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2025年高考化学一轮复习考点通关卷考点巩固卷08化学反应与能量（二）-2025年高考化学一轮复习考点通关卷（新教材新高考）试卷
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这是一份2025年高考化学一轮复习考点通关卷考点巩固卷08化学反应与能量（二）-2025年高考化学一轮复习考点通关卷（新教材新高考）试卷，共43页。试卷主要包含了一种电解法制备的装置如图所示等内容，欢迎下载使用。
考点03 电解池、金属的腐蚀与防护
考法01 电解原理
1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的一种制取Cu2O的电解池示意图如下，电池总反应为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是
A．石墨电极上产生氢气
B．铜电极发生还原反应
C．铜电极接直流电源的负极
D．当有0.1ml电子转移时，有0.1ml Cu2O生成
2．如图是一个石墨作电极，电解稀的Na2SO4溶液的装置，通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有关叙述正确的是
A．逸出气体的体积，A电极的小于B电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．A电极附近呈红色，B电极附近呈蓝色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
3．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,则下表中各项所列对应关系均正确的一组是
A．AB．BC．CD．D
4．一种微生物电化学方法生产甲烷的装置如图所示。下列说法正确的是
A．端为直流电源的负极
B．温度越高，甲烷的生成速率越大
C．阳极的电极反应式为
D．每生成1.12L甲烷，电路中转移0.4ml电子
5．一种电解法制备的装置如图所示。下列说法正确的是
A．电解时化学能转化为电能
B．电解时应将铂电极与直流电源正极相连
C．电解时铁电极反应式：
D．电解过程中转移，理论上可获得标准状况下的
考法02 电解原理的应用
6．如图为电解饱和食盐水装置，下列有关说法不正确的是
A．左侧电极上发生氧化反应
B．右侧生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
C．电解一段时间后，B口排出NaOH溶液
D．电解饱和食盐水的离子方程式： 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
7．电解原理在工业生产中应用广泛，下列有关电解原理的应用正确的是
A．工业上用电解饱和食盐水制备烧碱、氯气等化工原料
B．可通过电解熔融AlCl3冶炼铝
C．电镀时，镀层金属作为阴极，待镀金属作为阳极
D．电解精炼铜时，用纯铜板作为阳极，粗铜板作为阴极
8．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
9．某电化学装置如图所示，a、b分别接直流电源两极。下列说法正确的是
A．溶液中电子从B极移向A极
B．若B为粗铜，A为精铜，则溶液中c(Cu2+)保持不变，
C．若A、B均为石墨电极，则通电一段时间后，溶液pH增大
D．若B为粗铜，A为精铜，则A、B两极转移的电子数相等
10．氯碱工业是高能耗产业，将电解池与燃料电池串联组合的新工艺的装置如图所示。已知：空气（除去CO2）中氧气的体积分数约为21%。下列叙述错误的是
A．X为Cl2，Y为H2
B．c>a>b
C．燃料电池中阳离子从右侧移向左侧
D．标准状况下，若生成22.4LX，则理论上消耗53.3L空气
考法03 金属的腐蚀与防护
11．如图，将一根纯铁棒垂直没入水中，一段时间后发现AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重．下列关于此现象的说法不正确的是
A．铁棒AB段的溶解氧浓度高于BC段
B．铁棒AB段电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
C．铁棒AB段的Fe2+浓度高于BC段
D．该腐蚀过程属于电化学腐蚀
12．我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是
A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应
B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e-=Zn
D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
13．厌氧腐蚀是指在缺乏氧气的深层潮湿土壤中，存在的硫酸盐还原菌会附着在钢管表面促进钢铁的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法错误的是。
A．厌氧腐蚀属于化学腐蚀
B．负极的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+
C．每生成1mlFeS，最终转移的电子数为8NA
D．镀锌钢管破损后仍能减缓钢管的腐蚀
14．下列说法不正确的是
A．钢铁表面水膜酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀
B．钢铁表面水膜酸性较强，发生析氢腐蚀
C．钢闸门作为阴极而受到保护
D．将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好
(2024·辽宁六校联考)
15．将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是
A．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−=Fe3+
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
考点04 电化学原理的综合应用
考法01 电解原理在物质制备中的应用
16．一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H+。下列叙述错误的是
A．Pd电极b为阴极
B．阴极的反应式为：N2+6H++6e−2NH3
C．H+由阳极向阴极迁移
D．陶瓷可以隔离N2和H2
17．研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2—CaO作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中正确的是
A．将熔融CaF2—CaO换成Ca(NO3)2溶液也可以达到相同目的
B．阳极的电极反应式为：C + 2O2- - 4e- ＝ CO2↑
C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少
D．石墨为阴极
18．己二腈是工业制造尼龙的原料，现代工业常用电有机合成法制备，总反应为，装置如图所示。下列说法错误的是
A．b为电源的负极
B．阳极的电极反应为
C．当电路中转移时，阳极室溶液质量减少16 g
D．阴极的电极反应为：
19．据统计，2022年我国光伏发电并装机容量突破3亿千瓦，连续七年稳居全球首位。已知四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成[(CH3)4NOH]，工作原理如图。下列说法正确的是
A．光伏并网发电装置中N型半导体为正极
B．c、d为阳离子交换膜，e为阴离子交换膜
C．a为阴极，电极反应式为2(CH3)4N++2H2O+2e-=2(CH3)4NOH+H2↑
D．制备182g四甲基氢氧化铵，两极共产生33.6L气体
(2024·江苏镇江高三月考)
20．甲烷是良好的制氢材料。我国科学家发明了一种500℃时，在含氧离子()的熔融碳酸盐中电解甲烷的方法，实现了无水、零排放的方式生产H2和C。反应原理如图所示。下列说法正确的是
A．X为电源的负极
B．Ni电极上发生的电极反应方程式为
C．电解一段时间后熔融盐中的物质的量变多
D．该条件下，每产生22.4L H2，电路中转移2ml电子
考法02 电解原理应用与污水处理
21．电解法处理含有Cl-、NO的酸性废水，其工作原理及电极b中铁的化合物的催化机理如图所示，H表示氢原子。下列说法错误的是
A．电极b接电源负极
B．处理1mlNO，电路中转移5mle-
C．HClO在阳极生成：Cl-+H2O-2e-=HClO+H+
D．H+与NO反应的电极方程式为10H++NO+8e-=NH+3H2O
22．我国科研工作者提出通过电解原理联合制备环氧乙烷同时处理酸性含铬废水，其工作原理示意图如图所示。其中双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成，工作时内层解离为和，并分别向两极迁移。下列说法正确的是
A．电极a为电源正极
B．膜q为阳离子交换膜
C．工作时，NaOH溶液浓度保持不变
D．N极的电极反应式为
23．电化学技术去除污水中的，是一项具有应用前景的技术。电还原的部分过程如图所示(ad表示吸附状态)，已知除了过程a外，其他过程均有参加。下列叙述正确的是
A．污水处理过程中，可用金属铁作阳极
B．电还原的过程发生在阴极区
C．若最终产物为N2，则整个过程表示为
D．理论上发生过程d1和过程d2都能有效降低水中总氮浓度
(2024·湖南部分学校高考临考模拟)
24．用电解法处理废水中的模拟装置如图所示。a、b为离子选择性透过膜，下列说法正确的是
A．阳极室溶液由无色变成蓝色
B．阴极的电极反应式为
C．a膜为阴离子选择性透过膜
D．每转移2ml电子，阴极室质量增重34g
(2024·重庆第八中学校高三高考适应性月考)
25．我国科学家研发了一种在废水处理中实现碳中和的绿色化学装置，同时获得乙酰胺，其原理如图所示。下列说法正确的是
A．石墨电极b为阳极，Na+由I室移向Ⅱ室
B．电解一段时间后，I、Ⅱ室溶液的pH均逐渐增大
C．发生还原反应：
D．理论上，每产生0.1ml乙酰胺的同时电极b至少有15.68L(标况)O2生成
考法03 电解原理在大气治理方面的应用
(2024·陕西榆林一模)
26．间接电解法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示，质子膜允许和通过。下列有关说法正确的是
A．电极II的材料可用铁、铜等导电材料替换
B．电极I的电极反应为
C．电解过程中电极II附近溶液的pH增大
D．工作时有通过质子膜时可处理2.24LNO
(2024·广东东莞中学、广州二中、惠州一中、深圳实验、珠海一中、中山纪中六校联考)
27．回收利用工业废气中的和，实验原理示意图如下。
下列说法正确的是
A．装置a中每吸收22.4L（标准状况下）废气，b中转移电子数为
B．装置a吸收废气过多，不会影响装置b中放电微粒的种类
C．装置b中的交换膜为质子交换膜，电解过程中两极溶液pH值均稍有降低
D．装置b中右侧的电极反应为；
(2024·福建宁德三模)
28．利用电催化将温室气体转化为高附加值化学品是实现“碳中和”的重要途径。一种集成式电化学耦合系统如图所示，总反应为。下列说法正确的是
A．接直流电源负极
B．产物中可能有
C．为阳离子交换膜
D．右室的电极反应式为：
(2024·广东江门第一中学高三月考)
29．以丙烯腈()为原料，利用电解原理合成己二腈[]，可减少氮氧化物的排放，其总反应为：电解过程会产生丙腈()等副产物(已知：)。下列说法正确的是
A．电子的流向为电源b极→Pb电极→电解质溶液电极→电源a极
B．Pb电极主要发生的电极反应式为：
C．工作一段时间后，电极附近pH增大
D．若电极产生33.6L(标准状况)气体，Pb电极区生成了2.5ml己二腈[]，则电流效率高于90%
30．电化学原理被广泛应用于生产、生活的许多方面，利用电解法脱除煤中的含硫物质(主要是FeS2)的原理如图所示。
(1)阴极石墨棒上有无色气体产生，该气体是 。
(2)阳极的电极反应式为 。
(3)补全脱硫反应方程式： 。
FeS2+_______+_______=SO+_______+_______
(4)相同反应时间，FeCl3对脱硫率的影响如图所示。
①电解脱硫过程中，FeCl3的作用是催化剂，结合简单碰撞理论说明使用FeCl3能加快反应速率的原因 。
②FeCl3的质量分数大于1.5%时，脱硫率随FeCl3浓度的增大而下降，解释原因 。
(5)研究发现，电解时若电压过高，阳极有副反应发生，造成电解效率降低。电解效率η的定义：。某电压下电解100mL煤浆-FeCl3-H2SO4混合液，煤浆中除FeS2外不含其它含硫物质，混合液中H2SO4浓度为0.01ml·L−1，FeCl3的质量分数为1.5%。当阴极收集到224mL(标准状况)气体时(阴极无副反应发生)，测得溶液中c(SO)=0.02ml·L−1，η(SO)= (忽略电解前后溶液的体积变化)。
(6)综上，电解法脱硫的优点有 (写出两点)。
考法04 电解原理应用与金属处理
31．海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示，下列说法错误的是
A．该装置将光能间接转变为化学能
B．a极为阴极，电极上发生还原反应
C．电解过程中可监测到b极附近溶液pH减小
D．固体陶瓷膜允许Li+、H2O等较小微粒通过
32．已知：Ni2+在pH为7.1时开始沉淀。如图所示，工业上用电解法回收含镍废水中的镍。下列说法错误的是
A．在含镍废水中离子的氧化性：
B．阳极上发生的电极反应式是：
C．电解过程中，NaCl溶液的浓度将不断降低
D．为提高Ni的回收率，电解中废水的pH应低于7.1
(2024·东三省高三5月份大联考)
33．电解溶液获得单质和较浓的盐酸，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．电极电势：
B．阳极上的电极反应式为
C．膜Ⅱ是阳离子交换膜
D．若Ⅱ室中溶质增加了，则电路中转移电子
(2024·河南南阳第一中学校高三冲刺押题卷)
34．粗镍中含有及少量和，工业上，用如图所示的流动隔膜式电解槽精炼粗镍，以硫酸镍和少量氯化镍混合溶液作电解液，电解液中的能较有效地阻止电极钝化。已知：①实验条件下，及少量以离子形式进入极液；②金属性：。下列说法正确的是
A．“净化”的目的主要是除去
B．“隔膜”是阳离子交换膜，将两种极液隔开
C．“粗镍”与电源正极相连，“纯镍”与电源负极相连
D．电解相同时间，阴阳两极质量变化相等
(2024·安徽合肥第六中学高三最后一卷)
35．我国自主研发的双底吹连续炼铜工艺以黄铜矿（主要成分是）、混辉铜矿（主要成分是）为原料进行炼钢，流程如图所示。已知铜锍的主要成分为和FeS，还含有FeO等物质。
请回答下列问题：
(1)“底吹熔炼”前应将黄铜矿、混辉铜矿粉碎并将氧气从底部吹入，其目的是 。
(2)黄铜矿在“底吹熔炼”时生成FeO、和的化学方程式为 。
(3)“连续吹炼”过程中加入的石灰石除了可以作为助熔剂外，还可以起到的作用为 （填一条）。
(4)“火法精炼”的基本流程是鼓入空气，使熔体中杂质如铁、镍等发生氧化，形成炉渣或挥发进入炉气而除去，其中镍位于元素周期表的第 周期第 族。残留的氧常常通过重油还原，从石油中获得重油的分离方法的名称为 。
(5)“电解精炼”铜时阴极的电极反应式为 ；若采用硫酸酸化的硫酸铜溶液作电解质溶液．电解过程中向 极移动（填“阴”或“阳”）。
(6)某次生产时原料黄铜矿、混辉铜矿的总质量为3.2吨（其中Cu元素的含量为20.14%），“电解精炼”全过程转移的电子数为，本次生产中铜的产率为 （结果保留两位小数）。
考点05 多池、多室的电化学装置
考法01 多池串联的两大模型
(2024·江苏扬州高三月考)
36．如图甲乙两个装置相连，甲池是一种常见的氢氧燃料电池装置，乙池内，D中通入10ml混合气体，其中苯的物质的量分数为20%(其余气体不参与反应)，一段时间后，C处出来的气体中含苯的物质的量分数为10%(不含，该条件下苯、环己烷都为气态)，下列说法不正确的是
A．甲池中A处通入，乙池中E处有放出
B．甲池中由G极移向F极，乙池中由多孔惰性电极移向惰性电极
C．导线中共传导12ml电子
D．乙池中左侧惰性电极上发生反应：
(2024·山东实验中学高三学业水平等级考试)
37．利用如下装置模拟工业上电渗析法实现海水淡化。下列说法错误的是
A．乙室的Ag电极电势高于甲室
B．Cl电极的反应为
C．膜1为阳离子交换膜、膜2为阴离子交换膜
D．当乙室Ag电极的质量增加时，理论上NaCl溶液减少
38．利用浓差电池制备高铁电池的重要材料，反应原理如图所示。下列说法错误的是
A．
B．c为阳离子交换膜，当Cu电极产生1ml气体时，有通过阳离子交换膜
C．浓差电池放电过程中，电极上的电极反应为
D．Fe电极的电极反应为：
(2024·河北沧州一模)
39．利用甲烷燃料电池作电源，可以通过电化学方法将有害气体、分别转化为和，装置如图所示。下列说法不正确的是
A．通过甲进入的气体是甲烷
B．b极的电极反应为：
C．d电极反应式是
D．通过丙出口出去的物质只有硫酸铵的浓溶液
40．某兴趣小组的同学用如下装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题。
(1)甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应为 。
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为 (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应为 。
(3)当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2的体积(标准状况下)为 mL，丙池中 (填“C”或“D”)极析出 g铜。
(4)电键闭合一段时间后，甲池中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)；若丙池中电极不变，将电解质溶液换成NaCl溶液，溶液的pH将 。
考法02 离子交换膜电解池
(2024·江苏南通统考)
41．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：①能发生水解；
②阴极处得电子能力：(高浓度)(低浓度)
A．碳棒上发生的电极反应：
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．为了抑制的水解，阴极处溶液酸性越强越好
D．电解时碳棒质量不变，镀镍铁棒质量增加
42．我国学者利用双膜三室电解法合成了，该方法的优点是能耗低、原料利用率高，同时能得到高利用。价值的副产品，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．b为电源负极，气体X为
B．膜I、膜Ⅱ依次适合选用阴离子交换膜、阳离子交换膜
C．电解过程中需及时补充NaCl
D．制得的同时NaOH溶液质量增加80g
43．某科研小组用碱性甲烷燃料电池制备，其工作原理如图所示(已知电解装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢)：
下列有关说法错误的是
A．N电极为不锈钢
B．电极n处电极反应式为：
C．电解一段时间后，N极区溶液增大
D．膜a、膜c均为阳离子交换膜
44．如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是
A．a是电源的负极
B．通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色
C．随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大
D．当完全溶解时，至少产生气体336mL (折合成标准状况下)
45．已知：锂硫电池的总反应为2Li+xS=Li2Sx。以锂硫电池为电源，通过电解含(NH4)2SO4的废水制备硫酸和化肥的示意图如图(不考虑其他杂质离子的反应)。下列说法正确的是（ ）
A．b为电源的正极
B．每消耗32g硫，理论上导线中一定通过2mle-
C．N室的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
D．SO42-通过阴膜由原料室移向M室
考点03 电解池、金属的腐蚀与防护(限时：20 min)
考法01 电解原理
考法02 电解原理的应用
考法03 金属的腐蚀与防护
考点04 电化学原理的综合应用(限时：30 min)
考法01 电解原理在物质制备中的应用
考法02 电解原理应用与污水处理
考法03 电解原理在大气治理方面的应用
考法04 电解原理应用与金属处理
考点05 多池、多室的电化学装置(限时：20 min)
考法01 多池串联的两大模型
考法02 离子交换膜电解池
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管中呈红色
B
正极
AgNO3溶液
b管中电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O
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
参考答案：
1．A
【分析】根据电池总反应2Cu＋H2OCu2O＋H2↑可知，Cu化合价升高，失去电子，做阳极，发生氧化反应，电极反应式为2Cu-2e-+2OH-＝Cu2O+H2O，石墨电极为阴极，H+在阴极得到电子，电极反应式为：2H++2e-＝H2↑，据此可分析解答问题。
【详解】A．根据上述分析，石墨作阴极，H+在阴极得到电子，电极反应式为：2H++2e-＝H2↑，A选项正确；
B．根据电池总反应2Cu＋H2OCu2O＋H2↑可知，Cu化合价升高，失去电子，做阳极，发生氧化反应，B选项错误；
C．铜电极为阳极，阳极接电源正极，C选项错误；
D．根据2Cu-2e-+2OH-＝Cu2O+H2O，当有0.1ml电子转移时，有0.05ml Cu2O生成，D选项错误；
答案选A。
2．D
【详解】A．A、B电极反应式分别为4H2O+4e-=2H2↑+4HO-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，相同温度和压强下，A电极生成气体体积大于B电极，故A错误；
B．阳极上生成氧气、阴极上生成氢气，氧气和氢气都是无色无味气体，故B错误；
C．A、B电极反应式分别为4H2O+4e-=2H2↑+4HO-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，所以A电极附近溶液呈碱性、B电极附近溶液呈酸性，则A电极溶液呈蓝色、B电极溶液呈红色，故C错误；
D．惰性电解电解稀的Na2SO4溶液，实际是电解水，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶解呈中性，故D正确；
故选D。
3．C
【分析】本题考查了电解过程中，溶液pH的变化，电极反应式的书写和电解产物；根据电解规律“有氢无氧增碱性，有氧无氢增酸性，有氢有氧增原性”分析溶液pH的变化。
【详解】A. 电解Na2SO4溶液，实质是电解水，X极为正极，a管附近石墨电极的对应阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，Y为负极，b管附近石墨对应阴极反应式为2H++2e-=H2↑，氢离子浓度降低，故两端滴入酚酞后，b管中呈红色，A错误；
B.电解硝酸银，阳离子放电顺序Ag+〉H+，阴离子放电顺序NO3-＜OH-，Y为负极，b管附近石墨对应阴极反应式为Ag++e-=Ag，B错误；
C.电解氯化铜，阳离子放电顺序Cu2+〉H+，阴离子放电顺序OH-＜Cl-，故实质为电解电解质，Y为正极，b管附近石墨对应阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，产生氯气，C正确；
D.电解氢氧化钠，本质上为电解水，NaOH溶液浓度增大，碱性更强，pH增大，D错误；
答案为C。
4．C
【分析】由题图可知，左池中 失电子被氧化为，故左池为电解池的阳极室，右池为电解池的阴极室，直流电源 端为正极，端为负极；阳极的电极反应式为；阴极的电极反应式为。
【详解】A．根据分析可知，端为正极，错误。
B．温度过高，微生物活性降低，甚至失去活性，甲烷的生成速率会下降，错误。
C．由分析可知，阳极的电极反应式为，正确。
D．左池生成，右池生成，根据 可知，每生成 转移 电子，但 所处的状况未知，无法计算转移电子的物质的量，错误。
答案选C。
5．D
【分析】电解法制备，则金属铁应作阳极，Fe失电子生成，阴极水放电生成氢气和氢氧根离子，据此分析解答。
【详解】A．电解过程中电能转化为化学能，故A错误；
B．通过电解原理制取，则Fe应作阳极失电子，铂作阴极，与直流电源负极相连，故B错误；
C．电解时铁电极反应式：，故C错误；
D．电解过程中阴极反应为：，转移，生成0.5ml氢气，标况下体积为：，故D正确；
故选：D。
6．B
【详解】A、电解池阳极A发生氯离子失去电子的氧化反应：2Cl――2e－＝Cl2↑，即左侧电极上发生氧化反应，故A正确；
B、阴极B发生氢离子得到电子的还原反应：2H++2e－＝H2↑，生成的是氢气，不是氯气，不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，故B错误；
C、阴极B发生2H++2e－＝H2↑，水的电离平衡被破坏，生成NaOH，因此电解一段时间后，B口排出NaOH溶液，故C正确；
D、电解饱和食盐水时，电解池阳极A发生2Cl――2e－＝Cl2↑，阴极B发生2H++2e－＝H2↑，因此电解的总反应为：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，故D正确；
故答案选B。
7．A
【详解】A．电解饱和食盐水可以得到烧碱、氯气等化工原料：，选项A正确；
B．AlCl3是共价化合物，熔融状态下不能电离出 Al3＋，不能通过电解熔融AlCl3冶炼铝，选项B错误；
C．电镀时，待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，选项C错误；
D．电解精炼铜时，应用粗铜板作阳极，纯铜板作阴极，选项D错误；
故答案为：A。
8．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。
9．D
【详解】A．电解质溶液通过离子移动导电，电解质溶液中没有电子移动，故A错误；
B．若B为粗铜，A为精铜，电解质溶液是硫酸铜，该装置为电解精炼铜，溶液中c(Cu2+)略减小，故B错误；
C．若A、B均为石墨电极，电解方程式是，则通电一段时间后，溶液pH减小，故C错误；
D．根据电子守恒，阴极、阳极转移电子数一定相等，若B为粗铜，A为精铜，则A、B两极转移的电子数相等，故D正确；
故选D。
10．C
【分析】由题图可知，池为燃料电池、池为电解池，通入空气(除去)的一极是燃料电池的正极，电极反应式为。池中的浓度降低，阳极 放电生成，则为，阴极 放电生成 和，则为。
【详解】A．根据分析，为，为，正确；
B．池中 经过阳离子交换膜向右侧移动，结合阴极生成的，得到，浓度增大，则；为，在燃料电池的负极放电，消耗，且 池左侧 通过阳离子交换膜移向右侧，燃料电池的正极反应消耗水，故 池右侧 浓度增大，则，即，正确；
C．B为燃料电池，通入空气的一极是正极，则燃料电池中阳离子从左侧移向右侧，错误；
D．由得失电子守恒可知，标准状况下，若生成 氯气，则消耗空气的体积为，正确。
答案选C。
11．C
【分析】铁板在水溶液中发生吸氧腐蚀，属于原电池，BC段作原电池负极、AB段作原电池正极，据此解答即可。
【详解】A、铁棒AB段与空气界面较近，深水处溶氧量较少，因此铁棒AB段的溶解氧浓度高于BC段，故A不符合题意；
B、依据分析可知，AB段为原电池的正极，发生反应O2+4e-+2H2O=4OH-，故B不符合题意；
C、由于AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重，故BC段作原电池负极、AB段作原电池正极，因此BC段Fe2+浓度较高，故C符合题意；
D、铁板在水溶液中发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D不符合题意；
故答案为C。
12．C
【详解】A. 通电时，锌环连接电源正极，所以是阳极，发生氧化反应，故A正确；B.阴极为溶液中氢离子得电子，所以发生的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B正确；C.断电时发生原电池反应，锌环失电子做负极，电极反应为Zn-2e-= Zn2+，故C错误；D.断电时有锌做负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，故D正确；本题选C。
点睛：通电时为外加电流的阴极保护法，不通电时为牺牲阳极的阴极保护法。
13．A
【详解】A．钢管中含有碳元素，铁、碳与潮湿的土壤形成原电池，则厌氧腐蚀属于电化学腐蚀，A项错误；
B．根据图象可知，铁失去电子生成亚铁离子，发生氧化反应，作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，B项正确；
C．硫酸根离子变为硫离子时，转移8个电子，则每生成1 ml FeS，最终转移的电子数为8NA，C项正确；
D．镀锌的钢管破损后锌比铁活泼，锌作负极，保护铁不被腐蚀，D项正确；
答案选A。
14．D
【详解】A、当钢铁表面的水膜酸性很弱或显中性时,铁在负极放电,氧气在正极上放电,发生的是钢铁的吸氧腐蚀,所以A选项是正确的;
B、当钢铁表面的水膜显酸性时,铁在负极放电,水膜中的氢离子在正极放电生成氢气,发生的是析氢腐蚀,所以B选项是正确的;
C、在电解池中,阴极被保护,故要保护钢闸门,就要将钢闸门做电解池的阴极,所以C选项是正确的.
D、在原电池中,正极被保护,当将锌板换成铜板后,铜做正极被保护,钢闸门做负极被腐蚀,起不到对钢闸门的保护作用,故D错误;
综上所述，本题正确答案为D。
【点睛】本题考查了金属的腐蚀与防护，明确原电池和电解池原理是解本题关键，知道作原电池负极或电解池阳极的金属易被腐蚀。先判断装置是原电池还是电解池，再根据原电池正负极腐蚀的快慢比较，作原电池负极和电解池阳极的金属易被腐蚀，作原电池正极或电解池阴极的金属易被保护，金属腐蚀快慢顺序是：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护腐蚀措施的腐蚀。
15．C
【分析】根据实验所给条件可知，本题铁发生的是吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：O2+2H2O +4e-=4OH-；据此解题；
【详解】A.在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故A错误；
B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故B错误；
C.活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，故C正确；
D.以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故D错误；
综上所述，本题应选C.
【点睛】本题考查金属铁的腐蚀。根据电解质溶液的酸碱性可判断电化学腐蚀的类型，电解质溶液为酸性条件下，铁发生的电化学腐蚀为析氢腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：2H+ +2e-=H2↑；电解质溶液为碱性或中性条件下，发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：O2+2H2O +4e-=4OH-。
16．A
【详解】A、此装置为电解池，总反应是N2＋3H2=2NH3，Pd电极b上是氢气发生反应，即氢气失去电子化合价升高，Pd电极b为阳极，故A说法错误；B、根据A选项分析，Pd电极a为阴极，反应式为N2＋6H＋＋6e－=2NH3，故B说法正确；C、根据电解的原理，阴极上发生还原反应，即有阳极移向阴极，故C说法正确；D、根据装置图，陶瓷隔离N2和H2，故D说法正确。
17．B
【详解】试题分析：由图可知，石墨为阳极，阳极上的电极反应式为C+2O2﹣﹣4e﹣═CO2↑，钛网电极是阴极，阴极上的电极反应式为:2Ca2++4e﹣═2Ca，钙还原二氧化钛反应方程式为:2Ca+TiO2＝Ti+2CaO。A. 将熔融CaF2—CaO换成Ca(NO3)2溶液后，阴极上溶液中的氢离子放电，所以得不到钙，故A不正确；B. 阳极的电极反应式为C+2O2--4e-＝CO2↑，B正确；C. 由阴极上的电极反应式:2Ca2++4e﹣═2Ca及钙还原二氧化钛反应方程式2Ca+TiO2＝Ti+2CaO可知，在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量不变，C不正确；D. 石墨为阳极，D不正确。本题选B。
点睛：本题考查了电解原理，根据图中信息可以判断电极属性及两个电极上发生的反应，要仔细读图、充分尊重题中信息，切不可主观臆造。
18．C
【分析】根据总反应方程式与装置图，与电源电极a连接的电解池电极上发生的变化是，氧元素化合价升高，发生氧化反应，此电极为阳极，a是正极，题目据此解答。
【详解】A．由分析知，b是电源的负极，A正确；
B．阳极的电极反应式为，B正确；
C．当电路中转移时，阳极上有反应，因此阳极室溶液质量减少18 g，C错误；
D．阴极的电极反应为：，D正确；
故选C。
19．C
【分析】从图中可以看出，光伏并网发电装置中，a电极连接N型半导体，则其为负极，b电极连接P型半导体，则其为正极；电解装置中，a极为阴极，b极为阳极。从电解池a极区溶液中四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]浓度增大，也可推出(CH3)4N+透过c膜向a电极移动，则a电极为阴极，c膜为阳膜；Cl-透过d膜向右侧移动，则d膜为阴膜；Na+透过e膜向左侧移动，则e膜为阳膜。
【详解】A．由分析可知，光伏并网发电装置中，N型半导体为负极，A不正确；
B．由分析可知，c、e为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜，B不正确；
C．a为阴极，(CH3)4N+得电子产物与电解质作用，生成(CH3)4NOH和H2，电极反应式为2(CH3)4N++2H2O+2e-=2(CH3)4NOH+H2↑，C正确；
D．182g四甲基氢氧化铵的物质的量为=2ml，则a极生成1mlH2，b极生成0.5mlO2，两极共产生1.5ml气体，但由于温度、压强未知，所以无法求出生成气体的体积，D不正确；
故选C。
20．B
【分析】电解反应在温度于500℃时进行，电解质为熔融碳酸盐，则阳极的电极反应是甲烷失电子生成氢气和二氧化碳的过程，阴极是碳酸根离子得到电子生成碳，依据电子守恒和传导离子分析。
【详解】A． 电解池电极Ni-YSZ中甲烷变成CO2， C元素的化合价升高，失电子，发生氧化反应，作阳极，因此X为电源的正极，故A错误；
B． 阴极上发生还原反应，Ni电极上发生的电极反应方程式为，故B正确；
C． 电解一段时间后熔融盐中的物质的量不会变多，生成的通过熔融盐转移到阳极参加反应，故C错误；
D． 总反应为：CH4 C+2H2 ,反应条件为500℃，该条件下不是标准状况，故D错误；
故选B。
21．B
【详解】A．由图知，电极b上硝酸根离子转变为铵根离子、被还原，则电极b为阴极、接电源负极，A正确；
B．硝酸根离子转变为铵根离子N元素化合价从+5降低到-3，则处理1mlNO，电路中转移8mle-，B不正确；
C．阳极氯离子失去电子被氧化、生成HClO：Cl-+H2O-2e-=HClO+H+，C正确；
D．电极b上硝酸根离子转变为铵根离子、H+与NO反应的方程式为10H++NO+8e-=NH+3H2O，D正确；
答案选B。
22．D
【详解】A．由信息可知，电极M上乙烯被氧化为环氧乙烷、电极N上被还原为，则电极M为阳极、电极N为阴极，电极a为负极、电极b为正极，选项A错误；
B．双极膜中水解离出来的氢氧根离子向阳极区移动，膜q适合选用阴离子交换膜，选项B错误；
C．工作时阳极区生成水，NaOH溶液浓度减小，选项C错误；
D．Cr元素由价变为价，N极的反应方程式为，选项D正确。
答案选D。
23．B
【详解】A．在电还原过程有H+参加，金属铁与H+反应溶解，因此不能用金属铁作阳极，A错误；
B．经过电还原过程生成N2和，化合价由+5价降低为0价和-3价，即在阴极区得电子发生电还原反应，B正确；
C．若最终产物为N2，则整个过程表示为，C错误；
D．理论上发生过程d1产生N2气体，能有效降低水中总氮浓度，过程d2产生，仍存在与水溶液中，不能降低水中总氮浓度，D错误；
故选B。
24．A
【分析】根据图片知，Cu为阳极，阳极上Cu失电子发生氧化反应生成Cu2+，电极反应式为，C为阴极，电极方程式为：2H++2e-=H2，以此解答。
【详解】A．阳极上发生氧化反应，溶液由无色变为蓝色，A正确；
B．阴极上H＋发生还原反应：2H＋＋2e-=H2↑，B错误；
C．a膜为阳离子选择性透过膜，通过a膜进入阴极室，C错误；
D．每转移2ml电子，有2ml的进入阴极室，由阴极电极反应式可知有氢气产生，会释放出去，故阴极室质量增重32g，D错误；
故答案选A。
25．C
【分析】由转化为NH2OH、CO2转化为CH3CHO，N、C元素的化合价均降低，则a电极为阴极，b电极为阳极。
【详解】A．由分析可知，石墨电极b为阳极，Na+由阳极向阴极移动，即由Ⅱ室向I室移动，A不正确；
B．电解一段时间后，I室发生反应、2CO2+10e-+7H2O=CH3CHO+10OH-，溶液的pH增大，Ⅱ室发生反应4OH--4e-=O2↑+2H2O，溶液的pH减小，B不正确；
C．由B中分析可知，得电子发生还原反应：，C正确；
D．理论上，每产生0.1ml乙酰胺，共得到电子的物质的量为0.1ml×(6+7+1)=1.4ml，同时电极b至少生成O2的体积为=7.84L(标况)，D不正确；
故选C。
26．B
【分析】电解过程中电极Ⅱ生成的通过质子交换膜向左侧移动，左侧与反应生成和，故电极Ⅰ的电板反应为，电极Ⅱ上的反应为，以此分析；
【详解】A．电极Ⅱ有产生，是电解质溶液中失电子，电极Ⅱ作阳极，若用铁、铜作电极，则是铁、铜本身失去电子，A项错误；
B．电解过程中电极Ⅱ生成的通过质子交换膜向左侧移动，左侧与反应生成和，故电极Ⅰ的电板反应为，B项正确；
C．电极Ⅱ上的反应为，故电解过程中电极Ⅱ附近溶液的pH减小，C项错误；
D．工作时有通过质子膜时转移0.2ml电子，据得失电子守恒，消耗0.1ml NO，但未指明是否是标准状况，无法得出消耗的NO的体积，D项错误；
故答案为：B。
27．C
【分析】根据图知，含CO2和SO2的废气通入NaHCO3溶液中，得到NaHCO3和Na2SO3的混合溶液和CO2，发生的反应为2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O，电解池中，左侧电极上失电子生成，该电极上失电子发生氧化反应，为阳极，电解质溶液呈碱性，阳极反应式为；则通入CO2的电极为阴极，阴极反应式为，据此分析解题。
【详解】A．装置a中每吸收22.4L（标准状况下）废气，气体CO2和SO2总量为1ml，则CO2的量小于1ml，b中转移电子数小于，A错误；
B．装置a吸收废气过多，则会有机会生成NaHSO3，也可以放电，会影响装置b中放电微粒的种类，B错误；
C．装置b中的交换膜为质子交换膜，电解过程中阳极发生消耗氢氧根和水，pH值稍有降低，交换膜为质子交换膜，氢离子通过交换膜，进右侧，阴极反应式为，生成酸，两极溶液pH值均稍有降低；
C正确；
D．装置b中右侧的电极反应为：，D错误；
故选C。
28．B
【分析】左边电极发生氧化反应，为阳极，接电源正极，电极反应，右边电极发生还原反应，为阴极，接电源的负极，电极反应，阴极区的透过阴离子交换膜进入阳极区，与反应生成和氯离子，因此为阴离子交换膜。
【详解】A．根据分析知，接直流电源正极，A错误；
B．阴极区的氢氧根离子透过阴离子交换膜进入阳极区，与反应生成，B正确；
C．阴极区的透过阴离子交换膜进入阳极区，与反应生成和氯离子，因此为阴离子交换膜，C错误；
D．右室的电极反应式为：，D错误；
故选B。
29．B
【分析】由图可知，CH2=CHCN在Pb极生成NC(CH2)4CN，该过程中C的化合价降低，发生还原反应，Pb极是电解池阴极，PbO2为阳极，则电源a为正极，b为负极，以此解答。
【详解】A．电子不能在电解质溶液中传递，故A错误；
B．CH2=CHCN在Pb极得电子生成NC(CH2)4CN，电极方程式为：2CH2＝CHCN+2H++2e−＝NC(CH2)4CN，故B正确；
C．PbO2为阳极，H2O在阳极失去电子得到O2，电极方程式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，pH减小，故C错误；
D．阳极产生33.6L(标准状况) O2，物质的量为1.5ml，转移6ml电子，Pb电极区生成了2.5ml己二腈[]，得到5ml电子，则电流效率=，故D错误；
答案选B。
30．(1)H2
(2)Fe2+ - e− = Fe3+
(3)FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O = 2SO+ 15Fe2+ + 16H+
(4) 催化剂能改变反应历程，降低FeS2直接在电极放电反应的活化能，增大单位体积内反应物分子中活化分子的数目，单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率增大 随着FeCl3浓度的增大，可能发生Fe3+在阴极放电或者Cl−在阳极放电等副反应，导致与FeS2反应的Fe3+浓度减小，脱硫率降低或：随着FeCl3浓度的增大，平衡Fe3+ + 3H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3H+正向移动，产生更多Fe(OH)3 胶体，导致煤浆聚沉，脱硫率降低
(5)35%
(6)联产高纯H2，Fe3+可循环利用，脱硫速率快
【详解】（1）H+在阴极得到电子，发生还原反应，阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，故答案为：H2；
（2）在阳极失去电子，发生氧化反应，阳极的电极反应式为 - e-= ，故答案为：Fe2+ - e-= Fe3+ ；
（3）根据图示可知，反应物FeS2 和，产物 、根据得失电子守恒进行配平，配平后反应方程式为FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O = 2+ 15Fe2+ + 16H+，故答案为FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O = 2 + 15Fe2+ + 16H+
（4）催化剂能改变反应历程，降低FeS2直接在电极放电反应的活化能，增大单位体积内反应物分子中活化分子的数目，单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率增大；随着FeCl3浓度的增大，可能发生Fe3+在阴极放电或者Cl−在阳极放电等副反应，导致与FeS2反应的Fe3+浓度减小，脱硫率降低或：随着FeCl3浓度的增大，平衡Fe3+ + 3H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3H+正向移动，产生更多Fe(OH)3 胶体，导致煤浆聚沉，脱硫率降低；
（5）H+在阴极得到电子，发生还原反应，阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，阴极收集到224mL(标准状况)气体时，转移电子0.02ml，生n(SO42- )=0.01ml·L−1×.01L=0.001ml，
转移电子n(e-)=0.001ml×7=0.007ml，η(SO42- )= ×100%=35%，故答案为：35%。
（6）联产高纯H2，Fe3+可循环利用，脱硫速率快。
【点睛】本题侧重考查学生图象分析、判断及计算能力，题目难度中等。
31．D
【分析】本装置利用太阳能从海水中提取金属锂，由于锂能与水发生反应，所以Li应在电极a生成，从而得出电极a为阴极，电极b为阳极。
【详解】A．该装置是将太阳能转化为电能，然后电解海水制取锂，则将光能间接转变为化学能，A正确；
B．由分析可知，a极为阴极，电极上Li+得电子生成Li，发生还原反应，B正确；
C．电解过程中，b极Cl-失电子生成Cl2，Cl2溶于水后有一部分与水反应生成HCl和HClO，所以电极附近溶液pH减小，C正确；
D．海水中的Li+通过固体陶瓷膜进入电极a，得电子生成Li，若H2O也进入电极a附近，则生成的Li与H2O发生反应，所以固体陶瓷膜允许Li+通过，但不允许H2O等较小微粒通过，D错误；
故选D。
32．C
【分析】由题干信息和电解装置可知，铁棒作阴极，电极反应为：Ni2++2e-=Ni，石墨电极为阳极，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl-由阴极区经过阴离子交换膜进入阳极室，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，阴极上Ni2+优先放电，故在含镍废水中离子的氧化性：，A正确；
B．由分析可知，阳极上发生的电极反应式是：，B正确；
C．由分析可知，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl-由阴极区经过阴离子交换膜进入阳极室，根据电荷守恒可知，有多少Cl-被消耗就有多少Cl-由阴极室进入阳极室，故电解过程中，NaCl溶液的浓度基本不变，C错误；
D．由题干信息可知，Ni2+在pH为7.1时开始沉淀，故为提高Ni的回收率，电解中废水的pH应低于7.1，D正确；
故答案为：C。
33．B
【详解】A．在右侧电极发生还原反应，则电极是阴极，是电源负极，是电源正极，正极的电极电势较高，A项错误；
B．左侧石墨电极是阳极，放电得到、，电极反应式为，B项正确；
C．Ⅲ室的移向Ⅱ室，故膜Ⅱ是阴离子交换膜，C项错误；
D．Ⅱ室溶液中溶质的质量增加了，说明有和移向Ⅱ室，故电路中转移电子，D项错误；
故选B。
34．C
【分析】由题意可知，电解时，阳极Fe、Ni、Pb失电子发生氧化反应，氧化性：Ni2+>Fe2，阴极Ni2+得电子发生还原反应。
【详解】A．由于氧化性：Ni2+>Fe2+，Fe2+在阴极不放电，阴极的电极反应为Ni2++2e−=Ni，故Fe2+不需要除去，A错误；
B．使用隔膜电解槽的主要目的是防止进入极液Ⅰ的少量Pb2+直接在阴极放电，将极液Ⅰ除去Pb2+净化后，再回到阴极，可得到更纯的Ni，故不能使用阳离子交换膜，B错误；
C．由A项分析知，“粗镍”与电源正极相连，“纯镍”与电源负极相连，C正确；
D．阳极质量减少是因为Fe、Ni、Pb溶解，而阴极质量增加是因为Ni析出，二者质量不相等，D错误；
故选C。
35．(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应充分进行（合理即可）
(2)
(3)吸收产生的（或分解吸收热量，防止温度过高对炉内结构的损坏）（合理即可）
(4) 四 Ⅷ 分馏
(5) 阳
(6)24.83%
【分析】黄铜矿（主要成分是）、混辉铜矿（主要成分是）粉碎并将氧气从底部吹入，进行底吹熔炼，得到烟气、铜锍、炉渣，铜锍的主要成分为和FeS，还含有FeO等物质，对铜锍加入O2和石灰石进行连续吹炼得到粗铜，对粗铜进行 “火法精炼”，基本流程是鼓入空气，使熔体中杂质如铁、镍等发生氧化，形成炉渣或挥发进入炉气而除去，得到阳极铜，阳极铜电解精炼得到铜。
【详解】（1）底吹熔炼前将黄铜矿、混辉铜矿粉碎并将氧气从底部吹入，其目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应充分进行。
（2）黄铜矿在“底吹熔炼”时生成FeO、和，化学方程式为：；
（3）“连续吹炼”过程中加入石灰石除了可以作为助熔剂外，还可以起的作用为吸收产生的，分解吸收热量，防止温度过高对炉内结构的损坏；
（4）镍位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族；从石油中获得重油的分离提纯方法为分馏；
（5）“电解精炼”铜时阴极的电极反应式为；若采用硫酸酸化的硫酸铜溶液作电解质溶液，电解过程中在电解池中从阴极流向阳极；
（6）全过程转移的电子数为：，即5000 ml，根据阴极的电极反应式可知，产生铜的物质的量为2500 ml，则铜的产率为。
36．C
【分析】由题意和图示，甲为氢氧燃料电池，乙为电解质，根据乙池中，惰性电极处苯被还原为环己烷，故惰性电极发生还原反应为阴极，多孔性惰性电极为阳极，则G电极与阴极相连，为原电池负极，F为正极，故甲池中F为正极，A处通入氧气，G为负极，B处通入氢气。
【详解】A．由分析，A处通入O2，E处为电解池阳极产物，阳极是水放电生成氢气和氧气，A正确；
B．原电池中阳离子向正极移动，F极为正极，故甲池中H+由G极移向F极，电解池中，阳离子向阴极移动，惰性电极为阴极，故乙池中H+由多孔惰性电极移向惰性电极，B正确；
C．10ml含20%苯的混合气体，经过电解生成10ml含苯10%的混合气体，则被还原分苯的物质的量为10ml×(20%-10%)=1ml，由电极方程式得转移电子的物质的量为6ml，C错误；
D．乙池中，惰性电极处苯得到电子，被还原为环己烷，电极方程式为：，D正确；
故选C。
37．C
【分析】该装置左侧为浓差原电池，右侧为电解池，实现海水淡化装置，甲室电极发生，该电极为负极，乙室的电极发生，该电极为正极，故Cl电极为阳极，C2电极为阴极，溶液中阳离子移向阴极室，膜2为阳离子交换膜，阴离子移向阳极室，膜1为阴离子交换膜，从而模拟实现海水淡化。
【详解】A．由上述分析可知，乙室的电极为正极，故电势高于甲室，A正确；
B．Cl电极为阳极，电极反应为，B正确；
C．溶液中阳离子移向阴极室，膜2为阳离子交换膜，阴离子移向阳极室，膜1为阴离子交换膜，C错误；
D．乙室的电极发生，增加为生成的的质量，物质的量为，转移电子0.2ml，理论上NaCl溶液移向阳极室的为0.2ml，移向阴极室的为0.2ml，故质量减少，D正确；
答案选C。
38．C
【分析】为原电池的正极，电极反应为，为原电池的负极，电极反应为，Fe电极为阳极，Cu电极为阴极，据此分析解答。
【详解】A．左侧为阴极室，Cu电极上的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，当Cu电极上生成1ml气体时，同时产生，此时中部有通过阳离子交换膜进入阴极室平衡电荷，阴极室NaOH浓度变大，，故A正确；
B．左侧为阴极室，Cu电极上的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，当Cu电极上生成1ml气体时，同时产生，此时中部有通过阳离子交换膜进入阴极室平衡电荷，故B正确；
C．为原电池的正极，电极反应为，为原电池的负极，电极反应为，故C错误；
D．Fe电极为阳极，其电极反应为：，故D正确；
故选：C。
39．D
【分析】根据已知条件和装置图可以得出：左边是甲烷燃料电池，右边是电解池，有害气体、分别转化为和，则通入NO的一极为阴极，通入SO2的为阳极，a为负极，b为正极；
【详解】A．根据c电极通入的气体转化为，所以该电极是失去电子，发生氧化反应，是电解池的阳极，则b是燃料电池的正极，通入的是氧气，甲通入的是甲烷，选项A正确；
B．由于电解液是氢氧化钾溶液，通入氧气的b极的电极反应为：，选项B正确；
C．d电极转化为，是电解池阴极得电子，可知电极反应式为：，选项C正确；
D．c电极是转化为，电解池阳极失电子，电极反应式为：，所以在电解池中总反应方程式为，电解过程中消耗水，生成硫酸铵和硫酸，则通过丙出口出去的物质有硫酸铵的浓溶液和，选项D错误；
答案选D。
40．(1) 原电池 CH3OH－6e－＋8OH－=CO＋6H2O
(2) 阳极 4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3
(3) 280 D 1.60
(4) 减小 增大
【分析】甲池为甲醇燃料电池，通入甲醇的电极为负极、通入氧气的电极为正极。乙池是电解池，A与电池正极相连，B与负极相连，A是阳极、B是阴极；丙池是电解池，C与电池正极相连，D与负极相连，C是阳极、D是阴极。
【详解】（1）甲池为原电池，通入CH3OH的电极发生氧化反应，为原电池负极，电极反应为CH3OH－6e－＋8OH－=＋6H2O。
（2）乙池为电解池，电解AgNO3溶液，其中C为阳极，Ag为阴极，总反应为4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3。
（3）乙池中B电极发生反应Ag++e-=Ag，当乙池中B极质量增加5.40 g时，转移电子0.05ml，根据各电极上转移的电子数相同，甲池中理论上消耗O2的物质的量为，消耗氧气的体积(标准状况下)为0.0125ml×22400mL/ml=280mL；丙池是电解池，D是阴极，阴极析出铜单质，所以D极析出铜，转移0.05ml电子，生成0.025ml铜，析出铜的质量为1.6g。
（4）甲池中总反应为2CH3OH＋3O2＋4KOH=2K2CO3＋6H2O，电键闭合一段时间后，甲池中溶液的pH将减小；若丙池中电极不变，将其电解质溶液换成NaCl溶液，根据丙池中总反应2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，则溶液pH增大。
41．C
【分析】阳极：
阴极：Ni2++2e- =Ni、2H+ +2e-=H2↑
阳极的钠离子穿过阳离子交换膜移向氯化钠溶液，阴极室氯离子穿过阴离子交换膜移向B室氯化钠溶液，氯化钠溶液的浓度增大；
【详解】A．根据分析可知碳棒上发生的电极反应：，故A正确；
B．根据分析可知电解过程中，阴极室的Cl-，和阳极室的钠离子都移向氯化钠溶液，B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断增大，故B正确；
C．为了抑制的水解，阴极处溶液处于酸性，根据信息可知阴极处得电子能力：(高浓度)(低浓度)，酸性太强了H+放电，故C错误；
D．电解时阳极碳棒质量不变，镀镍铁棒上析出固体Ni，质量增加，故D正确；
故答案为C。
42．D
【分析】由图可知，左边电极氯化亚铜转化为氯化铜，失电子发生氧化反应，作阳极，电极反应式为；右边电极作阴极，电极反应式为。左边作阳极，右边作阴极，则a为电源正极，b为电源负极，据此分析解答。
【详解】A．由图可知，左边电极氯化亚铜失去电子，发生氧化反应，作阳极，右边电极为阴极，故b为电源负极，阴极上的得电子生成，A正确；
B．饱和食盐水中的通过膜Ⅱ移入阴极区，同时制得副产品NaOH，饱和食盐水中的通过膜I移入阳极区，补充消耗的，则膜I、膜Ⅱ依次适合选用阴离子交换膜、阳离子交换膜，B正确；
C．左边电极为阳极，电极反应式为，阴极电极反应式为，生成氢氧根离子，钠离子向右侧迁移，右侧NaOH浓度变大，氯离子向左侧迁移，因而NaCl浓度变小，需及时补充，C正确；
D．总反应为，由，结合电极反应式可知，制得转移2ml电子，同时有迁移并放出，故氢氧化钠溶液增重，D错误；
故选D。
43．B
【分析】根据图示，M电极所在为阳极室，M电极为阳极，N电极为阴极，则碱性甲烷燃料电池中m电极为正极，n电极为负极；据此分析作答。
【详解】A．该装置用于制备C(H2PO2)2，M电极为阳极，则M电极为金属C，M电极的电极反应为C-2e-=C2+，N电极为不锈钢，A正确；
B．n电极为碱性甲烷燃料电池的负极，n电极通入CH4，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，B错误；
C．N电极为阴极，N电极电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电解一段时间后，N极区碱性增强，溶液的pH增大，C正确；
D．阳极室中的C2+通过膜a进入产品室，膜a为阳离子交换膜，原料室中通过膜b进入产品室，膜b为阴离子交换膜，则原料室中Na+通过膜c进入阴极室，膜c为阳离子交换膜，D正确；
答案选B。
44．C
【分析】通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，说明石墨电极Ⅱ为阳极，则电源b为正极，a为负极，石墨电极Ⅰ为阴极，据此解答。
【详解】A．由分析可知，a是电源的负极，故A正确；
B．石墨电极Ⅱ为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色，故B正确；
C．随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以CuCl2溶液浓度变小，故C错误；
D．当完全溶解时，消耗氢离子为0.06ml，根据阳极电极反应式，产生氧气为0.015ml，体积为336mL (折合成标准状况下)，故D正确；
故选C。
45．D
【分析】结合题干信息，由图可知M室会生成硫酸，说明OH-放电，电极为阳极，则a为正极，b为负极，据此分析解答问题。
【详解】A．根据上述分析，b为电源负极，A选项错误；
B．根据电池的总反应为2Li+xS=Li2Sx，没通过2mle-需要消耗32xg硫，B选项错误；
C．N室为阴极，氢离子放电，电极反应式为2H++2e-===H2↑，C选项错误；
D．M室生成硫酸，为阳极，电解池中阴离子向阳极移动，原料室中的SO42-通过阴膜移向M室，D选项正确；
答案选D。
考点03 电解池、金属的腐蚀与防护
考法01 电解原理
1．Cu2O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的一种制取Cu2O的电解池示意图如下，电池总反应为2Cu＋H2OCu2O＋H2↑。下列说法正确的是
A．石墨电极上产生氢气
B．铜电极发生还原反应
C．铜电极接直流电源的负极
D．当有0.1ml电子转移时，有0.1ml Cu2O生成
2．如图是一个石墨作电极，电解稀的Na2SO4溶液的装置，通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有关叙述正确的是
A．逸出气体的体积，A电极的小于B电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．A电极附近呈红色，B电极附近呈蓝色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
3．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,则下表中各项所列对应关系均正确的一组是
A．AB．BC．CD．D
4．一种微生物电化学方法生产甲烷的装置如图所示。下列说法正确的是
A．端为直流电源的负极
B．温度越高，甲烷的生成速率越大
C．阳极的电极反应式为
D．每生成1.12L甲烷，电路中转移0.4ml电子
5．一种电解法制备的装置如图所示。下列说法正确的是
A．电解时化学能转化为电能
B．电解时应将铂电极与直流电源正极相连
C．电解时铁电极反应式：
D．电解过程中转移，理论上可获得标准状况下的
考法02 电解原理的应用
6．如图为电解饱和食盐水装置，下列有关说法不正确的是
A．左侧电极上发生氧化反应
B．右侧生成的气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
C．电解一段时间后，B口排出NaOH溶液
D．电解饱和食盐水的离子方程式： 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑
7．电解原理在工业生产中应用广泛，下列有关电解原理的应用正确的是
A．工业上用电解饱和食盐水制备烧碱、氯气等化工原料
B．可通过电解熔融AlCl3冶炼铝
C．电镀时，镀层金属作为阴极，待镀金属作为阳极
D．电解精炼铜时，用纯铜板作为阳极，粗铜板作为阴极
8．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
9．某电化学装置如图所示，a、b分别接直流电源两极。下列说法正确的是
A．溶液中电子从B极移向A极
B．若B为粗铜，A为精铜，则溶液中c(Cu2+)保持不变，
C．若A、B均为石墨电极，则通电一段时间后，溶液pH增大
D．若B为粗铜，A为精铜，则A、B两极转移的电子数相等
10．氯碱工业是高能耗产业，将电解池与燃料电池串联组合的新工艺的装置如图所示。已知：空气（除去CO2）中氧气的体积分数约为21%。下列叙述错误的是
A．X为Cl2，Y为H2
B．c>a>b
C．燃料电池中阳离子从右侧移向左侧
D．标准状况下，若生成22.4LX，则理论上消耗53.3L空气
考法03 金属的腐蚀与防护
11．如图，将一根纯铁棒垂直没入水中，一段时间后发现AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重．下列关于此现象的说法不正确的是
A．铁棒AB段的溶解氧浓度高于BC段
B．铁棒AB段电极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-
C．铁棒AB段的Fe2+浓度高于BC段
D．该腐蚀过程属于电化学腐蚀
12．我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是
A．通电时，锌环是阳极，发生氧化反应
B．通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e-=Zn
D．断电时，仍能防止铁帽被腐蚀
13．厌氧腐蚀是指在缺乏氧气的深层潮湿土壤中，存在的硫酸盐还原菌会附着在钢管表面促进钢铁的腐蚀，其反应原理如图所示。下列说法错误的是。
A．厌氧腐蚀属于化学腐蚀
B．负极的电极反应式：Fe-2e-=Fe2+
C．每生成1mlFeS，最终转移的电子数为8NA
D．镀锌钢管破损后仍能减缓钢管的腐蚀
14．下列说法不正确的是
A．钢铁表面水膜酸性很弱或呈中性，发生吸氧腐蚀
B．钢铁表面水膜酸性较强，发生析氢腐蚀
C．钢闸门作为阴极而受到保护
D．将锌板换成铜板对钢闸门保护效果更好
(2024·辽宁六校联考)
15．将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是
A．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−=Fe3+
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
考点04 电化学原理的综合应用
考法01 电解原理在物质制备中的应用
16．一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H+。下列叙述错误的是
A．Pd电极b为阴极
B．阴极的反应式为：N2+6H++6e−2NH3
C．H+由阳极向阴极迁移
D．陶瓷可以隔离N2和H2
17．研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2—CaO作电解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法中正确的是
A．将熔融CaF2—CaO换成Ca(NO3)2溶液也可以达到相同目的
B．阳极的电极反应式为：C + 2O2- - 4e- ＝ CO2↑
C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量减少
D．石墨为阴极
18．己二腈是工业制造尼龙的原料，现代工业常用电有机合成法制备，总反应为，装置如图所示。下列说法错误的是
A．b为电源的负极
B．阳极的电极反应为
C．当电路中转移时，阳极室溶液质量减少16 g
D．阴极的电极反应为：
19．据统计，2022年我国光伏发电并装机容量突破3亿千瓦，连续七年稳居全球首位。已知四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]常用作电子工业清洗剂，以四甲基氯化铵[(CH3)4NCl]为原料，采用电渗析法合成[(CH3)4NOH]，工作原理如图。下列说法正确的是
A．光伏并网发电装置中N型半导体为正极
B．c、d为阳离子交换膜，e为阴离子交换膜
C．a为阴极，电极反应式为2(CH3)4N++2H2O+2e-=2(CH3)4NOH+H2↑
D．制备182g四甲基氢氧化铵，两极共产生33.6L气体
(2024·江苏镇江高三月考)
20．甲烷是良好的制氢材料。我国科学家发明了一种500℃时，在含氧离子()的熔融碳酸盐中电解甲烷的方法，实现了无水、零排放的方式生产H2和C。反应原理如图所示。下列说法正确的是
A．X为电源的负极
B．Ni电极上发生的电极反应方程式为
C．电解一段时间后熔融盐中的物质的量变多
D．该条件下，每产生22.4L H2，电路中转移2ml电子
考法02 电解原理应用与污水处理
21．电解法处理含有Cl-、NO的酸性废水，其工作原理及电极b中铁的化合物的催化机理如图所示，H表示氢原子。下列说法错误的是
A．电极b接电源负极
B．处理1mlNO，电路中转移5mle-
C．HClO在阳极生成：Cl-+H2O-2e-=HClO+H+
D．H+与NO反应的电极方程式为10H++NO+8e-=NH+3H2O
22．我国科研工作者提出通过电解原理联合制备环氧乙烷同时处理酸性含铬废水，其工作原理示意图如图所示。其中双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜组成，工作时内层解离为和，并分别向两极迁移。下列说法正确的是
A．电极a为电源正极
B．膜q为阳离子交换膜
C．工作时，NaOH溶液浓度保持不变
D．N极的电极反应式为
23．电化学技术去除污水中的，是一项具有应用前景的技术。电还原的部分过程如图所示(ad表示吸附状态)，已知除了过程a外，其他过程均有参加。下列叙述正确的是
A．污水处理过程中，可用金属铁作阳极
B．电还原的过程发生在阴极区
C．若最终产物为N2，则整个过程表示为
D．理论上发生过程d1和过程d2都能有效降低水中总氮浓度
(2024·湖南部分学校高考临考模拟)
24．用电解法处理废水中的模拟装置如图所示。a、b为离子选择性透过膜，下列说法正确的是
A．阳极室溶液由无色变成蓝色
B．阴极的电极反应式为
C．a膜为阴离子选择性透过膜
D．每转移2ml电子，阴极室质量增重34g
(2024·重庆第八中学校高三高考适应性月考)
25．我国科学家研发了一种在废水处理中实现碳中和的绿色化学装置，同时获得乙酰胺，其原理如图所示。下列说法正确的是
A．石墨电极b为阳极，Na+由I室移向Ⅱ室
B．电解一段时间后，I、Ⅱ室溶液的pH均逐渐增大
C．发生还原反应：
D．理论上，每产生0.1ml乙酰胺的同时电极b至少有15.68L(标况)O2生成
考法03 电解原理在大气治理方面的应用
(2024·陕西榆林一模)
26．间接电解法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示，质子膜允许和通过。下列有关说法正确的是
A．电极II的材料可用铁、铜等导电材料替换
B．电极I的电极反应为
C．电解过程中电极II附近溶液的pH增大
D．工作时有通过质子膜时可处理2.24LNO
(2024·广东东莞中学、广州二中、惠州一中、深圳实验、珠海一中、中山纪中六校联考)
27．回收利用工业废气中的和，实验原理示意图如下。
下列说法正确的是
A．装置a中每吸收22.4L（标准状况下）废气，b中转移电子数为
B．装置a吸收废气过多，不会影响装置b中放电微粒的种类
C．装置b中的交换膜为质子交换膜，电解过程中两极溶液pH值均稍有降低
D．装置b中右侧的电极反应为；
(2024·福建宁德三模)
28．利用电催化将温室气体转化为高附加值化学品是实现“碳中和”的重要途径。一种集成式电化学耦合系统如图所示，总反应为。下列说法正确的是
A．接直流电源负极
B．产物中可能有
C．为阳离子交换膜
D．右室的电极反应式为：
(2024·广东江门第一中学高三月考)
29．以丙烯腈()为原料，利用电解原理合成己二腈[]，可减少氮氧化物的排放，其总反应为：电解过程会产生丙腈()等副产物(已知：)。下列说法正确的是
A．电子的流向为电源b极→Pb电极→电解质溶液电极→电源a极
B．Pb电极主要发生的电极反应式为：
C．工作一段时间后，电极附近pH增大
D．若电极产生33.6L(标准状况)气体，Pb电极区生成了2.5ml己二腈[]，则电流效率高于90%
30．电化学原理被广泛应用于生产、生活的许多方面，利用电解法脱除煤中的含硫物质(主要是FeS2)的原理如图所示。
(1)阴极石墨棒上有无色气体产生，该气体是 。
(2)阳极的电极反应式为 。
(3)补全脱硫反应方程式： 。
FeS2+_______+_______=SO+_______+_______
(4)相同反应时间，FeCl3对脱硫率的影响如图所示。
①电解脱硫过程中，FeCl3的作用是催化剂，结合简单碰撞理论说明使用FeCl3能加快反应速率的原因 。
②FeCl3的质量分数大于1.5%时，脱硫率随FeCl3浓度的增大而下降，解释原因 。
(5)研究发现，电解时若电压过高，阳极有副反应发生，造成电解效率降低。电解效率η的定义：。某电压下电解100mL煤浆-FeCl3-H2SO4混合液，煤浆中除FeS2外不含其它含硫物质，混合液中H2SO4浓度为0.01ml·L−1，FeCl3的质量分数为1.5%。当阴极收集到224mL(标准状况)气体时(阴极无副反应发生)，测得溶液中c(SO)=0.02ml·L−1，η(SO)= (忽略电解前后溶液的体积变化)。
(6)综上，电解法脱硫的优点有 (写出两点)。
考法04 电解原理应用与金属处理
31．海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能从海水中提取金属锂的技术，提取原理如图所示，下列说法错误的是
A．该装置将光能间接转变为化学能
B．a极为阴极，电极上发生还原反应
C．电解过程中可监测到b极附近溶液pH减小
D．固体陶瓷膜允许Li+、H2O等较小微粒通过
32．已知：Ni2+在pH为7.1时开始沉淀。如图所示，工业上用电解法回收含镍废水中的镍。下列说法错误的是
A．在含镍废水中离子的氧化性：
B．阳极上发生的电极反应式是：
C．电解过程中，NaCl溶液的浓度将不断降低
D．为提高Ni的回收率，电解中废水的pH应低于7.1
(2024·东三省高三5月份大联考)
33．电解溶液获得单质和较浓的盐酸，其工作原理如图所示。下列说法正确的是
A．电极电势：
B．阳极上的电极反应式为
C．膜Ⅱ是阳离子交换膜
D．若Ⅱ室中溶质增加了，则电路中转移电子
(2024·河南南阳第一中学校高三冲刺押题卷)
34．粗镍中含有及少量和，工业上，用如图所示的流动隔膜式电解槽精炼粗镍，以硫酸镍和少量氯化镍混合溶液作电解液，电解液中的能较有效地阻止电极钝化。已知：①实验条件下，及少量以离子形式进入极液；②金属性：。下列说法正确的是
A．“净化”的目的主要是除去
B．“隔膜”是阳离子交换膜，将两种极液隔开
C．“粗镍”与电源正极相连，“纯镍”与电源负极相连
D．电解相同时间，阴阳两极质量变化相等
(2024·安徽合肥第六中学高三最后一卷)
35．我国自主研发的双底吹连续炼铜工艺以黄铜矿（主要成分是）、混辉铜矿（主要成分是）为原料进行炼钢，流程如图所示。已知铜锍的主要成分为和FeS，还含有FeO等物质。
请回答下列问题：
(1)“底吹熔炼”前应将黄铜矿、混辉铜矿粉碎并将氧气从底部吹入，其目的是 。
(2)黄铜矿在“底吹熔炼”时生成FeO、和的化学方程式为 。
(3)“连续吹炼”过程中加入的石灰石除了可以作为助熔剂外，还可以起到的作用为 （填一条）。
(4)“火法精炼”的基本流程是鼓入空气，使熔体中杂质如铁、镍等发生氧化，形成炉渣或挥发进入炉气而除去，其中镍位于元素周期表的第 周期第 族。残留的氧常常通过重油还原，从石油中获得重油的分离方法的名称为 。
(5)“电解精炼”铜时阴极的电极反应式为 ；若采用硫酸酸化的硫酸铜溶液作电解质溶液．电解过程中向 极移动（填“阴”或“阳”）。
(6)某次生产时原料黄铜矿、混辉铜矿的总质量为3.2吨（其中Cu元素的含量为20.14%），“电解精炼”全过程转移的电子数为，本次生产中铜的产率为 （结果保留两位小数）。
考点05 多池、多室的电化学装置
考法01 多池串联的两大模型
(2024·江苏扬州高三月考)
36．如图甲乙两个装置相连，甲池是一种常见的氢氧燃料电池装置，乙池内，D中通入10ml混合气体，其中苯的物质的量分数为20%(其余气体不参与反应)，一段时间后，C处出来的气体中含苯的物质的量分数为10%(不含，该条件下苯、环己烷都为气态)，下列说法不正确的是
A．甲池中A处通入，乙池中E处有放出
B．甲池中由G极移向F极，乙池中由多孔惰性电极移向惰性电极
C．导线中共传导12ml电子
D．乙池中左侧惰性电极上发生反应：
(2024·山东实验中学高三学业水平等级考试)
37．利用如下装置模拟工业上电渗析法实现海水淡化。下列说法错误的是
A．乙室的Ag电极电势高于甲室
B．Cl电极的反应为
C．膜1为阳离子交换膜、膜2为阴离子交换膜
D．当乙室Ag电极的质量增加时，理论上NaCl溶液减少
38．利用浓差电池制备高铁电池的重要材料，反应原理如图所示。下列说法错误的是
A．
B．c为阳离子交换膜，当Cu电极产生1ml气体时，有通过阳离子交换膜
C．浓差电池放电过程中，电极上的电极反应为
D．Fe电极的电极反应为：
(2024·河北沧州一模)
39．利用甲烷燃料电池作电源，可以通过电化学方法将有害气体、分别转化为和，装置如图所示。下列说法不正确的是
A．通过甲进入的气体是甲烷
B．b极的电极反应为：
C．d电极反应式是
D．通过丙出口出去的物质只有硫酸铵的浓溶液
40．某兴趣小组的同学用如下装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的电键时，观察到电流表的指针发生了偏转。
请回答下列问题。
(1)甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，通入CH3OH电极的电极反应为 。
(2)乙池中A(石墨)电极的名称为 (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，总反应为 。
(3)当乙池中B极质量增加5.40 g时，甲池中理论上消耗O2的体积(标准状况下)为 mL，丙池中 (填“C”或“D”)极析出 g铜。
(4)电键闭合一段时间后，甲池中溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”，下同)；若丙池中电极不变，将电解质溶液换成NaCl溶液，溶液的pH将 。
考法02 离子交换膜电解池
(2024·江苏南通统考)
41．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：①能发生水解；
②阴极处得电子能力：(高浓度)(低浓度)
A．碳棒上发生的电极反应：
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．为了抑制的水解，阴极处溶液酸性越强越好
D．电解时碳棒质量不变，镀镍铁棒质量增加
42．我国学者利用双膜三室电解法合成了，该方法的优点是能耗低、原料利用率高，同时能得到高利用。价值的副产品，其工作原理如图所示。下列说法错误的是
A．b为电源负极，气体X为
B．膜I、膜Ⅱ依次适合选用阴离子交换膜、阳离子交换膜
C．电解过程中需及时补充NaCl
D．制得的同时NaOH溶液质量增加80g
43．某科研小组用碱性甲烷燃料电池制备，其工作原理如图所示(已知电解装置的电极材料分别为金属钴和不锈钢)：
下列有关说法错误的是
A．N电极为不锈钢
B．电极n处电极反应式为：
C．电解一段时间后，N极区溶液增大
D．膜a、膜c均为阳离子交换膜
44．如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列判断错误的是
A．a是电源的负极
B．通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色
C．随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大
D．当完全溶解时，至少产生气体336mL (折合成标准状况下)
45．已知：锂硫电池的总反应为2Li+xS=Li2Sx。以锂硫电池为电源，通过电解含(NH4)2SO4的废水制备硫酸和化肥的示意图如图(不考虑其他杂质离子的反应)。下列说法正确的是（ ）
A．b为电源的正极
B．每消耗32g硫，理论上导线中一定通过2mle-
C．N室的电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+
D．SO42-通过阴膜由原料室移向M室
考点03 电解池、金属的腐蚀与防护(限时：20 min)
考法01 电解原理
考法02 电解原理的应用
考法03 金属的腐蚀与防护
考点04 电化学原理的综合应用(限时：30 min)
考法01 电解原理在物质制备中的应用
考法02 电解原理应用与污水处理
考法03 电解原理在大气治理方面的应用
考法04 电解原理应用与金属处理
考点05 多池、多室的电化学装置(限时：20 min)
考法01 多池串联的两大模型
考法02 离子交换膜电解池
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管中呈红色
B
正极
AgNO3溶液
b管中电极反应式是4OH--4e-=O2↑+2H2O
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
参考答案：
1．A
【分析】根据电池总反应2Cu＋H2OCu2O＋H2↑可知，Cu化合价升高，失去电子，做阳极，发生氧化反应，电极反应式为2Cu-2e-+2OH-＝Cu2O+H2O，石墨电极为阴极，H+在阴极得到电子，电极反应式为：2H++2e-＝H2↑，据此可分析解答问题。
【详解】A．根据上述分析，石墨作阴极，H+在阴极得到电子，电极反应式为：2H++2e-＝H2↑，A选项正确；
B．根据电池总反应2Cu＋H2OCu2O＋H2↑可知，Cu化合价升高，失去电子，做阳极，发生氧化反应，B选项错误；
C．铜电极为阳极，阳极接电源正极，C选项错误；
D．根据2Cu-2e-+2OH-＝Cu2O+H2O，当有0.1ml电子转移时，有0.05ml Cu2O生成，D选项错误；
答案选A。
2．D
【详解】A．A、B电极反应式分别为4H2O+4e-=2H2↑+4HO-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，相同温度和压强下，A电极生成气体体积大于B电极，故A错误；
B．阳极上生成氧气、阴极上生成氢气，氧气和氢气都是无色无味气体，故B错误；
C．A、B电极反应式分别为4H2O+4e-=2H2↑+4HO-、2H2O-4e-=O2↑+4H+，所以A电极附近溶液呈碱性、B电极附近溶液呈酸性，则A电极溶液呈蓝色、B电极溶液呈红色，故C错误；
D．惰性电解电解稀的Na2SO4溶液，实际是电解水，将全部电解液转移到同一烧杯中，充分搅拌后溶解呈中性，故D正确；
故选D。
3．C
【分析】本题考查了电解过程中，溶液pH的变化，电极反应式的书写和电解产物；根据电解规律“有氢无氧增碱性，有氧无氢增酸性，有氢有氧增原性”分析溶液pH的变化。
【详解】A. 电解Na2SO4溶液，实质是电解水，X极为正极，a管附近石墨电极的对应阳极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，Y为负极，b管附近石墨对应阴极反应式为2H++2e-=H2↑，氢离子浓度降低，故两端滴入酚酞后，b管中呈红色，A错误；
B.电解硝酸银，阳离子放电顺序Ag+〉H+，阴离子放电顺序NO3-＜OH-，Y为负极，b管附近石墨对应阴极反应式为Ag++e-=Ag，B错误；
C.电解氯化铜，阳离子放电顺序Cu2+〉H+，阴离子放电顺序OH-＜Cl-，故实质为电解电解质，Y为正极，b管附近石墨对应阳极反应为2Cl--2e-=Cl2↑，产生氯气，C正确；
D.电解氢氧化钠，本质上为电解水，NaOH溶液浓度增大，碱性更强，pH增大，D错误；
答案为C。
4．C
【分析】由题图可知，左池中 失电子被氧化为，故左池为电解池的阳极室，右池为电解池的阴极室，直流电源 端为正极，端为负极；阳极的电极反应式为；阴极的电极反应式为。
【详解】A．根据分析可知，端为正极，错误。
B．温度过高，微生物活性降低，甚至失去活性，甲烷的生成速率会下降，错误。
C．由分析可知，阳极的电极反应式为，正确。
D．左池生成，右池生成，根据 可知，每生成 转移 电子，但 所处的状况未知，无法计算转移电子的物质的量，错误。
答案选C。
5．D
【分析】电解法制备，则金属铁应作阳极，Fe失电子生成，阴极水放电生成氢气和氢氧根离子，据此分析解答。
【详解】A．电解过程中电能转化为化学能，故A错误；
B．通过电解原理制取，则Fe应作阳极失电子，铂作阴极，与直流电源负极相连，故B错误；
C．电解时铁电极反应式：，故C错误；
D．电解过程中阴极反应为：，转移，生成0.5ml氢气，标况下体积为：，故D正确；
故选：D。
6．B
【详解】A、电解池阳极A发生氯离子失去电子的氧化反应：2Cl――2e－＝Cl2↑，即左侧电极上发生氧化反应，故A正确；
B、阴极B发生氢离子得到电子的还原反应：2H++2e－＝H2↑，生成的是氢气，不是氯气，不能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，故B错误；
C、阴极B发生2H++2e－＝H2↑，水的电离平衡被破坏，生成NaOH，因此电解一段时间后，B口排出NaOH溶液，故C正确；
D、电解饱和食盐水时，电解池阳极A发生2Cl――2e－＝Cl2↑，阴极B发生2H++2e－＝H2↑，因此电解的总反应为：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-，故D正确；
故答案选B。
7．A
【详解】A．电解饱和食盐水可以得到烧碱、氯气等化工原料：，选项A正确；
B．AlCl3是共价化合物，熔融状态下不能电离出 Al3＋，不能通过电解熔融AlCl3冶炼铝，选项B错误；
C．电镀时，待镀金属作阴极，镀层金属作阳极，选项C错误；
D．电解精炼铜时，应用粗铜板作阳极，纯铜板作阴极，选项D错误；
故答案为：A。
8．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。
9．D
【详解】A．电解质溶液通过离子移动导电，电解质溶液中没有电子移动，故A错误；
B．若B为粗铜，A为精铜，电解质溶液是硫酸铜，该装置为电解精炼铜，溶液中c(Cu2+)略减小，故B错误；
C．若A、B均为石墨电极，电解方程式是，则通电一段时间后，溶液pH减小，故C错误；
D．根据电子守恒，阴极、阳极转移电子数一定相等，若B为粗铜，A为精铜，则A、B两极转移的电子数相等，故D正确；
故选D。
10．C
【分析】由题图可知，池为燃料电池、池为电解池，通入空气(除去)的一极是燃料电池的正极，电极反应式为。池中的浓度降低，阳极 放电生成，则为，阴极 放电生成 和，则为。
【详解】A．根据分析，为，为，正确；
B．池中 经过阳离子交换膜向右侧移动，结合阴极生成的，得到，浓度增大，则；为，在燃料电池的负极放电，消耗，且 池左侧 通过阳离子交换膜移向右侧，燃料电池的正极反应消耗水，故 池右侧 浓度增大，则，即，正确；
C．B为燃料电池，通入空气的一极是正极，则燃料电池中阳离子从左侧移向右侧，错误；
D．由得失电子守恒可知，标准状况下，若生成 氯气，则消耗空气的体积为，正确。
答案选C。
11．C
【分析】铁板在水溶液中发生吸氧腐蚀，属于原电池，BC段作原电池负极、AB段作原电池正极，据此解答即可。
【详解】A、铁棒AB段与空气界面较近，深水处溶氧量较少，因此铁棒AB段的溶解氧浓度高于BC段，故A不符合题意；
B、依据分析可知，AB段为原电池的正极，发生反应O2+4e-+2H2O=4OH-，故B不符合题意；
C、由于AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重，故BC段作原电池负极、AB段作原电池正极，因此BC段Fe2+浓度较高，故C符合题意；
D、铁板在水溶液中发生吸氧腐蚀，属于电化学腐蚀，故D不符合题意；
故答案为C。
12．C
【详解】A. 通电时，锌环连接电源正极，所以是阳极，发生氧化反应，故A正确；B.阴极为溶液中氢离子得电子，所以发生的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B正确；C.断电时发生原电池反应，锌环失电子做负极，电极反应为Zn-2e-= Zn2+，故C错误；D.断电时有锌做负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，故D正确；本题选C。
点睛：通电时为外加电流的阴极保护法，不通电时为牺牲阳极的阴极保护法。
13．A
【详解】A．钢管中含有碳元素，铁、碳与潮湿的土壤形成原电池，则厌氧腐蚀属于电化学腐蚀，A项错误；
B．根据图象可知，铁失去电子生成亚铁离子，发生氧化反应，作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，B项正确；
C．硫酸根离子变为硫离子时，转移8个电子，则每生成1 ml FeS，最终转移的电子数为8NA，C项正确；
D．镀锌的钢管破损后锌比铁活泼，锌作负极，保护铁不被腐蚀，D项正确；
答案选A。
14．D
【详解】A、当钢铁表面的水膜酸性很弱或显中性时,铁在负极放电,氧气在正极上放电,发生的是钢铁的吸氧腐蚀,所以A选项是正确的;
B、当钢铁表面的水膜显酸性时,铁在负极放电,水膜中的氢离子在正极放电生成氢气,发生的是析氢腐蚀,所以B选项是正确的;
C、在电解池中,阴极被保护,故要保护钢闸门,就要将钢闸门做电解池的阴极,所以C选项是正确的.
D、在原电池中,正极被保护,当将锌板换成铜板后,铜做正极被保护,钢闸门做负极被腐蚀,起不到对钢闸门的保护作用,故D错误;
综上所述，本题正确答案为D。
【点睛】本题考查了金属的腐蚀与防护，明确原电池和电解池原理是解本题关键，知道作原电池负极或电解池阳极的金属易被腐蚀。先判断装置是原电池还是电解池，再根据原电池正负极腐蚀的快慢比较，作原电池负极和电解池阳极的金属易被腐蚀，作原电池正极或电解池阴极的金属易被保护，金属腐蚀快慢顺序是：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护腐蚀措施的腐蚀。
15．C
【分析】根据实验所给条件可知，本题铁发生的是吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：O2+2H2O +4e-=4OH-；据此解题；
【详解】A.在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故A错误；
B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故B错误；
C.活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，故C正确；
D.以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故D错误；
综上所述，本题应选C.
【点睛】本题考查金属铁的腐蚀。根据电解质溶液的酸碱性可判断电化学腐蚀的类型，电解质溶液为酸性条件下，铁发生的电化学腐蚀为析氢腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：2H+ +2e-=H2↑；电解质溶液为碱性或中性条件下，发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：O2+2H2O +4e-=4OH-。
16．A
【详解】A、此装置为电解池，总反应是N2＋3H2=2NH3，Pd电极b上是氢气发生反应，即氢气失去电子化合价升高，Pd电极b为阳极，故A说法错误；B、根据A选项分析，Pd电极a为阴极，反应式为N2＋6H＋＋6e－=2NH3，故B说法正确；C、根据电解的原理，阴极上发生还原反应，即有阳极移向阴极，故C说法正确；D、根据装置图，陶瓷隔离N2和H2，故D说法正确。
17．B
【详解】试题分析：由图可知，石墨为阳极，阳极上的电极反应式为C+2O2﹣﹣4e﹣═CO2↑，钛网电极是阴极，阴极上的电极反应式为:2Ca2++4e﹣═2Ca，钙还原二氧化钛反应方程式为:2Ca+TiO2＝Ti+2CaO。A. 将熔融CaF2—CaO换成Ca(NO3)2溶液后，阴极上溶液中的氢离子放电，所以得不到钙，故A不正确；B. 阳极的电极反应式为C+2O2--4e-＝CO2↑，B正确；C. 由阴极上的电极反应式:2Ca2++4e﹣═2Ca及钙还原二氧化钛反应方程式2Ca+TiO2＝Ti+2CaO可知，在制备金属钛前后，整套装置中CaO的总量不变，C不正确；D. 石墨为阳极，D不正确。本题选B。
点睛：本题考查了电解原理，根据图中信息可以判断电极属性及两个电极上发生的反应，要仔细读图、充分尊重题中信息，切不可主观臆造。
18．C
【分析】根据总反应方程式与装置图，与电源电极a连接的电解池电极上发生的变化是，氧元素化合价升高，发生氧化反应，此电极为阳极，a是正极，题目据此解答。
【详解】A．由分析知，b是电源的负极，A正确；
B．阳极的电极反应式为，B正确；
C．当电路中转移时，阳极上有反应，因此阳极室溶液质量减少18 g，C错误；
D．阴极的电极反应为：，D正确；
故选C。
19．C
【分析】从图中可以看出，光伏并网发电装置中，a电极连接N型半导体，则其为负极，b电极连接P型半导体，则其为正极；电解装置中，a极为阴极，b极为阳极。从电解池a极区溶液中四甲基氢氧化铵[(CH3)4NOH]浓度增大，也可推出(CH3)4N+透过c膜向a电极移动，则a电极为阴极，c膜为阳膜；Cl-透过d膜向右侧移动，则d膜为阴膜；Na+透过e膜向左侧移动，则e膜为阳膜。
【详解】A．由分析可知，光伏并网发电装置中，N型半导体为负极，A不正确；
B．由分析可知，c、e为阳离子交换膜，d为阴离子交换膜，B不正确；
C．a为阴极，(CH3)4N+得电子产物与电解质作用，生成(CH3)4NOH和H2，电极反应式为2(CH3)4N++2H2O+2e-=2(CH3)4NOH+H2↑，C正确；
D．182g四甲基氢氧化铵的物质的量为=2ml，则a极生成1mlH2，b极生成0.5mlO2，两极共产生1.5ml气体，但由于温度、压强未知，所以无法求出生成气体的体积，D不正确；
故选C。
20．B
【分析】电解反应在温度于500℃时进行，电解质为熔融碳酸盐，则阳极的电极反应是甲烷失电子生成氢气和二氧化碳的过程，阴极是碳酸根离子得到电子生成碳，依据电子守恒和传导离子分析。
【详解】A． 电解池电极Ni-YSZ中甲烷变成CO2， C元素的化合价升高，失电子，发生氧化反应，作阳极，因此X为电源的正极，故A错误；
B． 阴极上发生还原反应，Ni电极上发生的电极反应方程式为，故B正确；
C． 电解一段时间后熔融盐中的物质的量不会变多，生成的通过熔融盐转移到阳极参加反应，故C错误；
D． 总反应为：CH4 C+2H2 ,反应条件为500℃，该条件下不是标准状况，故D错误；
故选B。
21．B
【详解】A．由图知，电极b上硝酸根离子转变为铵根离子、被还原，则电极b为阴极、接电源负极，A正确；
B．硝酸根离子转变为铵根离子N元素化合价从+5降低到-3，则处理1mlNO，电路中转移8mle-，B不正确；
C．阳极氯离子失去电子被氧化、生成HClO：Cl-+H2O-2e-=HClO+H+，C正确；
D．电极b上硝酸根离子转变为铵根离子、H+与NO反应的方程式为10H++NO+8e-=NH+3H2O，D正确；
答案选B。
22．D
【详解】A．由信息可知，电极M上乙烯被氧化为环氧乙烷、电极N上被还原为，则电极M为阳极、电极N为阴极，电极a为负极、电极b为正极，选项A错误；
B．双极膜中水解离出来的氢氧根离子向阳极区移动，膜q适合选用阴离子交换膜，选项B错误；
C．工作时阳极区生成水，NaOH溶液浓度减小，选项C错误；
D．Cr元素由价变为价，N极的反应方程式为，选项D正确。
答案选D。
23．B
【详解】A．在电还原过程有H+参加，金属铁与H+反应溶解，因此不能用金属铁作阳极，A错误；
B．经过电还原过程生成N2和，化合价由+5价降低为0价和-3价，即在阴极区得电子发生电还原反应，B正确；
C．若最终产物为N2，则整个过程表示为，C错误；
D．理论上发生过程d1产生N2气体，能有效降低水中总氮浓度，过程d2产生，仍存在与水溶液中，不能降低水中总氮浓度，D错误；
故选B。
24．A
【分析】根据图片知，Cu为阳极，阳极上Cu失电子发生氧化反应生成Cu2+，电极反应式为，C为阴极，电极方程式为：2H++2e-=H2，以此解答。
【详解】A．阳极上发生氧化反应，溶液由无色变为蓝色，A正确；
B．阴极上H＋发生还原反应：2H＋＋2e-=H2↑，B错误；
C．a膜为阳离子选择性透过膜，通过a膜进入阴极室，C错误；
D．每转移2ml电子，有2ml的进入阴极室，由阴极电极反应式可知有氢气产生，会释放出去，故阴极室质量增重32g，D错误；
故答案选A。
25．C
【分析】由转化为NH2OH、CO2转化为CH3CHO，N、C元素的化合价均降低，则a电极为阴极，b电极为阳极。
【详解】A．由分析可知，石墨电极b为阳极，Na+由阳极向阴极移动，即由Ⅱ室向I室移动，A不正确；
B．电解一段时间后，I室发生反应、2CO2+10e-+7H2O=CH3CHO+10OH-，溶液的pH增大，Ⅱ室发生反应4OH--4e-=O2↑+2H2O，溶液的pH减小，B不正确；
C．由B中分析可知，得电子发生还原反应：，C正确；
D．理论上，每产生0.1ml乙酰胺，共得到电子的物质的量为0.1ml×(6+7+1)=1.4ml，同时电极b至少生成O2的体积为=7.84L(标况)，D不正确；
故选C。
26．B
【分析】电解过程中电极Ⅱ生成的通过质子交换膜向左侧移动，左侧与反应生成和，故电极Ⅰ的电板反应为，电极Ⅱ上的反应为，以此分析；
【详解】A．电极Ⅱ有产生，是电解质溶液中失电子，电极Ⅱ作阳极，若用铁、铜作电极，则是铁、铜本身失去电子，A项错误；
B．电解过程中电极Ⅱ生成的通过质子交换膜向左侧移动，左侧与反应生成和，故电极Ⅰ的电板反应为，B项正确；
C．电极Ⅱ上的反应为，故电解过程中电极Ⅱ附近溶液的pH减小，C项错误；
D．工作时有通过质子膜时转移0.2ml电子，据得失电子守恒，消耗0.1ml NO，但未指明是否是标准状况，无法得出消耗的NO的体积，D项错误；
故答案为：B。
27．C
【分析】根据图知，含CO2和SO2的废气通入NaHCO3溶液中，得到NaHCO3和Na2SO3的混合溶液和CO2，发生的反应为2NaHCO3+SO2=Na2SO3+2CO2+H2O，电解池中，左侧电极上失电子生成，该电极上失电子发生氧化反应，为阳极，电解质溶液呈碱性，阳极反应式为；则通入CO2的电极为阴极，阴极反应式为，据此分析解题。
【详解】A．装置a中每吸收22.4L（标准状况下）废气，气体CO2和SO2总量为1ml，则CO2的量小于1ml，b中转移电子数小于，A错误；
B．装置a吸收废气过多，则会有机会生成NaHSO3，也可以放电，会影响装置b中放电微粒的种类，B错误；
C．装置b中的交换膜为质子交换膜，电解过程中阳极发生消耗氢氧根和水，pH值稍有降低，交换膜为质子交换膜，氢离子通过交换膜，进右侧，阴极反应式为，生成酸，两极溶液pH值均稍有降低；
C正确；
D．装置b中右侧的电极反应为：，D错误；
故选C。
28．B
【分析】左边电极发生氧化反应，为阳极，接电源正极，电极反应，右边电极发生还原反应，为阴极，接电源的负极，电极反应，阴极区的透过阴离子交换膜进入阳极区，与反应生成和氯离子，因此为阴离子交换膜。
【详解】A．根据分析知，接直流电源正极，A错误；
B．阴极区的氢氧根离子透过阴离子交换膜进入阳极区，与反应生成，B正确；
C．阴极区的透过阴离子交换膜进入阳极区，与反应生成和氯离子，因此为阴离子交换膜，C错误；
D．右室的电极反应式为：，D错误；
故选B。
29．B
【分析】由图可知，CH2=CHCN在Pb极生成NC(CH2)4CN，该过程中C的化合价降低，发生还原反应，Pb极是电解池阴极，PbO2为阳极，则电源a为正极，b为负极，以此解答。
【详解】A．电子不能在电解质溶液中传递，故A错误；
B．CH2=CHCN在Pb极得电子生成NC(CH2)4CN，电极方程式为：2CH2＝CHCN+2H++2e−＝NC(CH2)4CN，故B正确；
C．PbO2为阳极，H2O在阳极失去电子得到O2，电极方程式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，pH减小，故C错误；
D．阳极产生33.6L(标准状况) O2，物质的量为1.5ml，转移6ml电子，Pb电极区生成了2.5ml己二腈[]，得到5ml电子，则电流效率=，故D错误；
答案选B。
30．(1)H2
(2)Fe2+ - e− = Fe3+
(3)FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O = 2SO+ 15Fe2+ + 16H+
(4) 催化剂能改变反应历程，降低FeS2直接在电极放电反应的活化能，增大单位体积内反应物分子中活化分子的数目，单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率增大 随着FeCl3浓度的增大，可能发生Fe3+在阴极放电或者Cl−在阳极放电等副反应，导致与FeS2反应的Fe3+浓度减小，脱硫率降低或：随着FeCl3浓度的增大，平衡Fe3+ + 3H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3H+正向移动，产生更多Fe(OH)3 胶体，导致煤浆聚沉，脱硫率降低
(5)35%
(6)联产高纯H2，Fe3+可循环利用，脱硫速率快
【详解】（1）H+在阴极得到电子，发生还原反应，阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，故答案为：H2；
（2）在阳极失去电子，发生氧化反应，阳极的电极反应式为 - e-= ，故答案为：Fe2+ - e-= Fe3+ ；
（3）根据图示可知，反应物FeS2 和，产物 、根据得失电子守恒进行配平，配平后反应方程式为FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O = 2+ 15Fe2+ + 16H+，故答案为FeS2 + 14Fe3+ + 8H2O = 2 + 15Fe2+ + 16H+
（4）催化剂能改变反应历程，降低FeS2直接在电极放电反应的活化能，增大单位体积内反应物分子中活化分子的数目，单位时间内有效碰撞次数增加，反应速率增大；随着FeCl3浓度的增大，可能发生Fe3+在阴极放电或者Cl−在阳极放电等副反应，导致与FeS2反应的Fe3+浓度减小，脱硫率降低或：随着FeCl3浓度的增大，平衡Fe3+ + 3H2O ⇌ Fe(OH)3 + 3H+正向移动，产生更多Fe(OH)3 胶体，导致煤浆聚沉，脱硫率降低；
（5）H+在阴极得到电子，发生还原反应，阴极的电极反应式为2H++2e-=H2↑，阴极收集到224mL(标准状况)气体时，转移电子0.02ml，生n(SO42- )=0.01ml·L−1×.01L=0.001ml，
转移电子n(e-)=0.001ml×7=0.007ml，η(SO42- )= ×100%=35%，故答案为：35%。
（6）联产高纯H2，Fe3+可循环利用，脱硫速率快。
【点睛】本题侧重考查学生图象分析、判断及计算能力，题目难度中等。
31．D
【分析】本装置利用太阳能从海水中提取金属锂，由于锂能与水发生反应，所以Li应在电极a生成，从而得出电极a为阴极，电极b为阳极。
【详解】A．该装置是将太阳能转化为电能，然后电解海水制取锂，则将光能间接转变为化学能，A正确；
B．由分析可知，a极为阴极，电极上Li+得电子生成Li，发生还原反应，B正确；
C．电解过程中，b极Cl-失电子生成Cl2，Cl2溶于水后有一部分与水反应生成HCl和HClO，所以电极附近溶液pH减小，C正确；
D．海水中的Li+通过固体陶瓷膜进入电极a，得电子生成Li，若H2O也进入电极a附近，则生成的Li与H2O发生反应，所以固体陶瓷膜允许Li+通过，但不允许H2O等较小微粒通过，D错误；
故选D。
32．C
【分析】由题干信息和电解装置可知，铁棒作阴极，电极反应为：Ni2++2e-=Ni，石墨电极为阳极，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl-由阴极区经过阴离子交换膜进入阳极室，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，阴极上Ni2+优先放电，故在含镍废水中离子的氧化性：，A正确；
B．由分析可知，阳极上发生的电极反应式是：，B正确；
C．由分析可知，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2↑，Cl-由阴极区经过阴离子交换膜进入阳极室，根据电荷守恒可知，有多少Cl-被消耗就有多少Cl-由阴极室进入阳极室，故电解过程中，NaCl溶液的浓度基本不变，C错误；
D．由题干信息可知，Ni2+在pH为7.1时开始沉淀，故为提高Ni的回收率，电解中废水的pH应低于7.1，D正确；
故答案为：C。
33．B
【详解】A．在右侧电极发生还原反应，则电极是阴极，是电源负极，是电源正极，正极的电极电势较高，A项错误；
B．左侧石墨电极是阳极，放电得到、，电极反应式为，B项正确；
C．Ⅲ室的移向Ⅱ室，故膜Ⅱ是阴离子交换膜，C项错误；
D．Ⅱ室溶液中溶质的质量增加了，说明有和移向Ⅱ室，故电路中转移电子，D项错误；
故选B。
34．C
【分析】由题意可知，电解时，阳极Fe、Ni、Pb失电子发生氧化反应，氧化性：Ni2+>Fe2，阴极Ni2+得电子发生还原反应。
【详解】A．由于氧化性：Ni2+>Fe2+，Fe2+在阴极不放电，阴极的电极反应为Ni2++2e−=Ni，故Fe2+不需要除去，A错误；
B．使用隔膜电解槽的主要目的是防止进入极液Ⅰ的少量Pb2+直接在阴极放电，将极液Ⅰ除去Pb2+净化后，再回到阴极，可得到更纯的Ni，故不能使用阳离子交换膜，B错误；
C．由A项分析知，“粗镍”与电源正极相连，“纯镍”与电源负极相连，C正确；
D．阳极质量减少是因为Fe、Ni、Pb溶解，而阴极质量增加是因为Ni析出，二者质量不相等，D错误；
故选C。
35．(1)增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应充分进行（合理即可）
(2)
(3)吸收产生的（或分解吸收热量，防止温度过高对炉内结构的损坏）（合理即可）
(4) 四 Ⅷ 分馏
(5) 阳
(6)24.83%
【分析】黄铜矿（主要成分是）、混辉铜矿（主要成分是）粉碎并将氧气从底部吹入，进行底吹熔炼，得到烟气、铜锍、炉渣，铜锍的主要成分为和FeS，还含有FeO等物质，对铜锍加入O2和石灰石进行连续吹炼得到粗铜，对粗铜进行 “火法精炼”，基本流程是鼓入空气，使熔体中杂质如铁、镍等发生氧化，形成炉渣或挥发进入炉气而除去，得到阳极铜，阳极铜电解精炼得到铜。
【详解】（1）底吹熔炼前将黄铜矿、混辉铜矿粉碎并将氧气从底部吹入，其目的是增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应充分进行。
（2）黄铜矿在“底吹熔炼”时生成FeO、和，化学方程式为：；
（3）“连续吹炼”过程中加入石灰石除了可以作为助熔剂外，还可以起的作用为吸收产生的，分解吸收热量，防止温度过高对炉内结构的损坏；
（4）镍位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族；从石油中获得重油的分离提纯方法为分馏；
（5）“电解精炼”铜时阴极的电极反应式为；若采用硫酸酸化的硫酸铜溶液作电解质溶液，电解过程中在电解池中从阴极流向阳极；
（6）全过程转移的电子数为：，即5000 ml，根据阴极的电极反应式可知，产生铜的物质的量为2500 ml，则铜的产率为。
36．C
【分析】由题意和图示，甲为氢氧燃料电池，乙为电解质，根据乙池中，惰性电极处苯被还原为环己烷，故惰性电极发生还原反应为阴极，多孔性惰性电极为阳极，则G电极与阴极相连，为原电池负极，F为正极，故甲池中F为正极，A处通入氧气，G为负极，B处通入氢气。
【详解】A．由分析，A处通入O2，E处为电解池阳极产物，阳极是水放电生成氢气和氧气，A正确；
B．原电池中阳离子向正极移动，F极为正极，故甲池中H+由G极移向F极，电解池中，阳离子向阴极移动，惰性电极为阴极，故乙池中H+由多孔惰性电极移向惰性电极，B正确；
C．10ml含20%苯的混合气体，经过电解生成10ml含苯10%的混合气体，则被还原分苯的物质的量为10ml×(20%-10%)=1ml，由电极方程式得转移电子的物质的量为6ml，C错误；
D．乙池中，惰性电极处苯得到电子，被还原为环己烷，电极方程式为：，D正确；
故选C。
37．C
【分析】该装置左侧为浓差原电池，右侧为电解池，实现海水淡化装置，甲室电极发生，该电极为负极，乙室的电极发生，该电极为正极，故Cl电极为阳极，C2电极为阴极，溶液中阳离子移向阴极室，膜2为阳离子交换膜，阴离子移向阳极室，膜1为阴离子交换膜，从而模拟实现海水淡化。
【详解】A．由上述分析可知，乙室的电极为正极，故电势高于甲室，A正确；
B．Cl电极为阳极，电极反应为，B正确；
C．溶液中阳离子移向阴极室，膜2为阳离子交换膜，阴离子移向阳极室，膜1为阴离子交换膜，C错误；
D．乙室的电极发生，增加为生成的的质量，物质的量为，转移电子0.2ml，理论上NaCl溶液移向阳极室的为0.2ml，移向阴极室的为0.2ml，故质量减少，D正确；
答案选C。
38．C
【分析】为原电池的正极，电极反应为，为原电池的负极，电极反应为，Fe电极为阳极，Cu电极为阴极，据此分析解答。
【详解】A．左侧为阴极室，Cu电极上的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，当Cu电极上生成1ml气体时，同时产生，此时中部有通过阳离子交换膜进入阴极室平衡电荷，阴极室NaOH浓度变大，，故A正确；
B．左侧为阴极室，Cu电极上的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，当Cu电极上生成1ml气体时，同时产生，此时中部有通过阳离子交换膜进入阴极室平衡电荷，故B正确；
C．为原电池的正极，电极反应为，为原电池的负极，电极反应为，故C错误；
D．Fe电极为阳极，其电极反应为：，故D正确；
故选：C。
39．D
【分析】根据已知条件和装置图可以得出：左边是甲烷燃料电池，右边是电解池，有害气体、分别转化为和，则通入NO的一极为阴极，通入SO2的为阳极，a为负极，b为正极；
【详解】A．根据c电极通入的气体转化为，所以该电极是失去电子，发生氧化反应，是电解池的阳极，则b是燃料电池的正极，通入的是氧气，甲通入的是甲烷，选项A正确；
B．由于电解液是氢氧化钾溶液，通入氧气的b极的电极反应为：，选项B正确；
C．d电极转化为，是电解池阴极得电子，可知电极反应式为：，选项C正确；
D．c电极是转化为，电解池阳极失电子，电极反应式为：，所以在电解池中总反应方程式为，电解过程中消耗水，生成硫酸铵和硫酸，则通过丙出口出去的物质有硫酸铵的浓溶液和，选项D错误；
答案选D。
40．(1) 原电池 CH3OH－6e－＋8OH－=CO＋6H2O
(2) 阳极 4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3
(3) 280 D 1.60
(4) 减小 增大
【分析】甲池为甲醇燃料电池，通入甲醇的电极为负极、通入氧气的电极为正极。乙池是电解池，A与电池正极相连，B与负极相连，A是阳极、B是阴极；丙池是电解池，C与电池正极相连，D与负极相连，C是阳极、D是阴极。
【详解】（1）甲池为原电池，通入CH3OH的电极发生氧化反应，为原电池负极，电极反应为CH3OH－6e－＋8OH－=＋6H2O。
（2）乙池为电解池，电解AgNO3溶液，其中C为阳极，Ag为阴极，总反应为4AgNO3＋2H2O4Ag＋O2↑＋4HNO3。
（3）乙池中B电极发生反应Ag++e-=Ag，当乙池中B极质量增加5.40 g时，转移电子0.05ml，根据各电极上转移的电子数相同，甲池中理论上消耗O2的物质的量为，消耗氧气的体积(标准状况下)为0.0125ml×22400mL/ml=280mL；丙池是电解池，D是阴极，阴极析出铜单质，所以D极析出铜，转移0.05ml电子，生成0.025ml铜，析出铜的质量为1.6g。
（4）甲池中总反应为2CH3OH＋3O2＋4KOH=2K2CO3＋6H2O，电键闭合一段时间后，甲池中溶液的pH将减小；若丙池中电极不变，将其电解质溶液换成NaCl溶液，根据丙池中总反应2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，则溶液pH增大。
41．C
【分析】阳极：
阴极：Ni2++2e- =Ni、2H+ +2e-=H2↑
阳极的钠离子穿过阳离子交换膜移向氯化钠溶液，阴极室氯离子穿过阴离子交换膜移向B室氯化钠溶液，氯化钠溶液的浓度增大；
【详解】A．根据分析可知碳棒上发生的电极反应：，故A正确；
B．根据分析可知电解过程中，阴极室的Cl-，和阳极室的钠离子都移向氯化钠溶液，B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断增大，故B正确；
C．为了抑制的水解，阴极处溶液处于酸性，根据信息可知阴极处得电子能力：(高浓度)(低浓度)，酸性太强了H+放电，故C错误；
D．电解时阳极碳棒质量不变，镀镍铁棒上析出固体Ni，质量增加，故D正确；
故答案为C。
42．D
【分析】由图可知，左边电极氯化亚铜转化为氯化铜，失电子发生氧化反应，作阳极，电极反应式为；右边电极作阴极，电极反应式为。左边作阳极，右边作阴极，则a为电源正极，b为电源负极，据此分析解答。
【详解】A．由图可知，左边电极氯化亚铜失去电子，发生氧化反应，作阳极，右边电极为阴极，故b为电源负极，阴极上的得电子生成，A正确；
B．饱和食盐水中的通过膜Ⅱ移入阴极区，同时制得副产品NaOH，饱和食盐水中的通过膜I移入阳极区，补充消耗的，则膜I、膜Ⅱ依次适合选用阴离子交换膜、阳离子交换膜，B正确；
C．左边电极为阳极，电极反应式为，阴极电极反应式为，生成氢氧根离子，钠离子向右侧迁移，右侧NaOH浓度变大，氯离子向左侧迁移，因而NaCl浓度变小，需及时补充，C正确；
D．总反应为，由，结合电极反应式可知，制得转移2ml电子，同时有迁移并放出，故氢氧化钠溶液增重，D错误；
故选D。
43．B
【分析】根据图示，M电极所在为阳极室，M电极为阳极，N电极为阴极，则碱性甲烷燃料电池中m电极为正极，n电极为负极；据此分析作答。
【详解】A．该装置用于制备C(H2PO2)2，M电极为阳极，则M电极为金属C，M电极的电极反应为C-2e-=C2+，N电极为不锈钢，A正确；
B．n电极为碱性甲烷燃料电池的负极，n电极通入CH4，电极反应式为CH4-8e-+10OH-=+7H2O，B错误；
C．N电极为阴极，N电极电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，电解一段时间后，N极区碱性增强，溶液的pH增大，C正确；
D．阳极室中的C2+通过膜a进入产品室，膜a为阳离子交换膜，原料室中通过膜b进入产品室，膜b为阴离子交换膜，则原料室中Na+通过膜c进入阴极室，膜c为阳离子交换膜，D正确；
答案选B。
44．C
【分析】通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，说明石墨电极Ⅱ为阳极，则电源b为正极，a为负极，石墨电极Ⅰ为阴极，据此解答。
【详解】A．由分析可知，a是电源的负极，故A正确；
B．石墨电极Ⅱ为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色，故B正确；
C．随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以CuCl2溶液浓度变小，故C错误；
D．当完全溶解时，消耗氢离子为0.06ml，根据阳极电极反应式，产生氧气为0.015ml，体积为336mL (折合成标准状况下)，故D正确；
故选C。
45．D
【分析】结合题干信息，由图可知M室会生成硫酸，说明OH-放电，电极为阳极，则a为正极，b为负极，据此分析解答问题。
【详解】A．根据上述分析，b为电源负极，A选项错误；
B．根据电池的总反应为2Li+xS=Li2Sx，没通过2mle-需要消耗32xg硫，B选项错误；
C．N室为阴极，氢离子放电，电极反应式为2H++2e-===H2↑，C选项错误；
D．M室生成硫酸，为阳极，电解池中阴离子向阳极移动，原料室中的SO42-通过阴膜移向M室，D选项正确；
答案选D。
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