周测14　电化学基础综合（原卷版 解析版）高中化学人教版（2019）选择性必修 第一册

周测14　电化学基础综合
(时间：60分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共13小题，每小题6分，共78分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.若要在铁钉上镀铜，下列设计正确的是(　　)
选项 接电源正极 接电源负极 电解质溶液
A Cu Fe CuSO4溶液
B Cu Fe FeSO4溶液
C Fe Cu CuSO4溶液
D Fe Cu FeSO4溶液
2.下列描述不符合实际的是(　　)
A.在镀件上电镀锌，用锌作阳极
B.铅酸蓄电池是一种常见的二次电池
C.电解饱和食盐水制烧碱的装置中用隔膜把电解槽分成阳极区和阴极区
D.电解熔融的氯化镁制取金属镁，用铁作阳极
3.(2024·江苏，8)碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A.电池工作时，MnO2发生氧化反应
B.电池工作时，OH-通过隔膜向正极移动
C.环境温度过低，不利于电池放电
D.反应中每生成1 mol MnOOH，转移电子数为2×6.02×1023
4.(2024·长沙质检)如图是一种能将有机物通过电化学转化为电能的微生物燃料电池，可以大大提高能量转化效率，下列说法不正确的是(　　)
A.理论上，每消耗1 mol O2，就有4 mol H+通过质子交换膜
B.两种微生物的存在保证了S元素的循环
C.负极电极反应式为HS-+4H2O-8e-===9H++
D.升高温度，可以有效提高该电池的放电效率
5.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为LCoO2+LixC6===LiCoO2+C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是(　　)
A.放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移
B.放电时，负极的电极反应式为LixC6-xe-===xLi++C6
C.充电时，若转移1 mol e-，石墨(C6)电极将增重7x g
D.充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-===LCoO2+xLi+
6.实验室可利用如图微生物电池将污水中的CH3NO2转化为无毒无害的物质并产生电能(M、N均为石墨电极)。下列有关该电池工作时的说法不正确的是(　　)
A.该电池在微生物作用下将化学能转化为电能
B.负极的电极反应式为2CH3NO2-6e-===2CO2↑+N2↑+6H+
C.当外电路转移4 mol e-时，有4NA个质子通过质子交换膜由乙室流向甲室
D.电势：N>M
7.我国科研团队开发了一种新型铠甲催化剂Ni/Co@石墨烯，可以高效去除合成气中的H2S杂质并耦合产氢，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.M电极为阴极
B.电极上生成H2和Sx的物质的量之比为1∶x
C.阳极的电极反应式为xH2S-2xe-===Sx+2xH+
D.铠甲催化剂表面的石墨烯可以保护内部金属免受环境的影响
8.世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁 空气电池，其结构如图所示。下列有关该电池放电时的说法正确的是(　　)
A.O2-由b极移向a极
B.正极的电极反应式为FeOx+2xe-===Fe+xO2-
C.若有22.4 L(标准状况)空气(空气中氧气的含量约为20%)参与反应，则电路中有0.14 mol电子转移
D.铁表面发生的反应为xH2O(g)+Fe===FeOx+xH2
9.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中各项对应关系均正确的是(　　)
选项 X极 实验前U形 管中液体 通电后现象及结论
A 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，a管中溶液呈红色
B 正极 AgNO3溶液 b管中电极反应式是2H2O-4e-===4H++O2↑
C 负极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出
D 负极 NaOH溶液 溶液pH降低
10.一种Cu PbO2双极膜电池可长时间工作，其工作原理如图所示。已知双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-。下列说法错误的是(　　)
A.电极电势：PbO2电极>Cu电极
B.双极膜中H2O解离出的OH-透过膜q向Cu电极移动
C.Cu电极的电极反应式为Cu+2OH--2e-===Cu(OH)2
D.双极膜中质量每减少18 g，左侧溶液中硫酸质量减少98 g
11.用乙醇燃料电池作为电源电解KI溶液的装置如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.甲池中OH-流向b极，乙池中OH-流向d极
B.a极的电极反应式为CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2+12H+
C.已知I2会与OH-反应生成IO-，则在乙池的左侧会存在IO-
D.当乙池产生2 mol气体时，电路中转移2 mol e-
12.四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作光刻显影剂。以四甲基碳酸氢铵[(CH3)4NHCO3]水溶液为原料，电解制备(CH3)4NOH的装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.工作时原料室(CH3)4N+向Ⅱ室迁移
B.Ⅰ室可得到H2和CO2
C.当外电路中有1 mol电子通过时，理论上能生成1 mol (CH3)4NOH
D.电解总反应：4(CH3)4NHCO3+2H2O4(CH3)4NOH+2H2↑+O2↑+4CO2↑
13.双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H2O解离成H+和OH-，并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。如图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。
下列说法不正确的是(　　)
A.出口2的产物为NaOH溶液
B.出口5的产物为硫酸溶液
C.Br-不会从盐室最终进入阳极液中
D.阴极电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-
二、非选择题(本题共2小题，共22分)
14.(11分)某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)。
(1)(2分)图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是　　　　　(填化学式)，U形管　　　　　　　　(填“左”或“右”)边的溶液变红。
(2)(3分)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，可制备84消毒液的有效成分，则c为电源的　　　　极；该发生器中反应的总离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)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可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图3所示(其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
①燃料电池B中的电极反应式分别为负极：　　　　　　　　　　　　　　　　　　，正极：　　　　　　　　　　　　　　　。
②分析图3可知，氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　　　　　。
15.(11分，每空1分)(2025·南京高二期末)电化学研究在能源和物质转化方面有重大意义和应用价值，请回答下列问题：
Ⅰ.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，NH3被氧化为常见无毒物质。
(1)电极b的名称是　　　　　，电流的方向为　　　　　(填“a→b”或“b→a”)。
(2)a极的电极反应式为　　　　。
(3)电池工作时，理论上反应消耗NH3与O2的物质的量之比为　　　　。
Ⅱ.如图为相互串联的甲、乙两个电解池。
(4)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A极电极反应式为　　　
　　　　　。电解一段时间后，电解质溶液的浓度　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)甲池若为铁制品上镀银的装置，A极材料是　　　　　。
(6)乙池中发生反应的离子方程式为　　　 　　　　。
Ⅲ.利用电化学方法可以将CO2有效地转化为HCOO-(其中C元素的化合价为+2价)，装置如图所示。
(7)若以碱性氢氧燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极电极反应式为　　　 　　　　。
(8)该装置工作时，阴极除有HCOO-生成外，还可能生成副产物降低电解效率。
已知：电解效率=。
①副产物可能是　　　　(写出一种即可)。
②标准状况下，当阳极生成氧气体积为224 mL时，测得整个阴极区内的c(HCOO-)=0.015 mol·L-1，电解效率为　　　　　(忽略电解前后溶液的体积变化)。
周测14　电化学基础综合
(时间：60分钟　分值：100分)
一、选择题(本题共13小题，每小题6分，共78分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.若要在铁钉上镀铜，下列设计正确的是(　　)
选项 接电源正极 接电源负极 电解质溶液
A Cu Fe CuSO4溶液
B Cu Fe FeSO4溶液
C Fe Cu CuSO4溶液
D Fe Cu FeSO4溶液
答案 　A
解析 　要在铁钉上镀铜，则Cu与电源正极相连，为阳极，阴极为铁，接电源负极，电解质溶液应为含铜离子的盐溶液，故A正确。
2.下列描述不符合实际的是(　　)
A.在镀件上电镀锌，用锌作阳极
B.铅酸蓄电池是一种常见的二次电池
C.电解饱和食盐水制烧碱的装置中用隔膜把电解槽分成阳极区和阴极区
D.电解熔融的氯化镁制取金属镁，用铁作阳极
答案　D
解析　 在镀件上电镀锌，用锌作阳极，电极反应式为Zn-2e-===Zn2+，镀件作阴极，电极反应式为Zn2++2e-===Zn，符合实际，故A不符合题意； 电解饱和食盐水制烧碱时，阳极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑，阴极反应式为2H2O+2e-===H2↑+2OH-，氯气能与阴极生成的OH-反应，为得到NaOH，应用阳离子交换膜把电解槽分成阳极区和阴极区，钠离子通过阳离子交换膜移向阴极，在阴极得到烧碱，符合实际，故C不符合题意；电解熔融的氯化镁制取金属镁，用惰性电极作阳极，在制得金属镁的同时，也可得到副产物氯气，故不用铁作阳极，不符合实际，故D符合题意。
3.(2024·江苏，8)碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnOOH，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A.电池工作时，MnO2发生氧化反应
B.电池工作时，OH-通过隔膜向正极移动
C.环境温度过低，不利于电池放电
D.反应中每生成1 mol MnOOH，转移电子数为2×6.02×1023
答案　C
解析　电池工作时，Zn为负极，MnO2为正极，MnO2得到电子，发生还原反应，A错误；电池工作时，OH-通过隔膜向负极移动，B错误；环境温度过低，化学反应速率下降，不利于电池放电，C正确；由电极反应式MnO2+e-+H2O===MnOOH+OH-可知，反应中每生成1 mol MnOOH，转移1 mol(即6.02×1023个)电子，D错误。
4.(2024·长沙质检)如图是一种能将有机物通过电化学转化为电能的微生物燃料电池，可以大大提高能量转化效率，下列说法不正确的是(　　)
A.理论上，每消耗1 mol O2，就有4 mol H+通过质子交换膜
B.两种微生物的存在保证了S元素的循环
C.负极电极反应式为HS-+4H2O-8e-===9H++
D.升高温度，可以有效提高该电池的放电效率
答案　 D
解析　由H+的移动方向可知，a是负极，HS-在硫氧化菌作用下转化为，电极反应式为HS-+4H2O-8e-===9H++；b是正极，氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+4H+===2H2O，1 mol氧气参加反应时，有4 mol电子转移，故有4 mol H+通过质子交换膜，故A、C正确；硫氧化菌将HS-氧化为，硫酸盐还原菌将还原为HS-，完成了S元素的循环，故B正确；升高温度会把微生物杀死，导致该电池失活，故D不正确。
5.某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为LCoO2+LixC6===LiCoO2+C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是(　　)
A.放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移
B.放电时，负极的电极反应式为LixC6-xe-===xLi++C6
C.充电时，若转移1 mol e-，石墨(C6)电极将增重7x g
D.充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-===LCoO2+xLi+
答案　C
解析　放电时，阳离子(Li+)向正极迁移，A项正确；放电时，负极的电极反应式为LixC6-xe-===xLi++C6，正极的电极反应式为LCoO2+xe-+xLi+===LiCoO2，B项正确；充电时，阴极的电极反应式为xLi++C6+xe-===LixC6，转移1 mol e-时，石墨(C6)电极将增重7 g，C项错误；充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-===LCoO2+xLi+，D项正确。
6.实验室可利用如图微生物电池将污水中的CH3NO2转化为无毒无害的物质并产生电能(M、N均为石墨电极)。下列有关该电池工作时的说法不正确的是(　　)
A.该电池在微生物作用下将化学能转化为电能
B.负极的电极反应式为2CH3NO2-6e-===2CO2↑+N2↑+6H+
C.当外电路转移4 mol e-时，有4NA个质子通过质子交换膜由乙室流向甲室
D.电势：N>M
答案　C
解析　该电池是原电池，在微生物作用下将化学能转化为电能，A正确；负极上CH3NO2失去电子，发生氧化反应产生N2、CO2，电极反应式为2CH3NO2-6e-===2CO2↑+N2↑+6H+，B正确；放电过程中H+由甲室流向乙室，C错误；正极电势高于负极电势，D正确。
7.我国科研团队开发了一种新型铠甲催化剂Ni/Co@石墨烯，可以高效去除合成气中的H2S杂质并耦合产氢，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.M电极为阴极
B.电极上生成H2和Sx的物质的量之比为1∶x
C.阳极的电极反应式为xH2S-2xe-===Sx+2xH+
D.铠甲催化剂表面的石墨烯可以保护内部金属免受环境的影响
答案　B
解析　由题图可知，铠甲催化剂电极上H2S转化为Sx，S元素化合价升高，发生氧化反应，则铠甲催化剂电极为阳极，电极反应式为xH2S-2xe-===Sx+2xH+，M电极为阴极，电极反应式为2H++2e-===H2↑，A、C项正确；根据得失电子守恒可得关系式：xH2~Sx~2xe-，则生成H2和Sx的物质的量之比为x∶1，B项错误；由于铠甲催化剂电极为阳极，若没有表面的石墨烯，内部金属容易放电，故铠甲催化剂表面的石墨烯可以保护内部金属免受环境的影响，D项正确。
8.世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁 空气电池，其结构如图所示。下列有关该电池放电时的说法正确的是(　　)
A.O2-由b极移向a极
B.正极的电极反应式为FeOx+2xe-===Fe+xO2-
C.若有22.4 L(标准状况)空气(空气中氧气的含量约为20%)参与反应，则电路中有0.14 mol电子转移
D.铁表面发生的反应为xH2O(g)+Fe===FeOx+xH2
答案　D
解析　由新型中温全瓷铁 空气电池的装置图可知，a极通入空气，空气中氧气得电子发生还原反应为正极，铁与水蒸气反应生成氢气，氢气在b极失电子发生氧化反应为负极，结合原电池原理分析解答。原电池中，阴离子向负极移动，O2-由a极移向b极，故A错误；正极电极反应式为O2+4e-===2O2-，故B错误；标准状况下，22.4 L空气的物质的量为1 mol，则参与反应的氧气约为0.2 mol，则电路中转移0.8 mol电子，故C错误；由新型中温全瓷铁 空气电池的装置图可知，铁表面发生的反应为xH2O(g)+Fe===FeOx+xH2，故D正确。
9.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中各项对应关系均正确的是(　　)
选项 X极 实验前U形 管中液体 通电后现象及结论
A 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，a管中溶液呈红色
B 正极 AgNO3溶液 b管中电极反应式是2H2O-4e-===4H++O2↑
C 负极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出
D 负极 NaOH溶液 溶液pH降低
答案　C
解析　X极为正极，则与X相连的石墨作阳极，电解Na2SO4溶液时，阳极上是水电离的OH-发生氧化反应，溶液酸性增强，遇酚酞不变色，即a管中溶液呈无色，A错误；X极为正极，则与Y相连的石墨作阴极，电解AgNO3溶液时，阴极上是Ag+得电子被还原，即b管中是析出金属Ag的反应，B错误；X为负极，则与Y相连的石墨作阳极，电解CuCl2溶液时，阳极上是Cl-发生失电子的氧化反应，即b管中产生Cl2，C正确；电解NaOH溶液时，阴极上是H+放电，阳极上是OH-放电，实质上电解的是水，导致NaOH溶液的浓度增大，碱性增强，溶液pH升高，D错误。
10.一种Cu PbO2双极膜电池可长时间工作，其工作原理如图所示。已知双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-。下列说法错误的是(　　)
A.电极电势：PbO2电极>Cu电极
B.双极膜中H2O解离出的OH-透过膜q向Cu电极移动
C.Cu电极的电极反应式为Cu+2OH--2e-===Cu(OH)2
D.双极膜中质量每减少18 g，左侧溶液中硫酸质量减少98 g
答案　D
解析　由题意和题图可知，PbO2电极为正极，Cu电极为负极，正极电势高于负极电势，则电极电势：PbO2电极>Cu电极，A正确；原电池中阴离子向负极移动，所以双极膜中H2O解离出的OH-透过膜q向Cu电极移动，B正确；PbO2电极的电极反应式为PbO2+2e-+4H++===PbSO4+2H2O，即消耗1 mol H2SO4时还需双极膜中的H2O解离出2 mol H+参与反应，双极膜中质量每减少18 g，即有1 mol由水解离出的H+参与反应，则左侧溶液中硫酸质量减少49 g，D错误。
11.用乙醇燃料电池作为电源电解KI溶液的装置如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.甲池中OH-流向b极，乙池中OH-流向d极
B.a极的电极反应式为CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2+12H+
C.已知I2会与OH-反应生成IO-，则在乙池的左侧会存在IO-
D.当乙池产生2 mol气体时，电路中转移2 mol e-
答案　C
解析　甲池中乙醇通入a极，空气通入b极，则a极是负极，b极是正极，根据电极的连接方式可知，c极是阳极，d极是阴极。原电池中阴离子向负极移动，电解池中阴离子向阳极移动，则甲池中OH-流向a极，乙池中OH-流向c极，A错误；甲池电解质溶液为KOH溶液，则a极反应式为CH3CH2OH+16OH--12e-===2C+11H2O，B错误；c极是阳极，电极反应为2I--2e-===I2，I2会与OH-反应生成IO-，故乙池中交换膜的左侧会存在IO-，C正确；d极是阴极，电极反应式为2H2O+2e-===2OH-+H2↑，乙池产生2 mol气体时，电路中转移4 mol电子，D错误。
12.四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作光刻显影剂。以四甲基碳酸氢铵[(CH3)4NHCO3]水溶液为原料，电解制备(CH3)4NOH的装置如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.工作时原料室(CH3)4N+向Ⅱ室迁移
B.Ⅰ室可得到H2和CO2
C.当外电路中有1 mol电子通过时，理论上能生成1 mol (CH3)4NOH
D.电解总反应：4(CH3)4NHCO3+2H2O4(CH3)4NOH+2H2↑+O2↑+4CO2↑
答案　B
13.双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H2O解离成H+和OH-，并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。如图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。
下列说法不正确的是(　　)
A.出口2的产物为NaOH溶液
B.出口5的产物为硫酸溶液
C.Br-不会从盐室最终进入阳极液中
D.阴极电极反应式为2H2O+2e-H2↑+2OH-
答案　B
解析　电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，溶液中的Na+通过阳离子交换膜向阴极移动，与双极膜提供的氢氧根离子结合为NaOH，出口2的产物为NaOH溶液，A正确；电解时，溶液中的Br-通过阴离子交换膜向阳极移动，与双极膜提供的氢离子结合为HBr，故出口4的产物为HBr溶液，出口5的产物是硫酸钠溶液，B错误；结合B项，Br-不会从盐室最终进入阳极液中，C正确；电解池阴极处发生的反应是2H2O+2e-H2↑+2OH-，D正确。
二、非选择题(本题共2小题，共22分)
14.(11分)某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)。
(1)(2分)图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是　　　　　(填化学式)，U形管　　　　　　　　(填“左”或“右”)边的溶液变红。
(2)(3分)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，可制备84消毒液的有效成分，则c为电源的　　　　极；该发生器中反应的总离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)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可以节(电)能30%以上。该工艺的相关物质运输与转化关系如图3所示(其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过)。
①燃料电池B中的电极反应式分别为负极：　　　　　　　　　　　　　　　　　　，正极：　　　　　　　　　　　　　　　。
②分析图3可知，氢氧化钠的质量分数为a%、b%、c%，由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)H2　右　(2)负　Cl-+H2OClO-+H2↑　(3)①H2-2e-+2OH-===2H2O　O2+4e-+2H2O===4OH-　②b%>a%>c%
解析　(1)图1中，根据电子流向知，左边电极是电解池阳极，右边电极是电解池阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，所以气球a中的气体是氯气，气球b中的气体是氢气，同时阴极附近有NaOH生成，溶液呈碱性，无色酚酞遇碱变红色，所以U形管右边溶液变红色。(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极有NaOH生成，氯气和氢氧化钠反应生成NaClO，为了使反应更充分，则下边电极生成氯气，上边电极附近有NaOH生成，上边电极生成氢气，为阴极，则c为负极，d为正极，总离子方程式为Cl-+H2OClO-+H2↑。(3)①B是燃料电池，电池右边通入空气，左边通入气体Y，则Y是氢气，则电解池中左边电极是阳极，右边电极是阴极，阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电；燃料电池中通入空气的电极是正极，通入氢气的电极是负极，负极、正极反应式分别为H2-2e-+2OH-===2H2O、O2+4e-+2H2O===4OH-。②图3电解池生成氢氧化钠，所以加入的NaOH溶液浓度小于出来的NaOH溶液浓度；燃料电池中，正极上生成氢氧化钠，所以出来的NaOH溶液浓度大于加入的NaOH溶液浓度，所以NaOH溶液浓度大小顺序是b%>a%>c%。
15.(11分，每空1分)(2025·南京高二期末)电化学研究在能源和物质转化方面有重大意义和应用价值，请回答下列问题：
Ⅰ.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，NH3被氧化为常见无毒物质。
(1)电极b的名称是　　　　　，电流的方向为　　　　　(填“a→b”或“b→a”)。
(2)a极的电极反应式为　　　　。
(3)电池工作时，理论上反应消耗NH3与O2的物质的量之比为　　　　。
Ⅱ.如图为相互串联的甲、乙两个电解池。
(4)甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A极电极反应式为　　　
　　　　　。电解一段时间后，电解质溶液的浓度　　　　　(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)甲池若为铁制品上镀银的装置，A极材料是　　　　　。
(6)乙池中发生反应的离子方程式为　　　 　　　　。
Ⅲ.利用电化学方法可以将CO2有效地转化为HCOO-(其中C元素的化合价为+2价)，装置如图所示。
(7)若以碱性氢氧燃料电池为直流电源，则燃料电池中b极电极反应式为　　　 　　　　。
(8)该装置工作时，阴极除有HCOO-生成外，还可能生成副产物降低电解效率。
已知：电解效率=。
①副产物可能是　　　　(写出一种即可)。
②标准状况下，当阳极生成氧气体积为224 mL时，测得整个阴极区内的c(HCOO-)=0.015 mol·L-1，电解效率为　　　　　(忽略电解前后溶液的体积变化)。
答案　(1)正极　b→a　(2)2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O　(3)4∶3　(4)Cu2++2e-===Cu　减小　(5)铁　(6)2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-　(7)H2-2e-+2OH-===2H2O　(8)①CO(或H2、CH4)　②75%
解析　由图可知，通入氧气的b电极为原电池的正极，通入氨气的a电极为负极，由此解题。(1)电池工作时，电流由正极b流向负极a。(2)碱性条件下，氨气在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，电极反应式为2NH3-6e-+6OH-===N2+6H2O。(3)电池工作时，由得失电子守恒可知，理论上反应消耗氨气与氧气的物质的量之比为4∶3。(4)由图可知，甲池若为用电解原理精炼铜的装置，A极为阴极，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，电极反应式为Cu2++2e-===Cu；由于阳极上锌、铁、铜失去电子发生氧化反应生成金属阳离子，而阴极上只有铜离子得到电子发生还原反应生成铜，所以硫酸铜溶液的浓度减小。(5)由图可知，甲池若为铁制品上镀银的装置，A极是电镀池的阴极，电极材料是镀件铁。(6)由图可知，乙池为电解饱和食盐水的电解池，发生反应的离子方程式为2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-。(7)由图可知b极为碱性氢氧燃料电池的负极，电极反应式为H2-2e-+2OH-===2H2O。(8)①右侧Pt电极即阴极上的副产物会降低电解效率，阴极上CO2被还原，其还原产物还可能为CO或其他低价态的C元素，会降低电解效率，或者溶液中水电离出的氢离子被还原生成氢气也会降低电解效率。②阳极水电离出的氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为2H2O-4e-===O2↑+4H+，标准状况下224 mL氧气的物质的量为=0.01 mol，转移0.04 mol电子，1个CO2转化为HCOO-转移2个电子，所以电解效率为×100%=75%。