鲁科版 (2019)选择性必修1第3节 电能转化为化学能——电解综合训练题

这是一份鲁科版 (2019)选择性必修1第3节 电能转化为化学能——电解综合训练题，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．厨房垃圾发酵液通过电渗析法处理同时得到乳酸的原理如图所示(图中HA表示乳酸分子，表示乳酸根离子)。下列有关说法中正确的是
A．交换膜I为阴离子交换膜，从浓缩室通过向阳极移动
B．交换膜II为阳离子交换膜，从浓缩室通过向阴极移动
C．阳极的电极反应式为
D．400mL 0.1ml/L乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升到0.6ml/L，则阴极上产生的的体积为2.24L
2．我国科学家以铝和石墨烯载钯作电极，氯铝酸型离子液体作电解质，构建了如图所示的Al－N2电池体系(阳离子略)，总反应为2Al+N22AlN。下列说法正确的是
A．电池充电时AlCl向Al电极移动
B．石墨烯载钯电极的电势比Al电极低
C．电池放电时，每转移3mle-消耗11.2LN2
D．电池放电时，正极的电极反应式是8Al2Cl+N2+6e-=2AlN+14AlCl
3．在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下。下列说法错误的是
A．碳纳米电极为阳极，发生氧化反应生成氯气
B．离子交换膜为阳离子交换膜
C．精制饱和NaCl溶液从b处进，NaOH溶液从c处出
D．迁移过交换膜的数量等于导线上通过电子的数量
4．电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应()和阳极反应()对电池进行充电。下列叙述不正确的是
A．充电时，电池的总反应
B．充电时，电子沿导线从右边电极流向左边电极
C．放电时，从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应
5．一种无需离子交换膜的新型氯流电池可用作储能设备(如图所示)，充电时电极a的反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3。下列说法错误的是
A．充电时，电极b与直流电源的正极相连，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑
B．放电时，化学能转化为电能，氯化钠溶液的浓度增大
C．若用该装置作为电解精炼铜的电源，则电极a与粗铜电极相连
D．放电时，外电路通过的电子的数目为1.204×1024，消耗的氯气的质量为71g
6．如图所示，工业电解饱和食盐水时使用的阳离子交换膜法只允许通过，其中箭头方向表示的移动方向。则下列说法错误的是
A．电极a为电源负极B．电极B可使用铁棒
C．2为氢气D．5为饱和食盐水
7．三氧化二镍(Ni2O3)可用于制造高能电池，其电解法制备过程如下：用NaOH调NiCl2溶液pH至7.5，加入适量硫酸钠后进行电解。电解过程中产生的Cl2在弱碱性条件下生成ClO-，把二价镍氧化为三价镍。以下说法不正确的是
A．可用铁作阳极材料
B．电解过程中阴极附近溶液的pH升高
C．阳极反应方程式为：
D．1ml二价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过了1ml电子
8．锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCO2)，导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为，充放电过程中，正极发生LiCO2与Li1-xCO2之间的转化。下列有关说法不正确的是
A．放电时的负极反应式为：
B．钴酸锂(LiCO2)中钴元素的化合价为＋3
C．放电时正极发生LiCO2转化为Li1-xCO2的反应
D．放电时锂离子向正极移动
9．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)
A．阳极发生还原反应，其电极反应式为
B．电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量一定相等
C．电解后，电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt
D．电解后，溶液中存在的金属阳离子只有和
10．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。下列说法不正确的是
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)
A．碳棒上发生的电极反应：4OH- -4e- =O2↑+2H2O
B．若将图中阳离子膜去掉，将A、B两室合并，则电解反应总方程式发生改变
C．电解过程中，B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小
D．为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水pH
11．工业上利用双极膜电渗析法制取盐酸和氢氧化钠的装置如下图所示。图中的双极膜中间层中的电离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移。
下列有关说法错误的是
A．N表示阴离子交换膜
B．甲室流出的为氢氧化钠溶液
C．电解总反应：
D．相比现有氯碱工业制取氢氧化钠，该方法更环保
12．氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相结合，相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。下列说法正确的是
A．电解池的阴极反应式为
B．通入空气(除)的电极为负极
C．电解池中产生2ml时，理论上燃料电池中消耗0.5ml
D．a、b、c的大小关系为
13．某研究性学习小组的课题为“Mg-C原电池电解淀粉-KI溶液的研究”，其研究装置如图所示。下列有关说法不正确的是
A．镁为负极，发生还原反应
B．原电池中碳极反应式为Fe3++e-=Fe2+
C．电解池中阳极处变蓝色
D．电解池中阴极处变红色
14．某电化学装置如图所示，A、B分别为两个电极。下列说法错误的是
A．若A、B均为相同的石墨电极，a、b之间接上电流计，则电流计指针不偏转
B．若A为锌片，B为铜片，a、b之间接上电流计，则电流计指针发生偏转
C．若A为锌片，B为铜片，a接电源负极、b接电源正极，则溶液中基本不变
D．若B为粗铜，A为精铜，a接电源正极、b接电源负极，则A减少的质量与B增加的质量不相等
15．关于如图所示各装置的叙述中，正确的是
A．图1是原电池，总反应是：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋
B．图2通电一段时间后石墨I电极附近溶液红褐色加深(已知氢氧化铁胶粒带正电荷)
C．若用图3精炼铜，则d极为纯铜，电子迁移方向为b→d→c→a
D．若用图4电镀，M为CuSO4溶液，可以实现在铁上镀铜
二、填空题
16．如图所示，通电5min后，第③极增重2.16g，此时CuSO4恰好电解完。设A池中原混合溶液的体积为200mL。
(1)电源F为______极；第②极为_____极；B池为_____池。
(2)A池中第②极上的电极反应式为_____。
(3)通电前A池中原混合溶液Cu2+的浓度为_____。
17．请按要求回答下列问题。
(1)根据图1回答①②：
①打开K2，合并K1。
A电极可观察到的现象是_______；B电极的电极反应式为_______。
②打开K1，合并K2。
A电极可观察到的现象是_______；B电极的电极反应式为_______；
(2)根据图2回答③④：
③将较纯净的CuSO4溶液放入如图所示的装置中进行电解，石墨电极上的电极反应式为_______，电解反应的离子方程式为_______；
④实验完成后，铜电极增重a g，石墨电极产生标准状况下的气体体积为_______L。
三、实验题
18．由于Fe(OH)2极易被氧化，所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。若用如图所示实验装置则可制得纯净的Fe(OH)2沉淀， 两极材料分别为石墨和铁。
①a电极材料为_______，该电极的电极反应式为________.
②若白色沉淀在电极周围生成，则电解液d是____(填序号，下同)；若白色沉淀在两极之间的溶液中生成，则电解液d是____。
A．纯水 B．NaCl溶液 C．NaOH溶液D．CuCl2溶液
③液体c为苯，其作用是__________
④要想尽早在两极之间的溶液中看到白色沉淀， 可以采取的措施是( )
A．改用稀硫酸作电解 B．适当增大电源电压 C．适当降低电解液温度
19．某兴趣小组利用电解装置，探究“铁作阳极”时发生反应的多样性，实验过程如下。
I.KCl作电解质
（1）一定电压下，按图-1装置电解，现象如下：
石墨电极上迅速产生无色气体，铁电极上无气体生成，铁逐渐溶解。
5min后U形管下部出现灰绿色固体，之后铁电极附近也出现灰绿色固体，10min后断开K。按图-2进行实验。
①石墨电极上的电极反应式是________。
②确认灰绿色固体中含有Fe2+的实验现象是_______。
③灼烧晶体X，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色。结合平衡移动原理，解释“试管i中析出白色晶体”的原因是_______。
（2）其他条件不变时，用图-3装置重复实验，10min后铁电极附近溶液依然澄清，断开K。按图-4进行实验
①盐桥的作用是_______。
②与实验I中vi、vii与ii~v中的现象比较，可以得出的结论是（答两点）：_______。
II.KOH作电解质
（3）用图-1装置电解浓KOH溶液，观察到铁电极上立即有气体生成，附近溶液逐渐变为淡紫色（），没有沉淀产生。
①铁电极上OH-能够放电的原因是______。
②阳极生成的总电极反应式是______。
③某同学推测生成的必要条件是浓碱环境，将图-5中的实验方案补充完整，证实推测成立。
______
参考答案：
1．C
【分析】根据图示可知，该电解池左端电极与电源正极相连，右端电极与电源负极相连，则左端惰性电极为阳极，右端惰性电极为阴极，阳极上是OH-放电，电极反应式为：2H2O-4e-═4H++O2↑，H+从阳极通过交换膜Ⅰ进入浓缩室，阴极上电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，A-从右侧通过交换膜II进入浓缩室。
【详解】A．左边电极上电极反应式为2H2O−4e−═4H++O2↑，生成的H+通过交换膜I进入浓缩室，所以交换膜I为阳离子交换膜，A−从阴极通过交换膜II移向浓缩室移动，则交换膜II为阴离子交换膜，故A错误；
B．右边电极反应式为2H2O+2e−═2OH−+H2↑，溶液中A−从右侧通过交换膜II进入浓缩室，所以交换膜II为阴离子交换膜，H+从阳极通过阳离子交换膜进入浓缩室，故B错误；
C．阳极上水失电子生成氢离子和氧气，电极反应式为2H2O−4e−═4H++O2↑，故C正确；
D．400mL 0.1ml·L-1乳酸溶液通电一段时间后，浓度上升到 0.6ml·L-1，则生成的乳酸物质的量=0.4L×(0.6−0.1)ml/L=0.2ml，转移n(H+)等于生成n(HA)为0.2ml，同时转移电子物质的量为0.2ml，根据2H2O+2e−═2OH−+H2↑知，生成氢气的物质的量为0.1ml，在标况下的体积是2.24L，但题中并未告知产生的H2是否处于标况，故D错误；
答案选C。
2．D
【分析】由电池总反应，可知放电时铝电极为负极，负极反应式为，其逆过程就是充电时的阴极反应；正极为石墨烯载钯电极，其电极反应式为，其逆过程就是充电时的阳极反应。
【详解】A．电池充电时向阳极石墨烯载钯电极移动，A项错误；
B．放电时铝电极为负极，石墨烯载钯电极为正极，正极电势高于负极，因此石墨烯载钯电极的电势比铝电极高，B项错误；
C．未指明所处的状态是否为标准状况，无法计算的体积，C项错误；
D．根据上述分析可知，电池放电时，正极的电极反应式是8Al2Cl+N2+6e-=2AlN+14AlCl，D项正确；
答案选D。
3．D
【详解】A．电解饱和食盐时氯离子在阳极放电生成氯气，所以碳纳米电极为阳极，发生氧化反应生成氯气，故A正确；
B．为防止阳极生成的氯气与阴极生成的H2、NaOH发生反应，所以离子交换膜为阳离子交换膜，故B正确；
C．Cl2在阳极，依据装置图分析可知精制饱和食盐水从阳极进入，即b处进，NaOH在阴极生成，NaOH溶液的从c处出，故C正确；
D．由B可知，离子交换膜为阳离子交换膜，不迁移，钠离子迁移，故D错误；
故选：D。
4．C
【详解】A．根据驱动阴极反应()和阳极反应()对电池进行充电，两者电极相加得到充电时电池的总反应，故A正确；
B．放电时左边为负极，右边为正极，充电时，左边为阴极，右边为阳极，阳极失去电子，则电子沿导线从右边电极流向左边电极，故B正确；
C．放电时，根据原电池“同性相吸”，则从负极穿过离子交换膜向正极迁移，故C错误；
D．根据充电时阳极反应，则放电时正极是氧气得到电子变为，其正极发生反应，故D正确。
综上所述，答案为C。
5．C
【详解】A．由题中信息充电时电极a得电子可知，电极a为阴极，则电极b为阳极，电极b与直流电源的正极相连，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，A正确；
B．放电时，化学能转化为电能，电极a 反应Na3Ti2(PO4)3-2e-= NaTi2(PO4)3+2Na+，电极b反应Cl2+2e-=2Cl-，氯化钠溶液的浓度增大，B正确；
C．若用该装置作为电解精炼铜的电源，电极a为负极，电极b为正极，则电极b与粗铜电极相连，C错误；
D．放电时，电极b反应Cl2+2e-=2Cl-，外电路通过的电子的数目为1.204×1024即2ml，消耗氯气1ml，质量为71g，D正确；
故答案选C。
6．B
【分析】电解池中阳离子向阴极移动，由钠离子移动方向可知，A为阴极、B为阳极；
【详解】A．A为阴极，连接电源的负极，则电极a为电源负极，A正确；
B．电极B为阳极，需要选择惰性电极，不可使用铁棒，B错误；
C．A为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，故2为氢气，C正确；
D．B为阳极，氯离子放电生成氯气，故5为饱和食盐水，D正确；
故选B。
7．A
【详解】A．由题意知电解过程中氯离子失电子生成氯气，该反应应在阳极发生，阳极：2Cl--2e-=Cl2↑，则阳极应为惰性电极，因此不能是铁，故A错误，
B．阴极：2H＋＋2e-=H2↑，阴极溶液呈碱性，pH升高，故B正确；
C．由以上分析可知阳极反应为：，故C正确；
D．由Ni2＋→Ni3＋，失去1 ml e-，外电路中转移1 ml e-，即Cl-失去1 ml e-，H＋得到1 ml e-，故D正确；
故选：A。
8．C
【详解】A．放电时为原电池，负极失电子发生氧化反应，则负极反应式为：，故A正确；
B．钴酸锂(LiCO2)中Li为+1价，O为-2价，则钴元素的化合价为+3，故B正确；
C．放电时正极得电子发生氧化反应， Li1-xCO2＋xe-＋xLi＋=LiCO2，即发生Li1-xCO2转化为LiCO2的反应，故C错误；
D．放电时，阳离子向正极移动，则锂离子向正极移动，故D正确；
故答案为C。
9．C
【分析】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，电解时粗镍作阳极，发生的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+、Zn-2e-=Zn2+、Ni-2e-=Ni2+，纯镍作阴极，电极反应为：Ni2++2e-=Ni，NiSO4溶液作电解质溶液，据此分析解题：
【详解】A．由分析可知，阳极发生氧化反应，其电极反应式为Fe-2e-=Fe2+、Zn-2e-=Zn2+、Ni-2e-=Ni2+，A错误；
B．由分析可知，电解过程中，阳极发生的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+、Zn-2e-=Zn2+、Ni-2e-=Ni2+，阴极发生的电极反应为：Ni2++2e-=Ni，根据电子守恒可知，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量不一定相等，B错误；
C．由分析可知，电解过程中，阳极发生的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+、Zn-2e-=Zn2+、Ni-2e-=Ni2+，故Cu、Pt不放电，则电解后，电解槽底部的阳极泥中含有Cu和Pt，C正确；
D．由分析可知，电解过程中，阳极发生的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+、Zn-2e-=Zn2+、Ni-2e-=Ni2+，阴极发生的电极反应为：Ni2++2e-=Ni，NiSO4为电解质溶液，则电解后，溶液中存在的金属阳离子主要有Ni2+，还含有和，D错误；
故答案为：C。
10．C
【分析】碳棒与电源正极相连，为电解池的阳极，发生氧化反应，氢氧根放电生成氧气，镀镍铁棒与电源负极相连，为电解池阴极，发生还原反应，Ni2+放电生成Ni单质，由于溶液显酸性，H+也会放电生成氢气。
【详解】A．碳棒与电源正极相连，为电解池的阳极，发生氧化反应，氢氧根放电生成氧气，电极反应为4OH- -4e- =O2↑+2H2O，A正确；
B．若将图中阳离子膜去掉，氯离子进入阳极室，阳极会生成氯气，总反应发生改变，B正确；
C．由于C室中Ni2+、H+不断减少，Cl-通过阴离子膜从C室移向B室，A室中OH-不断减少，Na+通过阳离子膜从A室移向B室，所以B室中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，C错误；
D．由于H+氧化性大于Ni2+(低浓度)的氧化性，所以为了提高Ni的产率，电解过程中需要控制废水的pH，D正确；
综上所述答案为C。
11．C
【详解】A．由图可知，左边石墨为阴极，右边石墨为阳极，电流方向由右向左，阳离子方向由右向左，阴离子方由左向右。氯离子由乙室向丙室迁移，N为阴离子交换膜，A正确；
B．钠离子由乙室向甲室迁移，OH-由双极膜向甲室迁移，甲室流出的为氢氧化钠溶液，B正确；
C．电解总反应为： ，C错误；
D．相比现有氯碱工业制取氢氧化钠，该方法无氯气产生，更环保，D正确；
故选C。
12．A
【分析】左边是电解池，电解饱和食盐水得到氢氧化钠溶液、氢气和氯气，右边是燃料电池，通入空气(除)的电极为正极，则Y为氢气。
【详解】A．由题图可知Y是氢气，生成氢气的一极为电解池的阴极，溶液中水电离出的氢离子得到电子生成氢气，阴极反应式为，A正确。
B．由燃料电池的工作原理可知，氧气得电子发生还原反应，故通入空气(除)的电极为正极，B错误。
C．根据得失电子守恒得关系式，则电解池中产生2ml时理论上燃料电池中消耗1ml，C错误。
D．阳离子交换膜只允许阳离子通过，燃料电池中通过阳离子交换膜从负极室移向正极室，正极上氧气得到电子产生，反应后正极室氢氧化钠的浓度升高，即小于；负极上氢气失电子生成的氢离子消耗氢氧根离子，且由负极室通过阳离子交换膜进入正极室，所以，因此，D错误。
故选A。
13．A
【分析】原电池中，Mg易失电子作负极，C作正极，负极电极反应式为Mg-2e-=Mg2+、正极电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，电解池中，阳极上电极反应式为2I--2e-=I2、阴极电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2↑，据此分析解答。
【详解】A．根据上述分析可知：在原电池中，Mg失去电子作负极，发生氧化反应，A错误；
B．在原电池中，碳电极为正极，正极上Fe3+得到电子发生还原反应产生Fe2+，则碳电极反应式为Fe3++e-=Fe2+，B正确；
C．在电解池中，在阳极上，溶液中的I-失去电子变为I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，故阳极处变蓝色，C正确；
D．在电解池中，在阴极上H2O电离产生的H+得到电子发生还原反应产生H2，使水电离平衡正向移动，最终达到平衡时，附近溶液中c(OH-)＞c(H+)，阴极附近溶液呈碱性，所以阴极附近溶液呈红色，D正确；
故合理选项是A。
14．D
【分析】自发的氧化还原反应可以设计成原电池；
【详解】A．若A、B均为相同的石墨电极，a、b之间接上电流计，不能构成原电池，电流计指针不偏转，A项正确；
B．若A为锌片，B为铜片，a、b之间接上电流计，构成铜锌、溶液原电池，电流计指针发生偏转，B项正确；
C．若A为锌片，B为铜片，a接电源负极、b接电源正极，构成电解池，阳极的电极反应式为、阴极的电极反应式为，溶液中基本不变，C项正确；
D．若B为粗铜，A为精铜，a接电源正极、b接电源负极，构成电解池，阳极的电极反应式为、阴极的电极反应式为，A减少的质量与B增加的质量相等，D项错误。
故选D。
15．D
【详解】A．根据形成原电池装置条件，图1为原电池装置，因为Fe比Cu活泼，且Fe能与Fe3+发生氧化还原反应，因此Fe作负极，总反应为Fe+2Fe3+=3Fe2+，故A错误；
B．氢氧化铁胶粒带正电荷，通电后向阴极移动，即向石墨Ⅱ电极移动，该电极附近溶液红褐色加深，故B错误；
C．根据图3电流方向，a为正极，b为负极，依据原电池工作原理，电子不通过电解质溶液，电子迁移方向是b→d，c→a，精炼铜时，纯铜作阴极，粗铜作阳极，即d电极为纯铜，故C错误；
D．电镀过程中，待镀金属作阴极，根据图4可知，铁作阴极，电解质溶液为硫酸铜溶液，根据原电池工作原理，阴极反应式为Cu2++2e-=Cu，可以实现在铁上镀铜，故D正确；
答案为D。
16．(1) 正 阳 电镀
(2)4OH--4e-=2H2O+O2↑
(3)0.05ml•L-1
【分析】由第③极增重2.16g可知，①③是电解池的阴极，②④是电解池的阳极，E是电源的负极，F是电源的正极。又因为B池的阳极是银，电解质是硝酸银，故该池是电镀池。
【详解】（1）根据分析可知电源F为电源正极，第②极为阳极，B池为电镀池；
（2）A池中，第②极只发生反应4OH--4e-=2H2O+O2↑。
（3）因为第③极增重2.16g是银的质量，即转移电子是2.16g÷108g·ml-1＝0.02ml，而第①极反应为Cu2++2e-=Cu，故原Cu2+物质的量为0.01ml，故Cu2+的物质的量浓度为。
17．(1) 锌不断溶解 Cu2＋＋2e-=Cu A镀上一层红色的铜 Cu-2e-=Cu2＋
(2) 4OH--4e-=2H2O＋O2↑ 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 0.175 a
【详解】（1）①此时为原电池，锌为负极，不断溶解，B极为正极，反应为Cu2＋＋2e-=Cu。②此时为电解池，A极为阴极，反应为Cu2＋＋2e-=Cu，故A极上镀上一层红色的铜，B极为阳极，反应为Cu-2e-=Cu2＋。故答案为：锌不断溶解；Cu2＋＋2e-=Cu；A镀上一层红色的铜；Cu-2e-=Cu2＋；
（2）③此时为惰性电极电解CuSO4，石墨极上的反应为4OH--4e-=2H2O＋O2↑，总反应的离子方程式为2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋，④V(O2)=××22.4 L=L=0.175 a L。故答案为：4OH--4e-=2H2O＋O2↑；2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋；0.175 a；
18． Fe Fe-2e-=Fe2+ C B 隔绝空气，防止白色沉淀被氧化 B
【详解】①该装置为制备纯净Fe(OH)2沉淀的装置，则Fe作阳极，即a电极为Fe，发生的电极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故答案为：Fe；Fe-2e-=Fe2+；
②A．纯水几乎不导电，不可作电解液，A不满足题意；
B．电解质液为NaCl溶液时，阳极反应为水电离的H+得电子产生OH-，OH-和Fe2+迁移后在两极之间的溶液产生白色Fe(OH)2沉淀，B满足白色沉淀在两极之间的溶液中生成；
C．电解质液为NaOH溶液，Fe电极附近有高浓度的OH-，白色沉淀在Fe电极负极产生，C满足色沉淀在电极周围生成；
D．电解质液为CuCl2溶液，阴极为Cu2+得电子得到Cu，不产生白色Fe(OH)2沉淀，D不满足题意；
故答案为：C；B；
③苯不溶于水，密度比水小，浮在电解液表面，可隔绝空气，防止白色沉淀被氧化，故答案为：隔绝空气，防止白色沉淀被氧化；
④A．改用稀硫酸作电解，稀硫酸为强酸，不会产生白色Fe(OH)2沉淀，A不满足题意；
B．适当增大电源电压，反应速率加快，可尽早在两极之间的溶液中看到白色沉淀，B满足题意；
C．降低电解液温度，反应速率减小，看到白色沉淀的时间变长，C不满足题意；
故答案为：B。
19． 2H++ 2e－= H2↑（或2H2O + 2e－= 2OH－+ H2↑） 试管iii中生成蓝色沉淀，试管v中没有蓝色沉淀 试管i中存在溶解平衡：KCl（s）K+(aq)+ Cl－(aq)，滴加12 ml/L的盐酸， 增大c（Cl－），平衡逆向移动，析出KCl晶体 阻碍OH－向阳极迁移，避免灰绿色固体生成 本实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+，Fe2+在碱性条件下更容易被氧化为Fe3+ c(OH－)增大，反应速率加快（更容易放电） Fe －6e－+ 8OH－= FeO42-+4H2O 水；生成红褐色沉淀和无色气体
【详解】(1)①石墨电极为阴极，溶液中的氢离子放电生成氢气，电极反应式为2H++ 2e－= H2↑(或2H2O + 2e－= 2OH－+ H2↑)，故答案为2H++ 2e－= H2↑(或2H2O + 2e－= 2OH－+ H2↑)；
②灰绿色固体用盐酸溶解后的溶液中加入铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，灰绿色悬浊液过滤后的溶液中加入铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀生成，说明灰绿色悬浊液中含有Fe2+，故答案为试管iii中生成蓝色沉淀，试管v中没有蓝色沉淀；
③灼烧晶体X，透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色，说明含有钾元素，是因为试管i中存在溶解平衡：KCl(s)K+(aq)+ Cl－(aq)，滴加12 ml/L的盐酸，增大c(Cl－)，平衡逆向移动，析出KCl晶体，白色晶体为氯化钾晶体，故答案为试管i中存在溶解平衡：KCl(s)K+(aq)+ Cl－(aq)，滴加12 ml/L的盐酸，增大c(Cl－)，平衡逆向移动，析出KCl晶体；
(2)①盐桥中的氯离子代替氢氧根离子向阳极移动，避免灰绿色固体生成，故答案为阻碍OH－向阳极迁移，避免灰绿色固体生成；
②根据实验I中vi、vii与ii~v中的现象比较可知，①vii中加入铁氰化钾溶液后生成大量蓝色沉淀，说明在使用盐桥的实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+，vi中溶液在加入KSCN溶液后呈浅红色，说明Fe2+在碱性条件下更容易被氧化为Fe3+，故答案为本实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+；Fe2+在碱性条件下更容易被氧化为Fe3+；
(3)①c(OH－)增大，反应速率加快，使得铁电极上OH-能够放电，故答案为c(OH－)增大，反应速率加快(更容易放电)；
②阳极上生成的氧气能够将亚铁离子氧化生成FeO42-，反应的总电极反应式为Fe －6e－+ 8OH－= FeO42-+4H2O，故答案为Fe －6e－+ 8OH－= FeO42-+4H2O；
③要推测生成FeO42-的必要条件是浓碱环境，只需要改变溶液的碱性，看是否仍然生成FeO42-即可，实验方案为：将淡紫色(FeO42-)溶液加入水中稀释，使溶液的碱性减弱，4FeO42-+10H2O⇌4Fe(OH)3↓+8OH-+3O2↑，看到生成红褐色沉淀和无色气体，即可说明生成FeO42-的必要条件是浓碱环境，故答案为水；生成红褐色沉淀和无色气体。
点睛：本题以“铁作阳极”时发生反应的多样性探究实验考查了电解原理的应用。本题的难度中等，掌握铁及其化合物的性质和离子的检验是解题的关键。本题的易错点和难点为(3)③实验的设计，需要理解实验的目的并掌握高铁酸根离子的水解方程式。