第三节 电能转化为化学能——电解
第2课时 电解原理的应用
1．下列关于用惰性电极电解NaCl溶液的叙述正确的是（ ）
A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B．若向阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．若向阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
【答案】B
【解析】用惰性电极电解NaCl溶液，阳极的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，有Cl2生成；阴极的电极反应为2H＋＋2e－===H2↑，故向阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈红色，A、C项错误。Cl2可与KI反应生成I2，I2溶于水呈棕色，B项正确。电解液中有NaOH生成，溶液呈碱性，D项错误。
2．用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是（ ）
A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片 B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片
C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D．用带火星的木条检验阳极产物
【答案】B
【解析】用电解法提取氯化铜废液中的铜时，阳极用惰性电极，故A错误，B正确。阴极产物为铜，阳极产物为氯气，用氢氧化钠溶液吸收阳极产物，故C错误，D也错误。
3．利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是（ ）
A．通电后，Ag＋向阳极移动
B．银片与电源负极相连
C．该电解池的阴极反应可表示为Ag＋＋e－===Ag
D．当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初
【答案】C
【解析】铜牌上镀银，银片为阳极，与电源正极相连，Ag＋向阴极移动，阴极反应为Ag＋＋e－===Ag。由于实验中镀层不可能非常均匀致密，所以将电源反接，阳极上Cu、Ag均会溶解，铜牌不可能恢复如初。
4．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：2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH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
【解析】A．电极A是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A接电源正极，发生氧化反应，故A正确；
B．电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：2H2O＋4e－＋O2＝4OH－，故B错误；
C．右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，故C正确；
D．改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D正确。
综上所述，答案为B。
5．某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2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2 mol e－生成4g H2
C．电解后海水pH下降 D．阳极发生：Cl－＋H2O－2e－＝HClO＋H＋
【答案】D
【解析】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，以此解题。
【详解】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2 mol e－生成2 g H2↑，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：Cl－＋H2O－2e－＝HClO＋H＋，D正确；
故选D。
6．以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中（ ）
A．阴极发生的反应为Mg－2e－＝Mg2＋ B．阴极上Al被氧化
C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥 D．阳极和阴极的质量变化相等
【答案】C
【分析】根据电解原理可知，电解池中阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该题中以熔融盐为电解液，含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，通过控制一定的条件，从而可使阳极区Mg和Al发生失电子的氧化反应，分别生成Mg2＋和Al3＋，Cu和Si不参与反应，阴极区Al3＋得电子生成Al单质，从而实现Al的再生，据此分析解答。
【详解】A．阴极应该发生得电子的还原反应，实际上Mg在阳极失电子生成Mg2＋，A错误；
B．Al在阳极上被氧化生成Al3＋，B错误；
C．阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C正确；
D．因为阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单质，根据电子转移数守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D错误；
故选C。
7．利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是（ ）
A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠溶液
B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4
C．电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属
D．制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁
【答案】D
【解析】氯碱工业中，用惰性电极电解饱和氯化钠溶液，阴极附近得到氢氧化钠溶液，即Y附近能得到氢氧化钠溶液，A错误；铜的精炼中，粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜溶液作电极质溶液，B错误；电镀工业中，Y是待镀金属，X 是镀层金属，C错误；采用电解法制取金属镁时，是电解熔融的氯化镁，D正确。
8．下列关于铜电极的叙述中不正确的是（ ）
A．锌铜原电池中铜是正极 B．在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极
C．用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极 D．用电解法精炼粗铜时纯铜作阳极
【答案】D
【解析】在原电池中，一般是活泼的一极作负极，锌比铜活泼，锌作负极，铜作正极，故A正确。电镀时，镀件作阴极，镀层金属作阳极，故B正确。电解精炼铜时，精铜作阳极，纯铜作阴极，故C正确，D错误。
9．三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，图中装置采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是（ ）
A．通电后中间隔室的SO向阳极区迁移，正极区溶液pH增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C．阴极区反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极区溶液pH减小
D．当电路中通过1 mol e－时，会有0．5 mol的O2生成
【答案】B
【解析】电解池中阴离子向阳极区定向移动，因此通电后中间隔室的SO向阳极区迁移；在阳极区由水电离出的OH－失去电子，发生氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，所以阳极区溶液酸性增强，pH减小，A错误；阳极区OH－失去电子，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，产生硫酸；阴极区H＋获得电子，发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，产生氢氧化钠，因此用该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品，B正确；阴极区由水电离出的氢离子放电，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，c（OH－）增大，所以阴极区溶液pH增大，C错误；根据得失电子守恒可知，当电路中通过1 mol e－时，反应产生氧气的物质的量是0．25 mol，D错误。
10．如图是某课题组设计的一种利用电解原理制取H2O2并用来处理工业废氨水的装置。为了不影响H2O2的产量，需向废氨水中加入适量硝酸使溶液的pH约为5。下列说法正确的是（ ）
A．阴极的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
B．阳极的电极反应式为O2＋2H＋＋2e－===H2O2
C．处理废氨水的过程中所发生的反应为3H2O2＋2NH3·H2O===8H2O＋N2↑
D．工作过程中阳极附近溶液的pH逐渐增大
【答案】C
【解析】根据题给装置图可知，阳极的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极的电极反应式为2O2＋4H＋＋4e－===2H2O2，故A、B错误；根据题图可知，H2O2可将NH3·H2O氧化为N2，C项正确；根据电极反应式可知，工作过程中阳极上生成氢离子，所以阳极附近溶液的pH逐渐减小，D项错误。
11．工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。已知：
①Ni2＋在弱酸性溶液中发生水解；
②氧化性：Ni2＋（高浓度）＞H＋＞Ni2＋（低浓度）。
下列说法中不正确的是 （ ）
A．碳棒上发生的电极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
B．电解过程中，B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断增大
C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pH
D．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应的总方程式不发生改变
【答案】D
【解析】由题图可知，碳棒与电源正极相连，作电解池的阳极，电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，故A正确；电解过程中为平衡A、C室中的电荷，A室中的Na＋和C室中的Cl－分别通过阳离子膜和阴离子膜移向B室中，使B室中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，故B正确；因Ni2＋在弱酸性溶液中易发生水解反应，且氧化性：Ni2＋（高浓度）＞H＋＞Ni2＋（低浓度），为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pH，故C正确；若将图中阳离子膜去掉，由于放电顺序：Cl－＞OH－，则Cl－在阳极放电：2Cl－－2e－===Cl2↑，电解反应的总方程式会发生改变，故D错误。
12．按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。下列叙述正确的是（ ）
A．F表示反应生成Cu的物质的量 B．E表示反应实际消耗H2O的物质的量
C．E表示反应生成O2的物质的量 D．F表示反应生成H2SO4的物质的量
【答案】B
【解析】电解的总反应式为2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，则电极上每通过4 mol e－ ，生成2 mol Cu、1 mol O2，消耗2 mol H2O，生成2 mol H2SO4。
13．下图中能验证饱和食盐水（含酚酞）电解产物的装置是（下列各图中的电极均为惰性电极）（ ）
【答案】D
【解析】电解饱和食盐水时，阳极产物是Cl2，阴极产物是H2、NaOH，根据图中的电子流向先确定装置中电源的正、负极，从而确定电解池的阴、阳极，然后判断电极产物以及检验方法，D选项符合题意。
14．在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料（TiSi），电解装置如图，下列说法正确的是（ ）
A．石墨电极为阴极，发生氧化反应
B．电极A的电极反应：8H＋＋TiO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4H2O
C．该体系中，石墨优先于Cl－参与反应
D．电解时，阳离子向石墨电极移动
【答案】C
【解析】由图可知，在外加电源下石墨电极上C转化为CO，失电子发生氧化反应，为阳极，与电源正极相连，则电极A作阴极，TiO2和SiO2获得电子产生电池材料（TiSi），电极反应为TiO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4O2－。
【详解】A．在外加电源下石墨电极上C转化为CO，失电子发生氧化反应，为阳极，选项A错误；
B．电极A的电极反应为TiO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4O2－，选项B错误；
C．根据图中信息可知，该体系中，石墨优先于Cl－参与反应，选项C正确；
D．电解池中石墨电极为阳极，阳离子向阴极电极A移动，选项D错误；
答案选C。
15．电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋ ＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr（OH）3形式除去，下列说法不正确的是（ ）
A．阳极反应为Fe－2e－＝Fe2＋
B．电解过程中溶液pH不会变化
C．过程中有Fe（OH）3沉淀生成
D．电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O被还原
【答案】B
【解析】A．铁板作阳极，是活泼电极，被氧化；阳极电极反应式为Fe－2e－＝Fe2＋，阴极电极反应式为2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－或2H＋＋2e－＝H2↑；故A正确。B．在反应过程中，阳极消耗H＋，阴极生成OH－，则pH增大，有Fe（OH）3生成；故B错误，C正确。D．根据电子守恒，电路中每转移12 mol电子，则生成6 mol Fe2＋；根据关系式Cr2O～6Fe2＋，电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O被还原；故D正确。
16．（双选）下列装置中发生的总反应为2Al＋6H＋＝ 2Al3＋＋3H2↑的是（铝条表面的氧化膜均已除去）（ ）
【答案】B、D
【解析】A．2Al＋2OH－＋2H2O＝2AlO＋3H2↑，A错误。B．正确。C．Al＋4H＋＋NO＝Al3＋＋NO↑＋2H2O，C错误。D．2Al＋6H＋ 2Al3＋＋3H2↑，D正确。
17．如图所示，甲、乙为相互串联的两个电解池。
（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则A极为 极，电极材料是 ，电极反应式为 ，电解质溶液可以是 。
（2）乙池中铁极的电极反应式为 。
（3）若将乙池中的石墨电极改为银电极，则乙池为 装置，电解一段时间后，溶液的浓度 。
【解析】（1）由题图可知，甲池中A极为阴极，B极为阳极，在电解精炼铜时，粗铜作阳极，精铜作阴极，故A为精铜，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。电解质溶液应为含有Cu2＋的盐溶液，如CuSO4溶液等。（2）由题图可知，乙池中铁作阴极，石墨作阳极，故铁极的电极反应式为Ag＋＋e－===Ag。（3）若将乙池中的石墨电极改为银电极，则乙池为电镀池，电镀过程中电解质溶液的浓度不变。
【答案】（1）阴 精铜 Cu2＋＋2e－===Cu CuSO4溶液（合理即可）
（2）Ag＋＋e－===Ag （3）电镀 不变
18．电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，其中a为电解质溶液，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）X的电极名称是 （填“阳极”或“阴极”）。
（2）若X、Y都是惰性电极。a是饱和食盐水，实验开始时同时在两边各滴入几滴酚酞深度一段时间后，Y的电极反应式为 。
（3）若X、Y都是惰性电极，a是CuSO4溶液，电解一段时间后，阳极上产生气体的体积为0．224 L（标准状况下），则阴极上析出金属的质量为 g。
（4）若要用该装置电解精炼铜，电解液a选用CuSO4溶液，则Y的材料是 。
（5）若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是 （填字母）。
方案 X Y a 溶液
A 银 石墨 AgNO3
B 银 铁 AgNO3
C 铁 银 Fe（NO3）3
D 铁 银 AgNO3
【解析】（1）X与电源的负极相连，为阴极；（2）Y连接电源的正极，故为电解池的阳极，发生氧化反应：2Cl－－2e－===Cl2↑；（3）阳极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，则生成标准状况下0．224 L氧气，失去电子的物质的量为×4＝0．04 mol，阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，根据得失电子守恒，析出铜的质量为×64 g·mol－1＝1．28 g；（4）电解精炼铜时，粗铜为阳极，连接电源的正极，即Y为粗铜；（5）电镀时，镀件为阴极， A、B项错误；镀层金属为阳极，而含镀层金属离子的盐溶液为电镀液，C项错误，D项正确。
【答案】（1）阴极 （2）2Cl－－2e－===Cl2↑
（3）1．28 （4）粗铜 （5）D
1．如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图。下列有关说法中不正确的是（ ）
A．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气
B．该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过
C．装置中发生反应的离子方程式为Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑
D．该装置是将电能转化为化学能
【答案】C
【解析】由图可看出①处为电解池阳极产生氯气，②处为电解池阴极产生氢气，A对；该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过，能防止氯气与碱反应，且在阴极区得到浓度较高的烧碱溶液，B对；电解饱和食盐水有烧碱生成且H2O应写化学式不能拆成离子形式，C错；电解装置是将电能转化为化学能的装置，D对。
2．电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是（ ）
A．电解时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极
B．粗铜与直流电源负极相连，发生氧化反应
C．阴极上发生的反应是Cu2＋＋2e－===Cu
D．电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥
【答案】C
【解析】电解精炼铜时，粗铜作阳极，与直流电源正极相连，A、B项错误；阴极Cu2＋得电子，被还原为Cu，C项正确；Fe、Zn等金属活动性强于Cu，在阳极失电子，以离子的形式进入电解液中，而不活泼的Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥，D项错误。
3．在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（ ）
A．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Zn2＋
B．铂作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Zn2＋
C．铁作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Fe2＋
D．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Zn2＋
【答案】A
【解析】本题中镀层金属为锌，即金属锌作阳极；铁制品为待镀金属制品，即铁制品作阴极。需选用含有Zn2＋的溶液为电镀液。
4．某同学设计如图装置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是（ ）
A．石墨电极与直流电源负极相连
B．铜电极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
C．氢氧化钠在石墨电极附近产生，Na＋向铜电极迁移
D．用湿润的淀粉 KI试纸在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色
【答案】B
【解析】石墨为阳极，与直流电源的正极相连，A 错误；Cu 为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，铜电极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，B 正确；Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，同时生成氢氧化钠，电解池中阳离子向阴极移动，Na＋向Cu电极移动，C错误；Cu为阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，没有氯气生成，所以用湿润的淀粉 KI试纸在铜电极附近检验气体，试纸不变蓝色，D错误。
5．一种采用H2O（g）和N2（g）为原料制备NH3（g）的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是（ ）
A．在b电极上，N2被还原
B．金属Ag可作为a电极的材料
C．改变工作电源电压，反应速率不变
D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2－不断减少
【答案】A
【分析】由装置可知，b电极的N2转化为NH3，N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，因此b为阴极，电极反应式为N2＋3H2O＋6e－＝2NH3＋3O2－，a为阳极，电极反应式为2O2－－4e－＝O2，据此分析解答；
【详解】A．由分析可得，b电极上N2转化为NH3，N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，即N2被还原，A正确；
B．a为阳极，若金属Ag作a的电极材料，则金属Ag优先失去电子，B错误；
C．改变工作电源的电压，电流强度发生改变，反应速率也会改变，C错误；
D．电解过程中，阴极电极反应式为N2＋3H2O＋6e－＝2NH3＋3O2－，阳极电极反应式为2O2－＋4e－＝O2，因此固体氧化物电解质中O2－不会改变，D错误；
答案选A。
6．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（氧化性：Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋）（ ）
A．阳极发生还原反应，其电极反应为Ni2＋＋2e－===Ni
B．电解过程中，阳极质量减少的量与阴极质量增加的量相等
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不可能有Fe 和Zn
【答案】D
【解析】电解池阳极发生氧化反应Ni－2e－===Ni2＋（主要），A错误；因为粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质，电解过程中，阳极会溶解Fe、Zn、Ni，而阴极只析出Ni ，故阳极质量减少的量与阴极质量增加的量不相等，B错误；电解后，溶液中存在的金属阳离子除Fe2＋和Zn2＋外，还可能含有Ni2＋，电解槽底部的阳极泥中不可能存在Fe、Zn，因为 Fe、Zn比Ni活泼，C错误，D正确。
7．以硫酸铜溶液作电解质溶液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列说法正确的是 （ ）
A．粗铜与直流电源负极相连
B．粗铜电解精炼过程中，硫酸铜溶液的浓度不变
C．电路中每通过3．01×1023个电子，得到的精铜质量为16 g
D．杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽底形成“阳极泥”
【答案】C
【解析】A项，电解精炼铜时，粗铜应作阳极，与直流电源的正极相连，错误；B项，金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag，阳极上Zn、Fe、Cu放电，而阴极的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，根据得失电子守恒可知，阴极析出的Cu的物质的量大于阳极参与反应的Cu的物质的量，溶液中硫酸铜的浓度减小，错误；C项，根据电极反应：Cu2＋＋2e－===Cu，电路中每通过3．01×1023个电子（0．5 mol），得到的精铜的质量为0．25 mol×64 g/mol＝16 g，正确；D项，金属的活动性顺序为Zn>Fe>Cu>Ag，因此Ag不会放电，而是以单质的形式沉积下来，错误。
8．下列有关镀锌钢管（锌盐溶液作电解质溶液）的说法正确的是（ ）
A．电镀时，钢管作阳极，锌棒作阴极
B．钢管镀锌过程中，阴阳两极的质量变化一定不相等
C．镀锌的目的是在钢管表面形成Fe Zn合金，增强钢管的耐腐蚀能力
D．钢管镀锌过程中，阴极的电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn
【答案】D
【解析】电镀时镀层金属作阳极，待镀金属作阴极，故钢管镀锌时，锌棒作阳极，钢管作阴极，A项错误；钢管镀锌过程中，阳极的电极反应式为Zn－2e－===Zn2＋，阴极的电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn，电镀过程中阴、阳极转移的电子数相等，故阴阳两极的质量变化一定相等，B项错误、D项正确；钢管镀锌的目的是美观、保护钢管等，而不是为了在钢管表面形成Fe Zn合金，C项错误。
9．用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH，模拟装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．阳极室溶液由无色变成棕黄色
B．阴极的电极反应式为 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．电解一段时间后，阴极室溶液的pH升高
D．电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是（NH4）3PO4
【答案】C
【解析】阳极上Fe发生氧化反应生成Fe2＋，溶液由无色变为浅绿色，A项错误；阴极上H＋发生还原反应：2H＋＋2e－===H2↑，电解一段时间后，阴极室溶液的pH升高，NH透过阳离子选择透过膜进入阴极室，阴极室溶液中的溶质可能有H3PO4、NH4H2PO4、（NH4）2HPO4、（NH4）3PO4 等，B、D项错误，C项正确。
10．电解降解法可用于治理水体的硝酸盐污染，将NO降解成N2的电解装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源的正极为 b
B．电解时H＋从膜右侧迁移到膜左侧
C．Ag－Pt电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
D．若转移的电子数为1．204×1024，生成N2的质量为5．6 g
【答案】D
【解析】A项，Ag Pt作阴极，连接电源负极，则b为电源的负极，错误；B项，阳离子向阴极移动，故质子应是由膜左侧向膜右侧迁移，错误；C项，由图中信息知，在Ag Pt电极上，NO→N2，N元素由＋5价降低为0价，则此电极为阴极，在该电极上，NO在酸性溶液中得电子生成N2和H2O，电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，错误；D项，根据N原子守恒可得关系式：2NO～N2～10e－，转移电子数为1．204×1024, 即转移2 mol电子时，生成N2的物质的量为0.2 mol ，其质量为5.6 g，正确。
11．电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，工作原理如图。下列有关说法错误的是（ ）
A．阳极可发生电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑
B．阴极附近溶液的pH增大
C．a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜
D．Ⅰ、Ⅱ分别是浓海水、淡水出口
【答案】D
【解析】阳极周围 Cl－ 和OH－发生失电子的氧化反应，所以阳极可发生电极反应2Cl－－2e－===Cl2↑，故A正确；阴极是由水电离出的H＋放电，OH－浓度增大，所以阴极附近溶液的pH增大，故B正确；a膜允许阴离子通过，而b膜允许阳离子通过，所以a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜，故C正确；Ⅰ中Cl－向左室移动，Na＋向右室移动，所以Ⅰ是淡水出口，而中间Ⅱ的右边移进Cl－，左边移进Na＋，所以Ⅱ为浓海水出口，故D错误。
12．在100 mL H2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2．24 L气体（标准状况），则原混合液中，Cu2＋的物质的量浓度为（ ）
A．1 mol·L－1 B．2 mol·L－1
C．3 mol·L－1 D．4 mol·L－1
【答案】A
【解析】分析电解H2SO4、CuSO4的混合液时阴、阳两极的电极反应可知，两极产生的气体分别为H2、O2各0．1 mol，O2是由OH－失去0．4 mol电子而得到，H2是由H＋得到0．2 mol电子而生成。由电子得失守恒知，还有0．2 mol 电子是Cu2＋得到的，故Cu2＋的物质的量是0．1 mol，则Cu2＋的物质的量浓度为＝1 mol·L－1。
13．以酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．燃料电池工作时，正极的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．若a极是铁，b极是铜，则b极逐渐溶解，a极上有铜析出
C．若a、b极都是石墨，则在相同条件下a极产生的气体的体积与燃料电池中消耗的H2体积相等
D．若a极是粗铜，b极是纯铜，则a极逐渐溶解，b极上有铜析出
【答案】D
【解析】酸性环境中，氢氧燃料电池正极的电极反应为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，A项错误；a极为阳极，b极为阴极，若a极是铁，b极是铜，则a极的电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，b极的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，B项错误；若a、b极都是石墨，则根据得失电子守恒知，相同条件下，a极上产生的氧气的体积和燃料电池中消耗的氧气的体积相等，是消耗的氢气体积的一半，C项错误；a极为阳极，b极为阴极，若a极是粗铜，b极是纯铜，则a极逐渐溶解，b极上有铜析出，D项正确。
14．用右图所示装置除去含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－ ＋H2O
C．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
【答案】D
【解析】A．依题意，阳极氧化Cl－生成ClO－，由于铁是活泼电极易被氧化，石墨为惰性电极，则石墨作阳极，铁作阴极；故A正确。B．在碱性环境中，阳极电极反应式为Cl－＋2OH－－2e－＝ClO－ ＋H2O；故B正确。C．阴极发生还原反应，溶液中的阳离子只有水电离出的H＋，则电极反应式为2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－或2H＋＋2e－＝H2↑；故C正确。D．在碱性环境中，方程式中不能有H＋，则应为2CN－＋5ClO－＋H2O＝N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋2OH－；故D错误。
15．某模拟“人工树叶”电化学实验装置如右图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料（C3H8O）。下列说法正确的是（ ）
A．该装置将化学能转化为光能和电能
B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移
C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原
D．a电极的反应为：3CO2 ＋16H＋－18e－＝ C3H8O＋4H2O
【答案】B
【解析】A．该装置将光能和电能转化为化学能；故A错误。B．由图可知，a为阴极，b为阳极；根据“阳极吸引阴离子，阴极吸引阳离子”，则H＋从b极区向a极区迁移；故B正确。C．根据电子守恒，配平方程式得8H2O＋6CO2 2C3H8O＋9O2，每生成1 mol O2，有mol CO2被还原，即g CO2被还原；故C错误。D．a为阴极，阴极的电极反应式为3CO2＋18e－＋18H＋＝C3H8O＋5H2O；故D错误。
16．氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的基本化学工业。如图是某氯碱工业生产原理示意图：
（1）写出装置A在通电条件下反应的化学方程式： 。
（2）装置A所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时，为除去食盐水中的Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为 、 。
（3）氯碱工业是高耗能产业，按图将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30％以上，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中Y是 （填化学式）；X与稀NaOH溶液反应的离子方程式为 。
②比较图示中氢氧化钠的质量分数a％与b％的大小： 。
③若用装置B作为装置A的辅助电源，每当消耗标准状况下11．2 L氧气时，装置B可向装置A提供的电量约为 （一个e－的电量为1．60×10－19C；计算结果精确到0．01）。
【解析】（1）分析生产原理示意图可知，装置A是电解池装置，电解饱和食盐水，因此反应的化学方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。（2）除去杂质时不能引入新的杂质，所以除去Mg2＋用NaOH溶液，除去Ca2＋用Na2CO3溶液。（3）①装置A右端产生NaOH溶液，说明右端电极是阴极，发生反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，因此Y是H2，装置A的左端电极是阳极，发生反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，X为Cl2，Cl2和NaOH溶液反应的离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。②装置B中通入O2的一极为正极，电解质溶液是NaOH溶液，因此正极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，Na＋通过离子膜由左向右迁移，NaOH的物质的量增加，因此b％>a％。③两装置通过的电量相等，则每消耗标准状况下11．2 L氧气时装置B向装置A提供的电量为×4×6．02×1023 mol－1×1．60×10－19C≈1．93×105C。
【答案】（1）2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
（2）NaOH溶液 Na2CO3溶液
（3）①H2 2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
②b％>a％ ③1．93×105C
17．电化学在化学工业中有着广泛的应用。
（1）根据图示电化学装置，回答下列问题：
①甲池中通入乙烷（C2H6）一极的电极反应式为 。
②乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液是Na2SO4溶液，实验开始时，同时在两极附近溶液中各滴入几滴紫色石蕊溶液，X极的电极反应式为 ；
一段时间后，在Y极附近观察到的现象是 。
③乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液是足量AgNO3溶液，体积为0．2 L，则Y极的电极反应式为 ；
电解一段时间后，甲池消耗112 mL（标准状况下）O2，则乙池溶液的pH为 （忽略溶液体积的变化）。
（2）若要用图中装置在铁质钥匙表面镀一层金属铜，用CuSO4溶液作电镀液，则乙池中：
①X极的材料是 ，电极反应式为 。
②Y极的材料是 ，电极反应式为 。
【解析】（1）①甲池中乙烷（C2H6）通入左侧电极发生氧化反应，则左侧Pt电极为负极，电解质溶液为KOH溶液，故负极的电极反应式为C2H6＋18OH－－14e－===2CO＋12H2O。②乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液是Na2SO4溶液，则X是阳极，发生氧化反应，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，Y是阴极，电极反应式为4H2O＋4e－===4OH－＋2H2↑，有OH－和H2生成，则Y极附近观察到的现象是电极表面产生气泡，附近溶液变蓝。③乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液是足量AgNO3溶液，Y极是阴极，电极反应式为4Ag＋＋4e－===4Ag，X极是阳极，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。甲池中右侧Pt电极发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，消耗标准状况下112 mL O2（即0．005 mol）时电路中转移电子的物质的量为0．005 mol×4＝0．02 mol。根据得失电子守恒可知，电路中转移0．02 mol电子时，X极附近生成0．02 mol H＋，则乙池溶液中c（H＋）＝＝0．1 mol·L－1，溶液pH＝1。
（2）用图中装置在铁质钥匙表面镀一层金属铜，则X极是阳极，要用镀层金属——铜作阳极，电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋，Y极是阴极，要用镀件——铁质钥匙作阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。
【答案】（1）①C2H6＋18OH－－14e－===2CO＋12H2O ②2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 电极表面产生气泡，电极附近溶液变蓝 ③Ag＋＋e－===Ag 1 （2）①铜 Cu－2e－===Cu2＋ ②铁质钥匙 Cu2＋＋2e－===Cu第三节 电能转化为化学能——电解
第2课时 电解原理的应用
1．下列关于用惰性电极电解NaCl溶液的叙述正确的是（ ）
A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B．若向阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．若向阴极附近的溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
2．用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是（ ）
A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片 B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片
C．用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D．用带火星的木条检验阳极产物
3．利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。下列有关说法正确的是（ ）
A．通电后，Ag＋向阳极移动
B．银片与电源负极相连
C．该电解池的阴极反应可表示为Ag＋＋e－===Ag
D．当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初
4．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：2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH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．某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制O2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2 mol e－生成4g H2
C．电解后海水pH下降 D．阳极发生：Cl－＋H2O－2e－＝HClO＋H＋
6．以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al的再生。该过程中（ ）
A．阴极发生的反应为Mg－2e－＝Mg2＋ B．阴极上Al被氧化
C．在电解槽底部产生含Cu的阳极泥 D．阳极和阴极的质量变化相等
7．利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是（ ）
A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠溶液
B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4
C．电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属
D．制取金属镁时，Z是熔融的氯化镁
8．下列关于铜电极的叙述中不正确的是（ ）
A．锌铜原电池中铜是正极 B．在镀件上镀铜时可用金属铜作阳极
C．用电解法精炼粗铜时粗铜作阳极 D．用电解法精炼粗铜时纯铜作阳极
9．三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，图中装置采用惰性电极，ab、cd均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na＋和SO可通过离子交换膜，而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是（ ）
A．通电后中间隔室的SO向阳极区迁移，正极区溶液pH增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH和H2SO4产品
C．阴极区反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极区溶液pH减小
D．当电路中通过1 mol e－时，会有0．5 mol的O2生成
10．如图是某课题组设计的一种利用电解原理制取H2O2并用来处理工业废氨水的装置。为了不影响H2O2的产量，需向废氨水中加入适量硝酸使溶液的pH约为5。下列说法正确的是（ ）
A．阴极的电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
B．阳极的电极反应式为O2＋2H＋＋2e－===H2O2
C．处理废氨水的过程中所发生的反应为3H2O2＋2NH3·H2O===8H2O＋N2↑
D．工作过程中阳极附近溶液的pH逐渐增大
11．工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。已知：
①Ni2＋在弱酸性溶液中发生水解；
②氧化性：Ni2＋（高浓度）＞H＋＞Ni2＋（低浓度）。
下列说法中不正确的是 （ ）
A．碳棒上发生的电极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
B．电解过程中，B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断增大
C．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pH
D．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应的总方程式不发生改变
12．按图甲装置进行实验，若图乙中横坐标x表示通过电极的电子的物质的量。下列叙述正确的是（ ）
A．F表示反应生成Cu的物质的量 B．E表示反应实际消耗H2O的物质的量
C．E表示反应生成O2的物质的量 D．F表示反应生成H2SO4的物质的量
13．下图中能验证饱和食盐水（含酚酞）电解产物的装置是（下列各图中的电极均为惰性电极）（ ）
14．在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料（TiSi），电解装置如图，下列说法正确的是（ ）
A．石墨电极为阴极，发生氧化反应
B．电极A的电极反应：8H＋＋TiO2＋SiO2＋8e－＝TiSi＋4H2O
C．该体系中，石墨优先于Cl－参与反应
D．电解时，阳离子向石墨电极移动
15．电解法处理酸性含铬废水（主要含有Cr2O）时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋ ＝2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，最后Cr3＋以Cr（OH）3形式除去，下列说法不正确的是（ ）
A．阳极反应为Fe－2e－＝Fe2＋
B．电解过程中溶液pH不会变化
C．过程中有Fe（OH）3沉淀生成
D．电路中每转移12 mol电子，最多有1 mol Cr2O被还原
16．（双选）下列装置中发生的总反应为2Al＋6H＋＝ 2Al3＋＋3H2↑的是（铝条表面的氧化膜均已除去）（ ）
17．如图所示，甲、乙为相互串联的两个电解池。
（1）甲池若为用电解原理精炼铜的装置，则A极为 极，电极材料是 ，电极反应式为 ，电解质溶液可以是 。
（2）乙池中铁极的电极反应式为 。
（3）若将乙池中的石墨电极改为银电极，则乙池为 装置，电解一段时间后，溶液的浓度 。
18．电解原理在化学工业中有广泛应用。如图表示一个电解池，其中a为电解质溶液，X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题：
（1）X的电极名称是 （填“阳极”或“阴极”）。
（2）若X、Y都是惰性电极。a是饱和食盐水，实验开始时同时在两边各滴入几滴酚酞深度一段时间后，Y的电极反应式为 。
（3）若X、Y都是惰性电极，a是CuSO4溶液，电解一段时间后，阳极上产生气体的体积为0．224 L（标准状况下），则阴极上析出金属的质量为 g。
（4）若要用该装置电解精炼铜，电解液a选用CuSO4溶液，则Y的材料是 。
（5）若要用电镀方法在铁表面镀一层金属银，应该选择的方案是 （填字母）。
方案 X Y a 溶液
A 银 石墨 AgNO3
B 银 铁 AgNO3
C 铁 银 Fe（NO3）3
D 铁 银 AgNO3
1．如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图。下列有关说法中不正确的是（ ）
A．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气
B．该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过
C．装置中发生反应的离子方程式为Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑
D．该装置是将电能转化为化学能
2．电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。下列叙述正确的是（ ）
A．电解时以硫酸铜溶液作电解液，精铜作阳极
B．粗铜与直流电源负极相连，发生氧化反应
C．阴极上发生的反应是Cu2＋＋2e－===Cu
D．电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥
3．在铁制品上镀一定厚度的锌层，以下方案设计正确的是（ ）
A．锌作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Zn2＋
B．铂作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Zn2＋
C．铁作阳极，铁制品作阴极，溶液中含Fe2＋
D．锌作阴极，铁制品作阳极，溶液中含Zn2＋
4．某同学设计如图装置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是（ ）
A．石墨电极与直流电源负极相连
B．铜电极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
C．氢氧化钠在石墨电极附近产生，Na＋向铜电极迁移
D．用湿润的淀粉 KI试纸在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色
5．一种采用H2O（g）和N2（g）为原料制备NH3（g）的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是（ ）
A．在b电极上，N2被还原
B．金属Ag可作为a电极的材料
C．改变工作电源电压，反应速率不变
D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2－不断减少
6．金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt杂质，可用电解法制备高纯度的镍，下列叙述正确的是（氧化性：Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋）（ ）
A．阳极发生还原反应，其电极反应为Ni2＋＋2e－===Ni
B．电解过程中，阳极质量减少的量与阴极质量增加的量相等
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不可能有Fe 和Zn
7．以硫酸铜溶液作电解质溶液，对含有杂质Fe、Zn、Ag的粗铜进行电解精炼。下列说法正确的是 （ ）
A．粗铜与直流电源负极相连
B．粗铜电解精炼过程中，硫酸铜溶液的浓度不变
C．电路中每通过3．01×1023个电子，得到的精铜质量为16 g
D．杂质Ag以Ag2SO4的形式沉入电解槽底形成“阳极泥”
8．下列有关镀锌钢管（锌盐溶液作电解质溶液）的说法正确的是（ ）
A．电镀时，钢管作阳极，锌棒作阴极
B．钢管镀锌过程中，阴阳两极的质量变化一定不相等
C．镀锌的目的是在钢管表面形成Fe Zn合金，增强钢管的耐腐蚀能力
D．钢管镀锌过程中，阴极的电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn
9．用一种阴、阳离子双隔膜三室电解槽处理废水中的NH，模拟装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．阳极室溶液由无色变成棕黄色
B．阴极的电极反应式为 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
C．电解一段时间后，阴极室溶液的pH升高
D．电解一段时间后，阴极室溶液中的溶质一定是（NH4）3PO4
10．电解降解法可用于治理水体的硝酸盐污染，将NO降解成N2的电解装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．电源的正极为 b
B．电解时H＋从膜右侧迁移到膜左侧
C．Ag－Pt电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
D．若转移的电子数为1．204×1024，生成N2的质量为5．6 g
11．电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，工作原理如图。下列有关说法错误的是（ ）
A．阳极可发生电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑
B．阴极附近溶液的pH增大
C．a膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜
D．Ⅰ、Ⅱ分别是浓海水、淡水出口
12．在100 mL H2SO4和CuSO4的混合液中，用石墨作电极进行电解，两极上均收集到2．24 L气体（标准状况），则原混合液中，Cu2＋的物质的量浓度为（ ）
A．1 mol·L－1 B．2 mol·L－1
C．3 mol·L－1 D．4 mol·L－1
13．以酸性氢氧燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．燃料电池工作时，正极的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
B．若a极是铁，b极是铜，则b极逐渐溶解，a极上有铜析出
C．若a、b极都是石墨，则在相同条件下a极产生的气体的体积与燃料电池中消耗的H2体积相等
D．若a极是粗铜，b极是纯铜，则a极逐渐溶解，b极上有铜析出
14．用右图所示装置除去含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－ ＋H2O
C．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
15．某模拟“人工树叶”电化学实验装置如右图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料（C3H8O）。下列说法正确的是（ ）
A．该装置将化学能转化为光能和电能
B．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移
C．每生成1 mol O2，有44 g CO2被还原
D．a电极的反应为：3CO2 ＋16H＋－18e－＝ C3H8O＋4H2O
16．氯碱工业是以电解饱和食盐水为基础的基本化学工业。如图是某氯碱工业生产原理示意图：
（1）写出装置A在通电条件下反应的化学方程式： 。
（2）装置A所用食盐水由粗盐水精制而成。精制时，为除去食盐水中的Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为 、 。
（3）氯碱工业是高耗能产业，按图将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节能30％以上，相关物料的传输与转化关系如图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。
①图中Y是 （填化学式）；X与稀NaOH溶液反应的离子方程式为 。
②比较图示中氢氧化钠的质量分数a％与b％的大小： 。
③若用装置B作为装置A的辅助电源，每当消耗标准状况下11．2 L氧气时，装置B可向装置A提供的电量约为 （一个e－的电量为1．60×10－19C；计算结果精确到0．01）。
17．电化学在化学工业中有着广泛的应用。
（1）根据图示电化学装置，回答下列问题：
①甲池中通入乙烷（C2H6）一极的电极反应式为 。
②乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液是Na2SO4溶液，实验开始时，同时在两极附近溶液中各滴入几滴紫色石蕊溶液，X极的电极反应式为 ；
一段时间后，在Y极附近观察到的现象是 。
③乙池中，若X、Y都是石墨电极，A溶液是足量AgNO3溶液，体积为0．2 L，则Y极的电极反应式为 ；
电解一段时间后，甲池消耗112 mL（标准状况下）O2，则乙池溶液的pH为 （忽略溶液体积的变化）。
（2）若要用图中装置在铁质钥匙表面镀一层金属铜，用CuSO4溶液作电镀液，则乙池中：
①X极的材料是 ，电极反应式为 。
②Y极的材料是 ，电极反应式为 。
