还剩12页未读，
继续阅读
高中化学沪科技版（2020）选择性必修1第4章 氧化还原反应和电化学4.3 电解池课堂检测
展开
这是一份高中化学沪科技版（2020）选择性必修1第4章 氧化还原反应和电化学4.3 电解池课堂检测，共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，原理综合题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。它是通过一种物质从高浓度状态向低浓度状态的转移而获得电动势。如图所示装置是利用浓差电池电解溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得、、和。下列说法不正确的是
A．a电极的电极反应为
B．c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜
C．电池放电过程中，电极上的电极反应为
D．电池从开始工作时，阴离子交换膜右侧溶液的浓度会增大
2．工业上处理含的酸性工业废水用Fe为电极进行电解；经过一段时间有和沉淀产生；过滤回收沉淀，废水达到排放标准。下列说法错误的是
A．电解时阴极的电极反应式为
B．转变成的离子反应方程式为
C．两极都能用Cu电极来代替Fe电极
D．实验时若加入适量的电解效果更好
3．是一种极为活泼的卤素气体，在制冷、化学工业中有着广泛应用。可通过电解的无水HF溶液制备，该过程有两种气体生成。下列说法正确的是
A．该反应生成了、
B．电解一段时间后，阴、阳两极生成的气体质量之比为1∶19
C．电解过程中转移1ml电子时，生成的气体体积为22.4L
D．一段时间后，加入一定量的固体，可使电解液恢复到电解前的状态
4．下图是一个用石墨作电极，电解稀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．A极生成的气体无色无味，B极生成的气体有刺激性气味
B．收集B极产生的气体，该气体能使带火星的木条复燃
C．A极附近呈红色，B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，充分搅拌后溶解呈碱性
5．一种高性价比的液流电池，其工作原理为在充放电过程中，电解液[KOH、K2Zn(OH)4]在液泵推动下不断流动，发生以下反应：Zn+2NiOOH+2H2O+2OH-Zn(OH)+2Ni(OH)2，下列说法错误的是
A．放电时，电极B发生还原反应
B．储液罐中的KOH浓度减小时，能量转化形式：化学能→电能
C．充电时，电极B的电极反应式：OH-+Ni(OH)2-e-=NiOOH+H2O
D．放电时，电子由电极A经电解质溶液转移至电极B
6．以和为原料的共电解技术既能制备原料气(和)，又能实现减排，对环境保护有重要意义。固体氧化物(电解质为掺杂了氧化钇的氧化锆)电解池的工作原理如图，下列说法正确的是
A．N为阴极，与电源的负极相连
B．若，则M极的电极反应式为
C．理论上每生成(标准状况)和电路中转移电子数为
D．该装置在常温下工作，可节约能源
7．在日常生活中，很多物品都离不开电镀，现将一块铜牌镀上一层银，工作示意图如下，下列说法正确的是
A．银片与电源的正极相连
B．电镀一段时间后，溶液的浓度会变小
C．阴极发生的电极反应式为
D．反应一段时间后，将电源反接，铜牌可以恢复到原来的状态
8．无膜氯液流电池是一种先进的低成本高储能电池，可广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等，工作原理如图所示，M为多孔碳电极，N为和电极。下列说法正确的是
A．放电时，M极电势低于N极
B．充电时，左侧储液器中的浓度减小
C．充电时，电路中每转移，两电极质量变化的差值为23g
D．放电时，N极的电极反应式为
9．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
10．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．该装置是将电能转化为化学能的装置
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2Cl-+2H+Cl2+2H2
D．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气
11．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
12．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
13．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
14．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
15．下列图示中关于铜电极的连接错误的是
A．AB．BC．CD．D
二、填空题
16．粗铜提纯
(1)原理图
(2)电极材料：阳极为___________；阴极为___________。
(3)电解质溶液：___________。
(4)电极反应：
阳极：___________、___________；
阴极：___________；
(5)特点：当电路中转移2 ml电子时，阳极质量减少不等于64 g，阴极质量增加64 g，电解液的浓度铜离子减小。
17．电镀
(1)原理图
(2)含义：利用电解原理在某些金属表面再镀上一层其他金属或合金，增强金属的抗腐蚀、表面硬度或美观目的。
(3)电镀池构成：
①电极材料：待镀件作___________极，镀层金属作___________极。
②电解质溶液：___________。
(4)电极反应：阳极：X—ne—=Xn+；阴极：Ym+＋me-=Y。
(5)特点：当电路中转移1ml电子时，阳极质量减少质量与阴极质量增加质量相等，电镀液的浓度基本不变。
三、实验题
18．如下图设计的串联电池装置，R为变阻器，以调节电路电流。
（1）写出b、c电极的电极反应式：b______________，c_______________；
（2）写出f电极的电极反应式____________________，向此电极区域滴入酚酞的现象为：_____________；该电极区域水的电离平衡被____________（填“促进”、“抑制”或“无影响”）。
（3）闭合K一段时间后，丙装置的电解质溶液pH__________（填“变大”、“变小”或“不变”），原因是______________。
（4）电解一段时间后丙装置析出芒硝（Na2SO4·10H2O），若此时通入CH4的体积为22.4L（标准状况下），则向丙装置中加入______g H2O就可以将析出的沉淀溶解并恢复到原有浓度。
四、原理综合题
19．氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
I.空间站以水为介质将不同形式的能量相互转化，原理如图所示，装置x为电解水，装置y为燃料电池。
(1)太阳能电池的能量转化形式为_______(填字母)。
A．化学能转化为电能 B．电能转化为化学能 C．太阳能转化为电能
(2)装置x工作时，产生的电极为_______极(填“阳”或“阴”)。
(3)装置y工作时，若电解质溶液为稀硫酸，则正极反应式为_______。
II.氢能的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。
(4)氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_____。
(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的，同时获得氢气：，工作原理如图所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：只在强碱性条件下稳定，易被还原。
①电解一段时间后，降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中，需将阴极产生的气体及时排出，其原因是_______。
③随初始c(NaOH)的变化如图所示，任选M、N两点中的一点，分析低于最高值的原因：_______。
A．铜锌原电池
B．电解精炼铜
C．在镀件上镀铜
D．电解氯化铜溶液
参考答案：
1．B
【分析】左侧的浓差电池中，Cu(1)电极为正极，电极反应为Cu2++2e−=Cu，Cu(2)电极为负极，电极反应为Cu-2e−=Cu2+；右侧的电解池中，NaOH在a电极处产生，获得浓NaOH溶液和H2，H2SO4在b电极处产生，获得较浓的硫酸和O2，则a电极为阴极，电极反应式为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，b电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑。
【详解】A．由分析可知，a电极为阴极，电极反应式为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，A正确；
B．由分析可知，OH-在a电极上产生，并获得浓NaOH溶液，H+在b电极上产生，并获得较浓的硫酸，则c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜，B错误；
C．由分析可知，电池放电过程中，Cu(1)电极为正极，电极反应为Cu2++2e−=Cu，C正确；
D．电池放电过程中，左侧c(Cu2+)逐渐减小，右侧c(Cu2+)逐渐增大，右侧溶液的浓度会增大，D正确；
故选B。
2．C
【详解】A．阳极为Fe，为活泼电极，本身失去电子生成：，阴极上溶液中的得电子生成：，A正确；
B．阳极上生成的具有还原性，与在酸性中发生氧化还原反应生成和，离子方程式为：，B正确；
C．将Fe换为Cu，阳极上Cu失去电子生成，而无还原性，不能与发生氧化还原反应使之生成低价的，从而达不到处理废水的目的，C不正确；
D．离子浓度越大，溶液的导电性越强，若污水中离子浓度较小，导电能力较差，可加入适量的来增强溶液导电性，故D正确。
故选C。
3．B
【详解】A．电解的无水HF溶液，反应应生成、，溶液中不含氧元素，无生成，A错误；
B．阴极产生氢气，电极反应式为，阳极产生氟气，电极反应式为，则转移的电子，生成的氢气和氟气的物质的量相等，阴、阳两极生成的气体质量之比等于其摩尔质量之比为1∶19，B正确；
C．未指明气体所处状态，无法计算其体积，C错误；
D．阴极产生氢气，阳极产生氟气，则通入气体，可使电解液恢复到电解前的状态，D错误；
故选B。
4．B
【分析】该装置为电解池，与电源正极相连的B极作阳极，电极反应式为；与电源负极相连的A极作阴极，电极反应式为；据此分析解答。
【详解】A．A、B电极反应式分别为、， A电极生成的H2与B电极生成的O2都是无色，无味的，A错误；
B．根据分析，B极作阳极，电极反应式为，阳极上生成O2，O2能使带火星的木条复燃，B正确；
C．由电极反应式知，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，C错误；
D．惰性电极电解稀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，D错误。
故选B。
5．D
【分析】放电时电极A做负极，电极反应式为：Zn+4OH--2e-=，电极B做正极，电极反应式为：NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-，充电时则与放电相反，即A做阴极，B做阳极，据此分析解答。
【详解】A．由分析知，放电时电极B做正极，电极反应式为：NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-，发生还原反应，A正确；
B．根据总反应可知放电时消耗OH-，即储液罐中的KOH浓度减少时为原电池，能量转化形式：化学能→电能，B正确；
C．充电时，电极B做阳极，电极反应式：Ni(OH)2+OH--e-= NiOOH+H2O，C正确；
D．在原电池中，电子不能通过电解质溶液，D错误；
故选D。
6．C
【分析】该电解池中，O2-离子移向N极、失去电子发生氧化反应生成O2，则N极为阳极，N极与电源正极相连，M极是阴极、与电源负极相连，M极上发生还原反应；
【详解】A． 据分析，M为阴极，与电源的负极相连，A错误；
B． 据分析：M极上发生还原反应，若，则M极的电极反应式为，B错误；
C．存在关系式：，每生成(标准状况) 电路中转移电子数为，，每生成(标准状况)电路中转移电子数为，则理论上每生成(标准状况)和电路中转移电子数为，C正确；
D．常温下固体氧化物(电解质为掺杂了氧化钇的氧化锆)中离子不能自由移动，高温下熔融离子可自由移动，则该装置在不能在常温下工作， D错误；
答案选C。
7．A
【分析】本图为在铜牌表面镀银，银作阳极，与电源正极相连，铜作阴极，与电源负极相连，电镀过程中电镀液浓度不变。
【详解】A．银片与电源的正极相连，A正确；
B．电镀过程中溶液的浓度不变，B错误；
C．铜作阴极，阴极发生的电极反应式为，C错误；
D．Cu活泼性比Ag强，将电源反接，铜牌作阳极，发生的电极反应式为，即Cu会溶于溶液中，铜牌不能恢复到原来的状态，D错误；
故选A。
8．C
【分析】该装置为二次电池，由信息可知放电时M极氯气得电子，发生还原反应，M为正极，N为负极，充电时M为阳极，N为阴极。
【详解】A．放电时，M极为正极，N极为负极，M极电势高于N极，A错误；
B．充电时，充电时， M为阳极，电极反应2Cl—-2e-=Cl2↑，左侧储液器中的浓度增大，B错误；
C．充电时， M为阳极，电极反应2Cl—-2e-=Cl2↑，N为阴极，电极反应，电路中每转移时，M电极质量不变，N电极质量增加23g，两电极质量变化的差值为23g，C正确；
D．放电时，N极为负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为，D错误；
故答案选C。
9．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。
10．C
【分析】装置是电解饱和食盐水，将电能转化为化学能；电解过程是氯化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气、氯气；出口①是电解池的阳极，出口②是电解池的阴极；依据装置图可知，阳离子向电解池的阴极移动，故离子交换膜是阳离子交换膜。
【详解】A．装置是电解池，是将电能转化为化学能的装置，选项A正确；
B．依据装置图可知，离子交换膜是阳离子交换膜，只允许阳离子通过，不能让阴离子通过，选项B正确；
C．装置是电解饱和食盐水，电解过程是氯化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气、氯气，反应的离子方程式为：2Cl-+2H2OCl2↑+2H2↑+2OH-，选项C不正确；
D．根据钠离子移向阴极确定②是阴极，出口①是电解池的阳极，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，出口②是电解池的阴极，溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，选项D正确；
答案选C。
11．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。
12．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。
13．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。
14．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。
15．C
【详解】A．锌、铜、稀硫酸原电池中，锌作负极，铜作正极，A正确；
B．电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，精铜作阴极，与电源负极相连，B正确；
C．在镀件上镀铜时，镀件作阴极，与电源负极相连，镀层金属铜作阳极，与电源正极相连，C错误；
D．电解氯化铜溶液时，铜电极不参予电极反应，则铜作阴极，与电源负极相连，D正确；
故选C。
16． 粗铜 精铜 CuSO4(或CuCl2) Cu-2e-=Cu2+ Fe-2e-=Fe2+ Cu2++2e-=Cu
【详解】在粗铜提纯时，阳极材料是粗铜，阴极材料是精铜；电解质溶液是含有Cu2+的盐溶液，可以是CuSO4、CuCl2；在阳极上粗铜的主要成分Cu及活动性比Cu强的金属如Fe会失去电子发生氧化反应变为金属阳离子进入溶液，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+；Fe-2e-=Fe2+；而活动性比铜弱的金属，如Au、Ag则沉淀在阳极底部形成阳极泥；在阴极上只有Cu2+得到电子变为Cu单质，电极反应式为Cu2++2e-=Cu。由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以当电路中转移2 ml电子时，由于Cu是+2价金属，在阴极上会析出1 ml Cu，其质量是64 g，但阳极上失去电子的物质为Cu及Fe、Zn等金属，同时有Au、Ag等沉淀在阳极底部，故阳极质量减少不等于64 g。
17． 阴 阳 含镀层金属阳离子的盐溶液
【详解】电镀时，待镀件作电解池的阴极，镀层金属作阳极，电解质溶液为含镀层金属阳离子的盐溶液，故答案为：阴；阳；含镀层金属阳离子的盐溶液。
18． O2+4H++4e-=2H2O CH4+10OH--8e-=+7H2O 2H++2e-=H2↑ 溶液变红 促进 不变 硫酸钠为强酸强碱盐，用惰性电极电解，实质是电解水，所以pH不变 72
【分析】根据图示可知：甲、乙装置为两个燃料电池串联，丙为电解硫酸钠的装置。甲、乙装置中通入甲烷的a、c电极为负极，通入氧气的b、d为正极，则与正极连接的e为阳极，与负极连接的f电极为阴极。
【详解】(1)根据上述分析，b电极通入O2为正极，得到电子发生还原反应，由于电解质为H2SO4，所以b电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，c电极通入CH4为负极，失去电子发生氧化反应，电解质为KOH，CH4失去电子变为，同时产生H2O，则c电极反应式为：CH4+10OH--8e-=+7H2O；
(2)f电极连接电源的负极作阴极，得到电子发生还原反应，由于得到电子能力：H+＞Na+，故f电极反应式为：2H++2e-=H2↑。H+放电，使附近水的电离平衡正向移动，因而水电离受到促进作用，最终达到平衡后溶液中c(OH-)＞c(H+)，电极附近溶液显碱性，向此电极区域滴入酚酞，溶液变红色；
(3)丙装置为电解Na2SO4溶液，该物质是强酸强碱盐，不水解，溶液显中性，用惰性电极电解Na2SO4溶液相当于电解水，电解后电解质溶液pH不变；
(4) 标准状况下22.4 L CH4的物质的量为1 ml，根据CH4+10OH--8e-=+7H2O可知，反应过程转移的电子为8 ml，则丙装置中电解的水物质的量为4 ml，其质量m(H2O)=4 ml×18 g/ml=72 g，因此需要加入72 g水，可以将析出的沉淀溶解并恢复到原有浓度。
19．(1)C
(2)阳
(3)
(4)
(5) 阳极室 防止被还原，使产率降低 M点：小，稳定性差，且反应慢[或N点：过大，铁电极区有氢氧化铁生成，使产率降低
【分析】太阳能电池将太阳能转化为电能，装置x为电解池，电解水生成氢气和氧气；氢气和氧气通入原电池装置y中发生反应生成水。
（1）
太阳能电池的能量转化形式为光能转化为电能，C正确，故选C；
（2）
x为电解池，氧元素发生氧化反应生成氧气，产生O2的电极为阳极；
（3）
装置y为燃料电池，是原电池，若电解质溶液为硫酸，则正极为氧气发生还原反应，反应式为；
（4）
碱性氢氧燃料电池的负极为氢气发生氧化反应，反应式为；
（5）
①根据题意，镍电极有气泡产生是氢离子放电发生还原反应生成氢气，为阴极室；在铁电极发生反应为氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少，为阳极室；因此电解—段时间后，降低的区域在阳极室；
②氢气具有还原性，根据题意只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止与H2反应使产率降低；
③根据题意只在强碱性条件下稳定，若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质；在M点，低，稳定性差，且反应慢，在N点：过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使产率降低，故答案为：M点：低，稳定性差，且反应慢(或N点：过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使产率降低)。
一、单选题
1．同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。它是通过一种物质从高浓度状态向低浓度状态的转移而获得电动势。如图所示装置是利用浓差电池电解溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得、、和。下列说法不正确的是
A．a电极的电极反应为
B．c、d离子交换膜依次为阴离子交换膜和阳离子交换膜
C．电池放电过程中，电极上的电极反应为
D．电池从开始工作时，阴离子交换膜右侧溶液的浓度会增大
2．工业上处理含的酸性工业废水用Fe为电极进行电解；经过一段时间有和沉淀产生；过滤回收沉淀，废水达到排放标准。下列说法错误的是
A．电解时阴极的电极反应式为
B．转变成的离子反应方程式为
C．两极都能用Cu电极来代替Fe电极
D．实验时若加入适量的电解效果更好
3．是一种极为活泼的卤素气体，在制冷、化学工业中有着广泛应用。可通过电解的无水HF溶液制备，该过程有两种气体生成。下列说法正确的是
A．该反应生成了、
B．电解一段时间后，阴、阳两极生成的气体质量之比为1∶19
C．电解过程中转移1ml电子时，生成的气体体积为22.4L
D．一段时间后，加入一定量的固体，可使电解液恢复到电解前的状态
4．下图是一个用石墨作电极，电解稀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．A极生成的气体无色无味，B极生成的气体有刺激性气味
B．收集B极产生的气体，该气体能使带火星的木条复燃
C．A极附近呈红色，B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，充分搅拌后溶解呈碱性
5．一种高性价比的液流电池，其工作原理为在充放电过程中，电解液[KOH、K2Zn(OH)4]在液泵推动下不断流动，发生以下反应：Zn+2NiOOH+2H2O+2OH-Zn(OH)+2Ni(OH)2，下列说法错误的是
A．放电时，电极B发生还原反应
B．储液罐中的KOH浓度减小时，能量转化形式：化学能→电能
C．充电时，电极B的电极反应式：OH-+Ni(OH)2-e-=NiOOH+H2O
D．放电时，电子由电极A经电解质溶液转移至电极B
6．以和为原料的共电解技术既能制备原料气(和)，又能实现减排，对环境保护有重要意义。固体氧化物(电解质为掺杂了氧化钇的氧化锆)电解池的工作原理如图，下列说法正确的是
A．N为阴极，与电源的负极相连
B．若，则M极的电极反应式为
C．理论上每生成(标准状况)和电路中转移电子数为
D．该装置在常温下工作，可节约能源
7．在日常生活中，很多物品都离不开电镀，现将一块铜牌镀上一层银，工作示意图如下，下列说法正确的是
A．银片与电源的正极相连
B．电镀一段时间后，溶液的浓度会变小
C．阴极发生的电极反应式为
D．反应一段时间后，将电源反接，铜牌可以恢复到原来的状态
8．无膜氯液流电池是一种先进的低成本高储能电池，可广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等，工作原理如图所示，M为多孔碳电极，N为和电极。下列说法正确的是
A．放电时，M极电势低于N极
B．充电时，左侧储液器中的浓度减小
C．充电时，电路中每转移，两电极质量变化的差值为23g
D．放电时，N极的电极反应式为
9．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
10．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．该装置是将电能转化为化学能的装置
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2Cl-+2H+Cl2+2H2
D．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气
11．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
12．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
13．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
14．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
15．下列图示中关于铜电极的连接错误的是
A．AB．BC．CD．D
二、填空题
16．粗铜提纯
(1)原理图
(2)电极材料：阳极为___________；阴极为___________。
(3)电解质溶液：___________。
(4)电极反应：
阳极：___________、___________；
阴极：___________；
(5)特点：当电路中转移2 ml电子时，阳极质量减少不等于64 g，阴极质量增加64 g，电解液的浓度铜离子减小。
17．电镀
(1)原理图
(2)含义：利用电解原理在某些金属表面再镀上一层其他金属或合金，增强金属的抗腐蚀、表面硬度或美观目的。
(3)电镀池构成：
①电极材料：待镀件作___________极，镀层金属作___________极。
②电解质溶液：___________。
(4)电极反应：阳极：X—ne—=Xn+；阴极：Ym+＋me-=Y。
(5)特点：当电路中转移1ml电子时，阳极质量减少质量与阴极质量增加质量相等，电镀液的浓度基本不变。
三、实验题
18．如下图设计的串联电池装置，R为变阻器，以调节电路电流。
（1）写出b、c电极的电极反应式：b______________，c_______________；
（2）写出f电极的电极反应式____________________，向此电极区域滴入酚酞的现象为：_____________；该电极区域水的电离平衡被____________（填“促进”、“抑制”或“无影响”）。
（3）闭合K一段时间后，丙装置的电解质溶液pH__________（填“变大”、“变小”或“不变”），原因是______________。
（4）电解一段时间后丙装置析出芒硝（Na2SO4·10H2O），若此时通入CH4的体积为22.4L（标准状况下），则向丙装置中加入______g H2O就可以将析出的沉淀溶解并恢复到原有浓度。
四、原理综合题
19．氢能源是最具应用前景的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。
I.空间站以水为介质将不同形式的能量相互转化，原理如图所示，装置x为电解水，装置y为燃料电池。
(1)太阳能电池的能量转化形式为_______(填字母)。
A．化学能转化为电能 B．电能转化为化学能 C．太阳能转化为电能
(2)装置x工作时，产生的电极为_______极(填“阳”或“阴”)。
(3)装置y工作时，若电解质溶液为稀硫酸，则正极反应式为_______。
II.氢能的利用包括氢的制备、储存和应用三个环节。
(4)氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：_____。
(5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的，同时获得氢气：，工作原理如图所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色的，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：只在强碱性条件下稳定，易被还原。
①电解一段时间后，降低的区域在_______(填“阴极室”或“阳极室”)。
②电解过程中，需将阴极产生的气体及时排出，其原因是_______。
③随初始c(NaOH)的变化如图所示，任选M、N两点中的一点，分析低于最高值的原因：_______。
A．铜锌原电池
B．电解精炼铜
C．在镀件上镀铜
D．电解氯化铜溶液
参考答案：
1．B
【分析】左侧的浓差电池中，Cu(1)电极为正极，电极反应为Cu2++2e−=Cu，Cu(2)电极为负极，电极反应为Cu-2e−=Cu2+；右侧的电解池中，NaOH在a电极处产生，获得浓NaOH溶液和H2，H2SO4在b电极处产生，获得较浓的硫酸和O2，则a电极为阴极，电极反应式为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，b电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2↑。
【详解】A．由分析可知，a电极为阴极，电极反应式为4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，A正确；
B．由分析可知，OH-在a电极上产生，并获得浓NaOH溶液，H+在b电极上产生，并获得较浓的硫酸，则c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜，B错误；
C．由分析可知，电池放电过程中，Cu(1)电极为正极，电极反应为Cu2++2e−=Cu，C正确；
D．电池放电过程中，左侧c(Cu2+)逐渐减小，右侧c(Cu2+)逐渐增大，右侧溶液的浓度会增大，D正确；
故选B。
2．C
【详解】A．阳极为Fe，为活泼电极，本身失去电子生成：，阴极上溶液中的得电子生成：，A正确；
B．阳极上生成的具有还原性，与在酸性中发生氧化还原反应生成和，离子方程式为：，B正确；
C．将Fe换为Cu，阳极上Cu失去电子生成，而无还原性，不能与发生氧化还原反应使之生成低价的，从而达不到处理废水的目的，C不正确；
D．离子浓度越大，溶液的导电性越强，若污水中离子浓度较小，导电能力较差，可加入适量的来增强溶液导电性，故D正确。
故选C。
3．B
【详解】A．电解的无水HF溶液，反应应生成、，溶液中不含氧元素，无生成，A错误；
B．阴极产生氢气，电极反应式为，阳极产生氟气，电极反应式为，则转移的电子，生成的氢气和氟气的物质的量相等，阴、阳两极生成的气体质量之比等于其摩尔质量之比为1∶19，B正确；
C．未指明气体所处状态，无法计算其体积，C错误；
D．阴极产生氢气，阳极产生氟气，则通入气体，可使电解液恢复到电解前的状态，D错误；
故选B。
4．B
【分析】该装置为电解池，与电源正极相连的B极作阳极，电极反应式为；与电源负极相连的A极作阴极，电极反应式为；据此分析解答。
【详解】A．A、B电极反应式分别为、， A电极生成的H2与B电极生成的O2都是无色，无味的，A错误；
B．根据分析，B极作阳极，电极反应式为，阳极上生成O2，O2能使带火星的木条复燃，B正确；
C．由电极反应式知，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，C错误；
D．惰性电极电解稀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，D错误。
故选B。
5．D
【分析】放电时电极A做负极，电极反应式为：Zn+4OH--2e-=，电极B做正极，电极反应式为：NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-，充电时则与放电相反，即A做阴极，B做阳极，据此分析解答。
【详解】A．由分析知，放电时电极B做正极，电极反应式为：NiOOH+H2O+e-= Ni(OH)2+OH-，发生还原反应，A正确；
B．根据总反应可知放电时消耗OH-，即储液罐中的KOH浓度减少时为原电池，能量转化形式：化学能→电能，B正确；
C．充电时，电极B做阳极，电极反应式：Ni(OH)2+OH--e-= NiOOH+H2O，C正确；
D．在原电池中，电子不能通过电解质溶液，D错误；
故选D。
6．C
【分析】该电解池中，O2-离子移向N极、失去电子发生氧化反应生成O2，则N极为阳极，N极与电源正极相连，M极是阴极、与电源负极相连，M极上发生还原反应；
【详解】A． 据分析，M为阴极，与电源的负极相连，A错误；
B． 据分析：M极上发生还原反应，若，则M极的电极反应式为，B错误；
C．存在关系式：，每生成(标准状况) 电路中转移电子数为，，每生成(标准状况)电路中转移电子数为，则理论上每生成(标准状况)和电路中转移电子数为，C正确；
D．常温下固体氧化物(电解质为掺杂了氧化钇的氧化锆)中离子不能自由移动，高温下熔融离子可自由移动，则该装置在不能在常温下工作， D错误；
答案选C。
7．A
【分析】本图为在铜牌表面镀银，银作阳极，与电源正极相连，铜作阴极，与电源负极相连，电镀过程中电镀液浓度不变。
【详解】A．银片与电源的正极相连，A正确；
B．电镀过程中溶液的浓度不变，B错误；
C．铜作阴极，阴极发生的电极反应式为，C错误；
D．Cu活泼性比Ag强，将电源反接，铜牌作阳极，发生的电极反应式为，即Cu会溶于溶液中，铜牌不能恢复到原来的状态，D错误；
故选A。
8．C
【分析】该装置为二次电池，由信息可知放电时M极氯气得电子，发生还原反应，M为正极，N为负极，充电时M为阳极，N为阴极。
【详解】A．放电时，M极为正极，N极为负极，M极电势高于N极，A错误；
B．充电时，充电时， M为阳极，电极反应2Cl—-2e-=Cl2↑，左侧储液器中的浓度增大，B错误；
C．充电时， M为阳极，电极反应2Cl—-2e-=Cl2↑，N为阴极，电极反应，电路中每转移时，M电极质量不变，N电极质量增加23g，两电极质量变化的差值为23g，C正确；
D．放电时，N极为负极，发生失电子的氧化反应，电极反应式为，D错误；
故答案选C。
9．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。
10．C
【分析】装置是电解饱和食盐水，将电能转化为化学能；电解过程是氯化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气、氯气；出口①是电解池的阳极，出口②是电解池的阴极；依据装置图可知，阳离子向电解池的阴极移动，故离子交换膜是阳离子交换膜。
【详解】A．装置是电解池，是将电能转化为化学能的装置，选项A正确；
B．依据装置图可知，离子交换膜是阳离子交换膜，只允许阳离子通过，不能让阴离子通过，选项B正确；
C．装置是电解饱和食盐水，电解过程是氯化钠和水反应生成氢氧化钠和氢气、氯气，反应的离子方程式为：2Cl-+2H2OCl2↑+2H2↑+2OH-，选项C不正确；
D．根据钠离子移向阴极确定②是阴极，出口①是电解池的阳极，溶液中的氯离子在阳极失电子生成氯气，出口②是电解池的阴极，溶液中的氢离子得到电子发生还原反应生成氢气，选项D正确；
答案选C。
11．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。
12．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。
13．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。
14．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。
15．C
【详解】A．锌、铜、稀硫酸原电池中，锌作负极，铜作正极，A正确；
B．电解精炼铜时，粗铜作阳极，与电源正极相连，精铜作阴极，与电源负极相连，B正确；
C．在镀件上镀铜时，镀件作阴极，与电源负极相连，镀层金属铜作阳极，与电源正极相连，C错误；
D．电解氯化铜溶液时，铜电极不参予电极反应，则铜作阴极，与电源负极相连，D正确；
故选C。
16． 粗铜 精铜 CuSO4(或CuCl2) Cu-2e-=Cu2+ Fe-2e-=Fe2+ Cu2++2e-=Cu
【详解】在粗铜提纯时，阳极材料是粗铜，阴极材料是精铜；电解质溶液是含有Cu2+的盐溶液，可以是CuSO4、CuCl2；在阳极上粗铜的主要成分Cu及活动性比Cu强的金属如Fe会失去电子发生氧化反应变为金属阳离子进入溶液，电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+；Fe-2e-=Fe2+；而活动性比铜弱的金属，如Au、Ag则沉淀在阳极底部形成阳极泥；在阴极上只有Cu2+得到电子变为Cu单质，电极反应式为Cu2++2e-=Cu。由于在同一闭合回路中电子转移数目相等，所以当电路中转移2 ml电子时，由于Cu是+2价金属，在阴极上会析出1 ml Cu，其质量是64 g，但阳极上失去电子的物质为Cu及Fe、Zn等金属，同时有Au、Ag等沉淀在阳极底部，故阳极质量减少不等于64 g。
17． 阴 阳 含镀层金属阳离子的盐溶液
【详解】电镀时，待镀件作电解池的阴极，镀层金属作阳极，电解质溶液为含镀层金属阳离子的盐溶液，故答案为：阴；阳；含镀层金属阳离子的盐溶液。
18． O2+4H++4e-=2H2O CH4+10OH--8e-=+7H2O 2H++2e-=H2↑ 溶液变红 促进 不变 硫酸钠为强酸强碱盐，用惰性电极电解，实质是电解水，所以pH不变 72
【分析】根据图示可知：甲、乙装置为两个燃料电池串联，丙为电解硫酸钠的装置。甲、乙装置中通入甲烷的a、c电极为负极，通入氧气的b、d为正极，则与正极连接的e为阳极，与负极连接的f电极为阴极。
【详解】(1)根据上述分析，b电极通入O2为正极，得到电子发生还原反应，由于电解质为H2SO4，所以b电极反应式为：O2+4H++4e-=2H2O，c电极通入CH4为负极，失去电子发生氧化反应，电解质为KOH，CH4失去电子变为，同时产生H2O，则c电极反应式为：CH4+10OH--8e-=+7H2O；
(2)f电极连接电源的负极作阴极，得到电子发生还原反应，由于得到电子能力：H+＞Na+，故f电极反应式为：2H++2e-=H2↑。H+放电，使附近水的电离平衡正向移动，因而水电离受到促进作用，最终达到平衡后溶液中c(OH-)＞c(H+)，电极附近溶液显碱性，向此电极区域滴入酚酞，溶液变红色；
(3)丙装置为电解Na2SO4溶液，该物质是强酸强碱盐，不水解，溶液显中性，用惰性电极电解Na2SO4溶液相当于电解水，电解后电解质溶液pH不变；
(4) 标准状况下22.4 L CH4的物质的量为1 ml，根据CH4+10OH--8e-=+7H2O可知，反应过程转移的电子为8 ml，则丙装置中电解的水物质的量为4 ml，其质量m(H2O)=4 ml×18 g/ml=72 g，因此需要加入72 g水，可以将析出的沉淀溶解并恢复到原有浓度。
19．(1)C
(2)阳
(3)
(4)
(5) 阳极室 防止被还原，使产率降低 M点：小，稳定性差，且反应慢[或N点：过大，铁电极区有氢氧化铁生成，使产率降低
【分析】太阳能电池将太阳能转化为电能，装置x为电解池，电解水生成氢气和氧气；氢气和氧气通入原电池装置y中发生反应生成水。
（1）
太阳能电池的能量转化形式为光能转化为电能，C正确，故选C；
（2）
x为电解池，氧元素发生氧化反应生成氧气，产生O2的电极为阳极；
（3）
装置y为燃料电池，是原电池，若电解质溶液为硫酸，则正极为氧气发生还原反应，反应式为；
（4）
碱性氢氧燃料电池的负极为氢气发生氧化反应，反应式为；
（5）
①根据题意，镍电极有气泡产生是氢离子放电发生还原反应生成氢气，为阴极室；在铁电极发生反应为氧化反应，溶液中的氢氧根离子减少，为阳极室；因此电解—段时间后，降低的区域在阳极室；
②氢气具有还原性，根据题意只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，防止与H2反应使产率降低；
③根据题意只在强碱性条件下稳定，若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质；在M点，低，稳定性差，且反应慢，在N点：过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使产率降低，故答案为：M点：低，稳定性差，且反应慢(或N点：过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使产率降低)。
相关试卷
2022年高三化学寒假同步练习（含答案）：20电解池： 这是一份2022年高三化学寒假同步练习（含答案）：20电解池，共5页。
高中化学沪科技版（2020）选择性必修14.3 电解池一课一练： 这是一份高中化学沪科技版（2020）选择性必修14.3 电解池一课一练，共18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。
高中化学沪科技版（2020）选择性必修1第4章 氧化还原反应和电化学4.3 电解池精品练习题： 这是一份高中化学沪科技版（2020）选择性必修1第4章 氧化还原反应和电化学4.3 电解池精品练习题，文件包含43电解池沪科版2020选择性必修第一册学生版docx、43电解池沪科版2020选择性必修第一册教师版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共58页， 欢迎下载使用。
