应生成羧酸，反应为，B不符合题意；
C．铅蓄电池放电总反应为：；若使用铅蓄电池作电源，则每生成0.5mol苯乙酸，根据电子守恒可知，，消耗1molH2SO4，质量为98g，C不符合题意；
D．该反应的总反应为， 故原子利用率为100%，有利于实现碳中和，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】电解池的题目要注意几个问题：
1、连接外接电源正极的为阳极，若阳极为活性电极则阳极失去电子，若阳极为惰性电极，则溶液中的阴离子在阳极失去电子，阳极发生氧化反应；连接外接电源负极的为阴极，溶液中的阳离子在阴极得到电子，阴极发生还原反应；
2、溶液中的离子放电顺序：
阳离子：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（酸） > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+（水）；
阴离子：S2– >I-> Br- > Cl- > OH-> (NO3－、SO42– 等)含氧酸根 > F－；
3、电极反应式的书写要结合原子守恒以及溶液形成判断，酸性条件不出现氢氧根，碱性条件下不出现氢离子。
13．（2023·嘉兴模拟）为实现碳中和，可通过电解法用制备，电解装置如图，下列说法错误的是
A．玻碳电极为阳极，发生氧化反应
B．铂电极的电极反应：
C．制得28g时，产生32g
D．电解一段时间后，右池中溶液的pH可能不变
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，H2O在玻碳电极上失去电子生成O2，则玻碳电极为阳极，发生氧化反应，故A不符合题意；
B．铂电极为阴极，得电子得到，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，故B不符合题意；
C．制得28g的物质的量为=1mol，由电极方程式可知，转移12mol电子，阳极电极方程式为：2H2O-4e-=O2+4H+，则生成3molO2，质量为3mol=96g，故C符合题意；
D．电解一段时间后，阳极产生的H+通过质子交换膜进入阴极，同时阳极消耗水，若阴极产生的水能够进入阳极，则右池中溶液的pH可能不变，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】玻碳电极上，水发生氧化反应生成氧气，则玻碳电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+，铂电极为阴极，电极反应式为。
14．（2023·益阳模拟）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，假定各装置中溶液体积均为(忽略反应过程中体积变化)。各步骤开始工作时，下列说法错误的是
A．与传统方法相比，该方法可不需要离子交换膜
B．过程①中b极电极反应式：
C．过程②外电路转移时，溶液物质的量浓度变为
D．过程③中溶液中向f极方向移动失去电子产生
【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．根据图示，可知该方法可不需要离子交换膜，故A不符合题意；
B．根据图示，过程①中在b极失电子生成，极反应式：，故B不符合题意；
C．过程②，c极结合Na+生成，d极Ag失电子生成AgCl，溶液中氯化钠的浓度降低，外电路转移时，消耗0.5mol氯化钠，溶液物质的量浓度变为，故C符合题意；
D．过程③是电解，f是阳极，电解池中阴离子移向阳极，所以溶液中向f极方向移动失去电子产生，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】依据得失电子守恒和电解时，阳极与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应；阴极与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应；阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
15．（2023·邢台模拟）某有色金属工业的高盐废水中主要含有、、、、和，利用如图电解装置可回收、并尽可能除去和，其中双极膜(BP)中间层的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移，M膜、N膜需在一价阴离子交换膜和阳离子交换膜中选择。下列说法错误的是
A．BP膜中均向右侧溶液迁移，M膜为一价阴离子交换膜
B．溶液a的溶质主要为HF和HCl，溶液b的溶质主要为和
C．当阳极产生22.4L气体(标准状况)时，有4mol离子通过N膜
D．电解过程中，应控制高盐废水的pH不能过高
【答案】B
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．电解池中阳离子向阴极移动，BP膜中均向右侧溶液迁移；氟离子、氯离子通过M膜向左侧迁移，故M膜为一价阴离子交换膜，A不符合题意；
B．溶液a中氟离子、氯离子通过M膜向左侧迁移，氢离子与右侧双极膜迁移出来的OH-中和，故反应后溶液a的溶质主要为和；溶液b的溶质主要为右侧迁移过来的氟离子、氯离子与左侧前过来的氢离子生成的为HF和HCl，B符合题意；
C．阳极反应为，当阳极产生22.4L气体(标准状况下为1mol)时，根据电子守恒可知，有4mol离子通过N膜，C不符合题意；
D．电解过程中，若pH过高则会导致锌离子、铜离子转化为沉淀，故应控制高盐废水的pH不能过高，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】AB．依据电解时，阴离子通过阴离子交换膜移向阳极，阳离子通过阳离子交换膜移向阴极判断；
C．根据电子守恒分析；
D．依据A项分析判断。
16．（2023·安阳模拟）据文献报道，利用阴极膜过滤反应器能除去废水中的磷元素(假设磷元素的存在形态只有)，其装置原理示意图如图所示[图中CaP的组成为3Ca3(PO4)2·CaHPO4·zH2O]：下列叙述正确的是
A．三电极流出(入)的电子数均相等
B．工作时Ti/SnO2-Sb电极应与直流电源的负极相连
C．Ti/SnO2-Sb电极周围H2O分子被氧化，其氧化产物为H+和O2
D．阴极区的总反应式：20Ca2++14+26e-+2zH2O=2[3Ca3(PO4)2·CaHPO4·zH2O]↓+13H2↑
【答案】D
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】中间电极上产生CaP的组成为3Ca3(PO4)2·CaHPO4·zH2O，说明中的氢被还原生成氢气，则该电极为阴极，连接电源的负极，两侧的电极就是阳极。据此解答。
A．中间的为阴极，两侧的为阳极，根据电子守恒分析，阳极失去的电子总数应该等于阴极得到电子总数，故三电极流出或流入的电子数不相等，A不符合题意；
B．工作时Ti/SnO2-Sb电极与电源的正极相连，B不符合题意；
C．Ti/SnO2-Sb电极为阳极，水被氧化，氧化产物为氧气，氢离子不是氧化产物，C不符合题意；
D．阴极是中的氢得到电子生成氢气，同时生成和，和钙离子和水结合形成3Ca3(PO4)2·CaHPO4·zH2O，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．根据电子守恒分析；
BCD．电解时，阳极与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应；阴极与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应。
17．（2023·宜宾模拟）由乙烯制备2-氯乙醇(HOCH2CH2Cl)的原理为：CH2=CH2+HClO→HOCH2CH2Cl。用铂(Pt)作电极电解KCl溶液制备2-氯乙醇的装置如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A．Y连接电源的负极
B．电解时，K+通过阳离子交换膜从左侧移向右侧
C．理论上，制取1 mol 2-氯乙醇生成气体b的体积为11.2L (标准状况) 。
D．电解时，左侧溶液pH逐渐减小，右侧溶液pH逐渐增大
【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．根据上述分析可知，Y电极为阴极，连接电源的负极，A不符合题意；
B．电解池工作中，阳离子移向阴极，所以上述装置中，钾离子通过阳离子交换膜从左侧会移向右侧，B不符合题意；
C．当制取1 mol 2-氯乙醇时，消耗1molHClO，因生成的氯气与水反应为可逆反应，所以电极中电子转移数会大于1mol，则生成氢气的体积大于0.5mol，即不为11.2L（标准状况），C符合题意；
D．电解时，左侧氯气与水反应生成HCl和HClO，HClO与乙烯反应，但生成的HCl会使溶液pH逐渐减小，右侧溶液中“放氢生碱”，所以溶液pH逐渐增大，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电解池的题目要注意几个问题：
1、连接外接电源正极的为阳极，若阳极为活性电极则阳极失去电子，若阳极为惰性电极，则溶液中的阴离子在阳极失去电子，阳极发生氧化反应；连接外接电源负极的为阴极，溶液中的阳离子在阴极得到电子，阴极发生还原反应；
2、溶液中的离子放电顺序：
阳离子：Ag+ > Hg2+ > Fe3+ > Cu2+ > H+（酸） > Pb2+ > Sn2+ > Fe2+ >Zn2+ > H+（水）；
阴离子：S2– >I-> Br- > Cl- > OH-> (NO3－、SO42– 等)含氧酸根 > F－；
3、电极反应式的书写要结合原子守恒以及溶液形成判断，酸性条件不出现氢氧根，碱性条件下不出现氢离子。
18．（2023·福州模拟）Adv.Mater报道我国科学家耦合光催化/电催化分解水的装置如图，光照时，光催化电极产生电子和空穴。下列有关说法正确的是（ ）
A．光催化装置中溶液的减小
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电催化装置阳极电极反应式：
D．整套装置转移，光催化装置生成
【答案】C
【知识点】电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．光催化装置中发生2H++e-=H2↑、3I-+2h+=I，消耗H+，c(H+)减小，pH增大，故A不符合题意；
B．电催化装置为电解装置，阴极电极式I+2e-=3I-，阳极反应式为4OH-+4h+=2H2O+O2↑，阴极上阴离子物质的量增大，阳极上消耗阴离子，根据装置图可知，离子交换膜为阳离子交换膜，故B不符合题意；
C．根据装置可知，阳极反应式为4OH-+4h+=2H2O+O2↑，故C符合题意；
D．光催化过程中，转移0.01mol电子时，生成I的质量为=1.905g，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】电解时，阳极与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应；阴极与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应；电解时，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。
19．（2023·东城模拟）用石墨作电极电解a浊液，记录如表。
实验装置 实验现象
I.a为AgCl II.a为AgI
两电极均产生气泡，有黑色固体在阴极附近生成，并沉降在烧杯底部，烧杯中的液体逐渐变澄清透明 两电极均产生气泡，阴极表面附着少量银白色固体，烧杯中的液体逐渐变为棕黄色
下列说法错误的是
A．I中阳极气体可能为Cl2和O2，II中阳极气体为O2
B．I和II中阴极生成气体的方程式均为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．II中液体变为棕黄色，说明阳极上发生了反应2AgI-2e-=I2+2Ag+
D．两实验阴极现象有差异的原因可能是II中c(Ag+)比I中的小
【答案】C
【知识点】电极反应和电池反应方程式；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】A．由分析可知，I中氯离子和水分子均可能在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气和氧气，II中水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，则I中阳极气体可能为氯气和氧气，II中阳极气体为氧气，故A不符合题意；
B．由分析可知，I和II中阴极生成气体都为水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B不符合题意；
C．由分析可知，II中水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，反应生成的氧气将碘离子氧化为碘使II中液体变为棕黄色，故C符合题意；
D．由分析可知，氯化银的溶解度大于碘化银，氯化银悬浊液中银离子浓度大于碘化银悬浊液中银离子浓度，所以I中银离子在阴极放电生成银，II中少量银离子在阴极放电生成银，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】氯化银的溶解度大于碘化银，氯化银悬浊液中银离子浓度大于碘化银悬浊液中银离子浓度，I中氯离子和水分子均可能在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气和氧气，银离子在阴极放电生成银，II中水分子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气，水分子在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，少量银离子在阴极放电生成银。
二、非选择题
20．（2023高二下·广东期末）电镀实验在生产生活中应用广泛。
（1）Ⅰ.某实验小组设计了如图在纽扣上电镀铜的实验装置：
如图中，石墨是 （填阴极或阳极），对应的电极方程式为： ；如图装置电解一段时间后，溶液中 （填微粒化学式）浓度下降，从而影响镀铜的速率和质量。
（2）Ⅱ.实验小组利用如图装置进行铁上电镀铜的实验探究：
装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象
① 0.1mol/L+少量 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，铁电极表面有生成。
② 0.1mol/L+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。
实验①中，无色气体产生的原因是或 。
（3）实验①中，气体减少，推测是由于溶液中减少，且 。
（4）欲测定实验①溶液中的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时当液面离容量瓶颈部的刻度线时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的 ，用标准溶液滴定时应选用 滴定管（填“酸式”或“碱式”）。
（5）为确定实验①电解质溶液中的准确浓度，实验操作为：准确量取含有的溶液于带塞锥形瓶中，调节溶液，加入过量的，用标准溶液滴定至终点，消耗溶液。上述过程中反应的离子方程式：，。滴定选用的指示剂为 ，滴定终点观察到的现象为：当滴入最后半滴标准溶液时，锥形 中溶液 。 （用、、等的代数式表示）。滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则测定结果 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
（6）实验②中，与过量氨水反应的离子方程式为 ，反应后的体系呈 色。
【答案】（1）阳极；；
（2）
（3）Cu覆盖铁电极，阻碍与铁接触
（4）（凹）液面（的最低点）与刻度线相切；酸式
（5）淀粉溶液；由（浅/淡）蓝色变为无色且半分钟内不变色；；偏小
（6）；深蓝
【知识点】中和滴定；电镀；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）该装置要实现在纽扣上镀铜，则纽扣上发生的反应为Cu2++2e-=Cu，由此可知纽扣为阴极，石墨是阳极；阳极上发生氧化反应，电极反应式应为： ；电镀过程中不断消耗 ，导致 的浓度下降，从而影响镀铜的速率和质量，故答案为：阳极；；；
（2）①中加入稀硫酸，氢离子得电子生成氢气，则产生无色气体的原因可能为 或 ，故答案为： ；
（3）随着反应进行， 溶液中减少 ，且铜离子在阴极发生还原反应生成铜，Cu覆盖铁电极，阻碍与铁接触，导致气体减少，故答案为：Cu覆盖铁电极，阻碍与铁接触 ；
（4） 定容时当液面离容量瓶颈部的刻度线时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至溶液的（凹）液面（的最低点）与刻度线相切；高锰酸钾具有强氧化性，应选用酸式滴定管，故答案为：（凹）液面（的最低点）与刻度线相切；酸式；
（5）碘单质遇淀粉变蓝，因此可用淀粉溶液作滴定的指示剂；当滴入最后半滴标准溶液时，锥形 中溶液由（浅/淡）蓝色变为无色且半分钟内不变色时，达到滴定终点；根据滴定的离子方程式 ，可知， ；滴定终点时，俯视读数，则消耗的标准液体积偏小，测定结果偏小，故答案为：淀粉溶液；由（浅/淡）蓝色变为无色且半分钟内不变色； ；偏小；
（6） 与过量氨水发生反应： ；含有的溶液呈深蓝色，因此反应后的体系呈深蓝色，故答案为：；深蓝。
【分析】（1）在纽扣上电镀铜，则铜离子得电子在纽扣上生成铜，因此纽扣作阴极，石墨作阳极，阳极发生氧化反应；
（2）阴极发生还原反应；
（3）随着反应的进行，铜离子在阴极发生还原反应生成铜，溶液中减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍与铁接触；
（4）高锰酸钾具有强氧化性；
（5）碘遇淀粉变蓝，可用淀粉作指示剂；当滴入最后半滴标准溶液时，锥形 中溶液由（浅/淡）蓝色变为无色且半分钟内不变色时，达到滴定终点；滴定管从上到下数值增大；
（6）硫酸铜与过量氨水发生反应 ，含有的溶液呈深蓝色。
21．（2023·西城模拟）(NH4)2S2O8电化学循环氧化法可用于废水中苯酚的降解，示意图如图。
（1）(NH4)2S2O8的电解法制备
已知：电解效率η的定义为η(B)=×100%
①电极b是 极。
②生成的电极反应式是 。
③向阳极室和阴极室各加入100mL溶液。制备的同时，还在电极b表面收集到2.5×10-4mol气体，气体是 。经测定η()为80%，不考虑其他副反应，则制备的(NH4)2S2O8的物质的量浓度为 mol/L。
（2）苯酚的降解
已知：·具有强氧化性，Fe2+浓度较高时会导致·猝灭。可将苯酚氧化为CO2，但反应速率较慢。加入Fe2+可加快反应，过程为：
ⅰ. +Fe2+=+·+Fe3+
ⅱ. ·将苯酚氧化
① ·氧化苯酚的离子方程式是 。
②将电解得到的含溶液稀释后加入苯酚处理器，调节溶液总体积为1L，pH=1，测得在相同时间内，不同条件下苯酚的降解率如图。
用等物质的量的铁粉代替FeSO4，可明显提高苯酚的降解率，主要原因是 。
（3）苯酚残留量的测定
已知：电解中转移1mol电子所消耗的电量为F库仑
取处理后的水样100mL，酸化后加入KBr溶液，通电。电解产生的Br2全部与苯酚反应，当苯酚完全反应时，消耗的电量为a库仑，则样品中苯酚的含量为 g/L。(苯酚的摩尔质量：94g/mol)
【答案】（1）阳；2SO-2e-=S2O；O2；0.02
（2）+；Fe缓慢释放Fe2+，使c(Fe2+)较低，减弱了Fe2+对SO·的猝灭作用；且Fe可以和产生的Fe3+反应，继续补充Fe2+
（3）
【知识点】氧化还原反应；电极反应和电池反应方程式；探究物质的组成或测量物质的含量；电解池工作原理及应用
【解析】【解答】（1）①由图可知在b极区转化为，化合价升高，所以是电解池的阳极区，故答案为：阳；
②电极反应式是2SO-2e-=S2O，故答案为：2SO-2e-=S2O；
③氧元素在阳极区失电子，所以生成的气体可能是氧气，物质的量为2.5×10-4mol，所以转移电子的物质的量为 ，转移电子总物质的量为，参与2SO-2e-=S2O 反应的电子的物质的量是，所以(NH4)2S2O8的物质的量是，由，故答案为：O2，0.02；
（2）① ·氧化苯酚时自身被还原为硫酸根离子，苯酚转化为二氧化碳，离子方程式是+，故答案为：+；
②Fe缓慢释放Fe2+，使c(Fe2+)较低，减弱了Fe2+对SO·的猝灭作用；且Fe可以和产生的Fe3+反应，继续补充Fe2+；
（3）反应为 ，苯酚，所以苯酚的物质的量为，则样品中苯酚的含量为 g/L= g/L ，故答案为：。
【分析】（1）①电极b上转化为，发生氧化反应，为阳极；
②阳极的电极反应式为2SO-2e-=S2O；
③根据得失电子守恒计算；
（2）① ·氧化苯酚时自身被还原为硫酸根离子，苯酚转化为二氧化碳；
②e缓慢释放Fe2+，使c(Fe2+)较低，减弱了Fe2+对SO·的猝灭作用且Fe可以和产生的Fe3+反应，继续补充Fe2+，可提高苯酚的降解率；
（3）根据苯酚计算。
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