【課標(biāo)要求】　1.認(rèn)識電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的實際意義及其重要應(yīng)用。2.了解電解池的工作原理，認(rèn)識電解在實現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和儲存能量中的具體應(yīng)用。3.了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)，知道金屬腐蝕的危害，了解防止金屬腐蝕的措施。4.能分析、解釋電解池的工作原理，能設(shè)計簡單的電解池。
(1)電解：將直流電通過熔融電解質(zhì)或電解質(zhì)溶液，在兩個電極上分別發(fā)生______反應(yīng)和______反應(yīng)的過程。(2)電解池：將______轉(zhuǎn)化為________的裝置。(3)電解池的構(gòu)成條件①有與__________相連的兩個電極；②________溶液(或________)；③形成__________。
一、電解的原理1.電解與電解池
2.電解原理 (1)工作原理
(2)電子和離子的移動方向(惰性電極)
4.惰性電極電解電解質(zhì)溶液的四種類型
(1)放H2生堿型：(以NaCl為例)陰極反應(yīng)式：________________________________；(2)電解電解質(zhì)型：(以CuCl2為例)陽極反應(yīng)式：________________________________；(3)電解水型：(以H2SO4為例)陽極反應(yīng)式：________________________________；(4)放O2生酸型：(以CuSO4為例)總離子方程式：_______________________________________。
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
【診斷1】 判斷下列敘述的正誤(正確的劃“√”，錯誤的劃“×”)?！?1)電解鹽酸、硫酸等溶液，H＋放電，溶液的pH逐漸增大(　　)　(2)電解時，電子的移動方向為電源負(fù)極→陰極→陽極→電源正極(　　)　(3)用惰性電極電解NaCl溶液放出22.4 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，理論上需要轉(zhuǎn)移NA個電子(　　)　(4)用惰性電極電解CuSO4溶液一段時間后，加入Cu(OH)2可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的情況(　　)
陽極反應(yīng)式：____________________ (______反應(yīng))；陰極反應(yīng)式：_______________________________________________________ (______反應(yīng))；
二、電解原理的應(yīng)用1.氯堿工業(yè)
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(或2H＋＋2e－===H2↑)
Cu－2e－===Cu2＋
Cu2＋＋2e－===Cu
2Na＋＋2e－===2Na
【診斷2】 判斷下列敘述的正誤(正確的劃“√”，錯誤的劃“×”)。
(1)電鍍銅和電解精煉銅時，電解質(zhì)溶液中的c(Cu2＋)均保持不變(　　)(2)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3，也可以電解MgO和AlCl3(　　)(3)電解精煉銅時，陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料(　　)(4)若把Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑設(shè)計成電解池，應(yīng)用Cu作陽極，稀H2SO4作電解液(　　)
(1)金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變成____________，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。(2)金屬腐蝕的類型①化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕a.化學(xué)腐蝕：金屬與接觸到的物質(zhì)直接反應(yīng)而造成的腐蝕。b.電化學(xué)腐蝕：由于形成原電池而使金屬發(fā)生腐蝕。
三、金屬的腐蝕和防護(hù)1.金屬的腐蝕
②析氫腐蝕與吸氧腐蝕(以鋼鐵的腐蝕為例)鐵銹的形成：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·nH2O(鐵銹)＋(3－n)H2O。
Fe－2e－===Fe2＋
2H＋＋2e－===H2↑
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
2.金屬的防護(hù)　(1)電化學(xué)防護(hù)
(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金、________等。(3)加防護(hù)層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。
【診斷3】 判斷下列敘述的正誤(正確的劃“√”，錯誤的劃“×”)。
(1)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，負(fù)極鐵失去電子生成Fe3＋(　　)(2)Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物(　　)(3)在金屬表面覆蓋保護(hù)層，若保護(hù)層破損后，就完全失去了對金屬的保護(hù)作用(　　)(4)鋼閘門吊一塊鋁塊，是利用了犧牲陽極法保護(hù)金屬(　　)
考點二　電極反應(yīng)式的書寫和計算
考點一　電解原理及應(yīng)用
考點三　金屬的腐蝕與防護(hù)
【典例1】　(2020·山東卷)采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置如圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯誤的是(　　)
A.陽極反應(yīng)為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑B.電解一段時間后，陽極室的pH未變C.電解過程中，H＋由a極區(qū)向b極區(qū)遷移D.電解一段時間后，a極生成的O2與b極反應(yīng)的O2等量
解析　結(jié)合題圖，可知a極上產(chǎn)生O2，發(fā)生的反應(yīng)為水被氧化生成O2的反應(yīng)，即a極為陽極，b極為陰極，電極反應(yīng)式如表：結(jié)合上述分析可知，A項正確；電解一段時間后，陽極室溶液中H＋濃度未變，即陽極室的pH未變，B項正確；電解過程中H＋通過質(zhì)子交換膜，從a極區(qū)向b極區(qū)遷移，C項正確；由陰、陽極的電極反應(yīng)式，可知電解一段時間后，b極消耗O2的量是a極生成O2的量的2倍，即a極生成的O2與b極反應(yīng)的O2的量不相等，D項錯誤。
2.(2021·濰坊模擬)一種新型的電解廢水處理技術(shù)是以活性炭為電極板和粒子凝膠顆粒填充的電解裝置(如圖所示)。該裝置電解過程中產(chǎn)生的羥基自由基(·OH)氧化能力極強(qiáng)，能氧化苯酚生成CO2、H2O。下列說法錯誤的是(　　)
A.陽極電極反應(yīng)為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋B.H＋通過離子交換膜向陰極移動C.苯酚被氧化的化學(xué)方程式為C6H5OH＋28·OH===6CO2↑＋17H2OD.每轉(zhuǎn)移0.7 ml e－兩極室共產(chǎn)生氣體體積為11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
解析　根據(jù)題給信息可知，陽極上產(chǎn)生羥基自由基，故陽極反應(yīng)為H2O－e－===·OH＋H＋，A項錯誤；H＋通過離子交換膜向陰極移動，B項正確；苯酚被羥基自由基氧化為CO2、H2O，配平化學(xué)方程式為C6H5OH＋28·OH===6CO2↑＋17H2O，C項正確；陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，轉(zhuǎn)移0.7 ml電子，陰極產(chǎn)生0.35 ml H2，陽極反應(yīng)式為H2O－e－===·OH＋H＋，轉(zhuǎn)移0.7 ml電子，生成0.7 ml·OH，由C6H5OH＋28·OH===6CO2↑＋17H2O可知，0.7 ml·OH參加反應(yīng)，生成0.15 ml CO2，故兩極室共產(chǎn)生 0.5 ml氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為11.2 L，D項正確。
A.a為電源負(fù)極B.溶液中Q的物質(zhì)的量保持不變C.CO2在M極被還原D.分離出的CO2從出口2排出
題組一　　電極反應(yīng)式的書寫1.用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，可能發(fā)生的反應(yīng)有(　　)
解析　用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積之比為1∶3的CuSO4和NaCl的混合溶液，假設(shè)n(CuSO4)＝1 ml，則n(NaCl)＝3 ml，n(CuSO4)＝ n(Cu2＋)＝1 ml，n(NaCl)＝n(Cl－)＝3 ml。第一階段：陽極上Cl－放電、陰極上Cu2＋放電，當(dāng)銅離子完全反應(yīng)時消耗2 ml Cl－，所以還剩余1 ml Cl－，此時發(fā)生的電解反應(yīng)式為②；第二階段：陽極上Cl－放電，陰極上H2O放電，當(dāng)Cl－完全反應(yīng)前，發(fā)生的電解反應(yīng)式為③；第三階段：電解Na2SO4和NaOH的混合溶液，發(fā)生的電解反應(yīng)式為④；故合理選項是C。
2.鈦被譽(yù)為第三金屬，廣泛用于航天航空等領(lǐng)域。硼化釩(VB2)－空氣電池的放電反應(yīng)為4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5，以該電池為電源電解制備鈦的裝置如圖所示。
下列說法不正確的是(　　)A.電解過程中，OH－由左側(cè)經(jīng)陰離子交換膜向右側(cè)遷移B.Pt極反應(yīng)式為2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2OC.石墨電極可能發(fā)生反應(yīng)：2Cl－－2e－===Cl2↑、2O2－－4e－===O2↑D.若石墨極只收集到4.48 L Cl2，則理論上可制備4.8 g Ti
解析　由硼化釩－空氣電池放電總反應(yīng)結(jié)合題圖推知，Cu電極是正極，Pt電極是負(fù)極，故OH－由左側(cè)經(jīng)陰離子交換膜向右側(cè)遷移，A正確；Pt電極上VB2發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O，B正確；石墨電極是電解池的陽極，電解質(zhì)中陰離子(Cl－、O2－)發(fā)生氧化反應(yīng)，C正確；題目未指明4.48 L Cl2是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況，不能據(jù)此計算制備Ti的質(zhì)量，D錯誤。
電解池電極反應(yīng)式的書寫?步驟
4.如圖所示，通電5 min后，電極5的質(zhì)量增加2.16 g，請回答下列問題。
(1)a為電源的________(填“正”或“負(fù)”)極，C池是________池。A池陽極的電極反應(yīng)為________________，C池陰極的電極反應(yīng)為________________。答案　(1)負(fù)　電解　2Cl－－2e－===Cl2↑Ag＋＋e－===Ag　
(2)如果B池中共收集到224 mL氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)且溶液體積為200 mL(設(shè)電解過程中溶液體積不變)，則通電前溶液中Cu2＋的物質(zhì)的量濃度為________。(3)如果A池溶液是200 mL足量的食鹽水(電解過程溶液體積不變)，則通電 5 min后，溶液的pH為________。答案　(2)0.025 ml·L－1　(3)13
電化學(xué)綜合計算的三種常用方法?根據(jù)總反應(yīng)式計算先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例關(guān)系進(jìn)行計算。?根據(jù)電子守恒計算①用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。②用于混合溶液中電解的分階段計算。
?根據(jù)關(guān)系式計算根據(jù)得失電子守恒定律建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計算所需的關(guān)系式。如以通過4 ml e－為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：該關(guān)系式具有總攬電化學(xué)計算的作用和價值，熟記電極反應(yīng)式，靈活運用關(guān)系式便能快速解答常見的電化學(xué)計算問題。
【典例2】　(2020·江蘇卷)將金屬M連接在鋼鐵設(shè)施表面，可減緩水體中鋼鐵設(shè)施的腐蝕。在如圖所示的情境中，下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A.陰極的電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋B.金屬M的活動性比Fe的活動性弱C.鋼鐵設(shè)施表面因積累大量電子而被保護(hù)D.鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快
[圖解分析]犧牲陽極法示意圖如圖：犧牲陽極法通常是在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上安裝若干鎂合金或鋅塊，鎂、鋅比鐵活潑，它們就成為原電池的負(fù)極，不斷遭受腐蝕，而作為正極的鋼鐵設(shè)備就被保護(hù)起來。
解析　根據(jù)圖示可知金屬M失電子，為原電池的負(fù)極(圖示為陽極)，鋼鐵設(shè)施為原電池的正極(圖示為陰極)，此方法屬于犧牲陽極的陰極保護(hù)法。該裝置中陰極發(fā)生還原反應(yīng)，A項錯誤；金屬M被氧化，即金屬活動性：M>Fe，B項錯誤；鋼鐵設(shè)施為原電池的正極，表面積累大量電子而被保護(hù)，C項正確；海水中含有大量的NaCl等電解質(zhì)，而河水中電解質(zhì)較少，故鋼鐵設(shè)施在河水中的腐蝕速率比在海水中的慢，D項錯誤。
【題組訓(xùn)練】1.下列關(guān)于金屬腐蝕和保護(hù)的說法正確的是(　　)
A.犧牲陽極法利用電解原理B.金屬的化學(xué)腐蝕的實質(zhì)是：M－ne－===Mn＋，電子直接轉(zhuǎn)移給還原劑C.外加電流法，在通電時被保護(hù)的金屬表面腐蝕電流降至零或接近于零D.銅碳合金鑄成的銅像在酸雨中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時正極的電極反應(yīng)為：2H＋＋2e－===H2↑
解析　犧牲陽極法利用原電池原理，用較活潑的金屬作負(fù)極先被氧化，故A錯誤；金屬的化學(xué)腐蝕的實質(zhì)是：金屬作還原劑M－ne－===Mn＋，電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑，故B錯誤；外加電流法，在通電時被保護(hù)的金屬表面腐蝕電流降至零或接近于零，故C正確；銅碳合金鑄成的銅像在酸雨中發(fā)生電化學(xué)腐蝕時，銅作負(fù)極，碳正極的電極反應(yīng)為：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，故D錯誤。
2.(雙選)我國多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象。在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽的腐蝕，防護(hù)原理如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A.通電時，鋅環(huán)是陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)B.通電時，陰極上的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－C.斷電時，鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為Zn2＋＋2e－===ZnD.斷電時，仍能防止鐵帽被腐蝕
解析　通電時，鋅環(huán)與電源正極相連，鋅環(huán)作陽極，鋅失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯誤；鐵帽為陰極，陰極上H＋得到電子生成氫氣，陰極電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故B正確；斷電時，鋅鐵形成原電池，鋅失電子生成Zn2＋，鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，F(xiàn)e作正極被保護(hù)，仍能防止鐵帽被腐蝕，故C錯誤、故D正確。
判斷金屬腐蝕快慢的方法?對同一電解質(zhì)溶液來說，腐蝕的快慢：電解池原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕。?對同一金屬來說，腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非電解質(zhì)溶液中。(濃度相同)?活潑性不同的兩種金屬，活潑性差異越大，腐蝕越快。?對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕速率越快。
微專題19　電化學(xué)裝置中的“膜技術(shù)”
【進(jìn)階學(xué)習(xí)】1.離子交換膜　離子交換膜又叫隔膜，由高分子特殊材料制成，交換膜使離子選擇性定向遷移(目的是平衡整個溶液的離子濃度或電荷)。2.隔膜的作用　(1)能將兩極區(qū)隔離，阻止兩極區(qū)產(chǎn)生的物質(zhì)接觸，防止發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?！?2)能選擇性的通過離子，起到平衡電荷、形成閉合回路的作用。
3.交換膜的分類與應(yīng)用
4.?？己粨Q膜的裝置?、?單膜電化學(xué)裝置　KIO3可以用電解法制備，裝置如下：　(1)分析裝置a、b是什么極？c、d是什么極？ 請分析討論。
(2)寫出兩極的電極反應(yīng)式。(3)電解時通過離子交換膜的離子是什么？遷移如何？答案　K＋，向b遷移。(4)將裝置中的陽離子交換膜改為陰離子交換膜有什么不好？答案　得到KIO3可能含有較多的KOH。
Ⅱ.雙膜或多膜電化學(xué)裝置(Ⅰ)雙膜電解池　Na2FeO4是制造高鐵電池的重要原料，同時也是一種新型的高效凈水劑。在工業(yè)上通常利用如圖裝置生產(chǎn)Na2FeO4。　(1)根據(jù)題意，寫出Cu、Fe兩極的電極反 　應(yīng)式。
(2)請分析離子交換膜a、b分別是哪類離子交換膜？通過什么離子？a%與b%的大小關(guān)系如何？答案　Fe電極反應(yīng)消耗OH－，b交換膜應(yīng)為陰離子交換膜，通過OH－；Cu電極反應(yīng)產(chǎn)生OH－，保證電荷守恒， a交換膜為陽離子交換膜，通過Na＋。b%>a%。(3)為了使裝置連續(xù)工作，如何操作？答案　將左側(cè)流出的NaOH補(bǔ)充到裝置的中部。
(Ⅱ)多膜電解池多極膜電滲析一步法制酸堿的技術(shù)進(jìn)入到了工業(yè)化階段。某科研小組研究采用BMED膜堆(如圖所示)，模擬以精制濃海水為原料直接制備酸和堿。BMED膜堆包括陽離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜(a、d)。已知：在直流電源的作用下，雙極膜內(nèi)中間界面層發(fā)生水的解離，生成H＋和OH－。
(1)請分析電極X、Y的名稱，并寫出電極反應(yīng)式。(2)交換膜b、c分別是哪類交換膜？Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ口排出什么物質(zhì)？答案　b為陰離子交換膜，c為陽離子交換膜。Ⅰ口排出酸液，Ⅱ口排出淡海水，Ⅲ口排出堿液。(3)雙極膜a左側(cè)膜和右側(cè)膜分別是哪類離子交換膜？答案　左側(cè)膜為陰離子交換膜，右側(cè)膜為陽離子交換膜。
【專題精練】1.(2020·山東卷)微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟(jì)的能源裝置，利用微生物處理有機(jī)廢水獲得電能，同時可實現(xiàn)海水淡化?，F(xiàn)以NaCl溶液模擬海水，采用惰性電極，用下圖裝置處理有機(jī)廢水(以含CH3COO－的溶液為例)。下列說法錯誤的是(　　)
A.負(fù)極反應(yīng)為CH3COO－＋2H2O－8e－===2CO2↑＋7H＋B.隔膜1為陽離子交換膜，隔膜2為陰離子交換膜C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1 ml電子時，模擬海水理論上除鹽58.5 gD.電池工作一段時間后，正、負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1
解析　結(jié)合圖示可知放電時的電極反應(yīng)如下：根據(jù)上述分析可知，A項正確；該電池工作時，Cl－向a極移動，Na＋向b極移動，即隔膜1為陰離子交換膜，隔膜2為陽離子交換膜，B項錯誤；電路中轉(zhuǎn)移1 ml電子時，向a極和b極分別移動1 ml Cl－和1 ml Na＋，則模擬海水理論上可除鹽58.5 g，C項正確；電池工作時負(fù)極產(chǎn)生CO2，正極產(chǎn)生H2，結(jié)合正、負(fù)極的電極反應(yīng)知，一段時間后，正極和負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1，D項正確。
2.(2021·天津卷)如下所示電解裝置中，通電后石墨電極Ⅱ上有O2生成，F(xiàn)e2O3逐漸溶解，下列判斷錯誤的是(　　)
A.a是電源的負(fù)極B.通電一段時間后，向石墨電極Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出現(xiàn)紅色C.隨著電解的進(jìn)行，CuCl2溶液濃度變大D.當(dāng)0.01 ml Fe2O3完全溶解時，至少產(chǎn)生氣體336 mL(折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
1.(2021·全國乙卷)沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率。為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。下列敘述錯誤的是(　　)
A.陽極發(fā)生將海水中的Cl－氧化生成Cl2的反應(yīng)B.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClOC.陰極生成的H2應(yīng)及時通風(fēng)稀釋安全地排入大氣D.陽極表面形成的Mg(OH)2等積垢需要定期清理
解析　海水中存在大量的Cl－，在陽極Cl－放電生成Cl2，A敘述正確；陰極H2O放電生成H2和OH－，OH－與Cl2反應(yīng)生成ClO－，因此管道中存在一定量的NaClO，B敘述正確；因為H2為可燃性氣體，大量H2存在時容易引起爆炸，所以陰極生成的H2應(yīng)及時通風(fēng)稀釋，安全地排入大氣，C敘述正確；陰極產(chǎn)生OH－，因此會在陰極表面形成Mg(OH)2等積垢，需定期清理以保持良好的導(dǎo)電性，D敘述錯誤。
2.(2021·廣東卷)鈷(C)的合金材料廣泛應(yīng)用于航空航天、機(jī)械制造等領(lǐng)域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是(　　)
A.鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe－3e－===Fe3＋B.鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C.活性炭的存在會加速鐵的腐蝕D.以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕
3.(2019·江蘇卷)將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實驗。下列有關(guān)該實驗的說法正確的是(　　)
解析　A項，鐵和炭的混合物用NaCl溶液濕潤后構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，鐵失去電子生成Fe2＋，電極反應(yīng)式為Fe－2e－===Fe2＋，錯誤；B項，鐵腐蝕過程中化學(xué)能除了轉(zhuǎn)化為電能外，還可轉(zhuǎn)化為熱能等，錯誤；C項，構(gòu)成原電池后，鐵腐蝕的速率變快，正確；D項，用水代替NaCl溶液，F(xiàn)e和炭也可以構(gòu)成原電池，F(xiàn)e失去電子，空氣中的O2得到電子，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，錯誤。
1.(2021·錦州模擬)某電化學(xué)裝置如圖所示，a、b分別接直流電源兩極。下列說法正確的是(　　)
A.溶液中電子從B極移向A極B.若B為粗銅，A為精銅，則溶液中c(Cu2＋)保持不變C.若A、B均為石墨電極，則通電一段時間后，溶液pH增大D.若B為粗銅，A為精銅，則A、B兩極轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等
2.(2021·常德模擬)用惰性電極電解物質(zhì)的量濃度相同、體積比為3∶1的CuSO4溶液和NaCl溶液的混合溶液，不可能發(fā)生的反應(yīng)是(　　)
3.(2021·汕頭模擬)鋼鐵的防護(hù)有多種方法，下列對于圖中的方法描述錯誤的是(　　)
A.a、b以導(dǎo)線連接，輔助電極發(fā)生氧化反應(yīng)B.a、b以導(dǎo)線連接或以電源連接，輔助電極的材料可能都含有ZnC.a、b分別連接直流電源，通電后外電路電子被強(qiáng)制從輔助電極流向鋼鐵閘門D.a、b分別連接直流電源的負(fù)極、正極，該方法是犧牲陽極的陰極保護(hù)法
解析　A.a、b以導(dǎo)線連接，裝置即為犧牲陽極的陰極保護(hù)法，則輔助電極活動性應(yīng)該比鐵強(qiáng)，作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；B.a、b以導(dǎo)線連接或以電源連接，輔助電極都是發(fā)生氧化反應(yīng)，Zn比較活潑，會失去電子，B正確；C.通電后，被保護(hù)的鋼鐵閘門作陰極，輔助電極作陽極，因此通電后外電路電子被強(qiáng)制從輔助電極流向鋼鐵閘門，使鋼鐵閘門得到保護(hù)，C正確；D.由于有外加電源，故此方法為外加電流的陰極保護(hù)法，D錯誤。
4.用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)溶液一般為H2SO4·H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是(　　)　A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極　B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極　C.陰極的電極反應(yīng)式為Al3＋＋3e－===Al　D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動
　解析　利用電解氧化法在鋁制品表面形成致密的Al2O3薄膜，即待加工鋁質(zhì)工件作陽極，A項正確；陰極與電源負(fù)極相連，對陰極電極材料沒有特殊要求，可選用不銹鋼網(wǎng)等，B項正確；電解質(zhì)溶液呈酸性，陰極上應(yīng)是H＋放電，陰極發(fā)生的電極反應(yīng)為2H＋＋2e－===H2↑，C項錯誤；在電解過程中，電解池中的陰離子向陽極移動，D項正確。
5.(2021·惠州模擬)納米Fe2O3在常壓電解法合成氨過程中起催化作用，該電解裝置如圖所示。已知熔融NaOH—KOH為電解液，F(xiàn)e2O3在發(fā)生反應(yīng)時生成中間體Fe。下列說法正確的是(　　)
A.惰性電極Ⅱ是電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)B.產(chǎn)生2.24 L O2時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4NAC.惰性電極Ⅰ的電極反應(yīng)為Fe2O3＋3H2O－6e－===2Fe＋6OH－D.生成氨氣的反應(yīng)為2Fe＋N2＋3H2O===Fe2O3＋2NH3
解析　A.根據(jù)圖示可知，惰性電極Ⅱ產(chǎn)生氧氣，氧元素化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，故惰性電極Ⅱ為電解池的陽極，A錯誤；B.產(chǎn)生2.24 L O2，未標(biāo)注狀態(tài)，故不能計算轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，B錯誤；C.根據(jù)圖示可知，惰性電極Ⅰ為陰極，反應(yīng)得電子，電極反應(yīng)式為Fe2O3＋3H2O＋6e－===2Fe＋6OH－，C錯誤；D.結(jié)合圖示及陰極電極反應(yīng)式可知，生成氨氣的反應(yīng)為2Fe＋N2＋3H2O===Fe2O3＋2NH3，D正確。
A.圖乙中0～20 min脫除的元素是氮元素，此時石墨作陽極B.溶液pH越小，有效氯濃度越大，氮的去除率越高C.圖乙中20～40 min脫除的元素是磷元素，此時陰極電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑D.電解法除氮中有效氯ClO－氧化NH3的離子方程式為3ClO－＋2NH3===3Cl－＋N2＋3H2O
7.(2021·全國甲卷)乙醛酸是一種重要的化工中間體，可采用如下圖所示的電化學(xué)裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的H2O解離為H＋和OH－，并在直流電場作用下分別向兩極遷移。下列說法正確的是(　　)
解析　由題圖可知，在鉛電極乙二酸變成乙醛酸是去氧的過程，發(fā)生還原反應(yīng)，則鉛電極是電解裝置的陰極，石墨電極發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)為2Br－－2e－===Br2，是電解裝置的陽極。由上述分析可知，Br－起到還原劑的作用，A錯誤；陽極上的反應(yīng)式為2Br－－2e－===Br2，B錯誤；制得2 ml乙醛酸，實際上是左、右兩側(cè)各制得1 ml乙醛酸，共轉(zhuǎn)移2 ml電子，故理論上外電路中遷移的電子為2 ml，C錯誤；電解裝置中，陽離子移向陰極(即鉛電極)，D正確。
8.(2021·宜昌模擬)某化學(xué)小組為探究電場作用下陰陽離子的遷移情況，設(shè)計如圖所示電解裝置，a、b、c、d均為石墨電極，電極間距為4 cm，將pH試紙分別用不同濃度Na2SO4溶液充分潤濕，進(jìn)行如下實驗，實驗現(xiàn)象如表所示。下列說法錯誤的是(　　)
9.(2021·衡陽模擬)碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]被譽(yù)為當(dāng)今有機(jī)合成的“新基石”，一種電化學(xué)合成它的工作原理如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.B為電源的正極B.左室電極反應(yīng)：2CH3OH＋CO－2e－===(CH3O)2CO＋2H＋C.若參加反應(yīng)的O2為1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則理論上可制得18 g(CH3O)2COD.若反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為2 ml，則左室與右室溶液的質(zhì)量差為4 g
10.(2021·1月廣東適應(yīng)性考試)環(huán)氧乙烷(C2H4O)常用于醫(yī)用消毒，一種制備方法為：使用惰性電極電解KCl溶液，用Cl－交換膜將電解液分為陰極區(qū)和陽極區(qū)，其中一區(qū)持續(xù)通入乙烯；電解結(jié)束，移出交換膜，兩區(qū)混合反應(yīng)：HOCH2CH2Cl＋OH－===Cl－＋H2O＋C2H4O。下列說法錯誤的是(　　)　A.乙烯應(yīng)通入陰極區(qū)　B.移出交換膜前存在反應(yīng)Cl2＋H2OHCl＋HClO　C.使用Cl－交換膜阻止OH－通過，可使Cl2生成區(qū)的pH逐漸減小　D.制備過程的總反應(yīng)為：H2C===CH2＋H2O===H2↑＋C2H4O
11.(1)(2021·湖南卷)氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可利用電解原理，將氨氣轉(zhuǎn)化為高純氫氣，其裝置如圖所示。
①電解過程中OH－的移動方向為________(填“從左往右”或“從右往左”)；②陽極的電極反應(yīng)式為___________________________________________。答案　(1)①從右往左?、?NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O
解析　(1)①根據(jù)反應(yīng)物以及兩極產(chǎn)物，可以看出產(chǎn)生氫氣的一極氫元素的化合價變化為＋1→0，發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)為陰極，產(chǎn)生氮氣的一極氮元素的化合價變化為－3→0，發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)為陽極。電解池中，陰離子向陽極移動，所以電解過程中OH－的移動方向為從右往左。②陽極上NH3變?yōu)镹2，溶液環(huán)境為堿性，所以陽極的電極反應(yīng)式為2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O。
(2)(2020·全國卷Ⅱ節(jié)選)CH4和CO2都是比較穩(wěn)定的分子，科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實現(xiàn)兩種分子的耦合轉(zhuǎn)化，其原理如圖所示：①陰極上的反應(yīng)式為____________________。②若生成的乙烯和乙烷的體積比為2∶1，則消耗的CH4和CO2體積比為________。答案　(2)①CO2＋2e－===CO＋O2－?、?∶5
解析　(2)①結(jié)合圖示可知CO2在陰極發(fā)生還原反應(yīng)生成CO，即陰極上的反應(yīng)式為CO2＋2e－===CO＋O2－。②設(shè)生成C2H4和C2H6的物質(zhì)的量分別為 2 ml和1 ml，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4 ml×2＋2 ml×1＝10 ml，根據(jù)碳原子守恒，可知反應(yīng)的CH4為6 ml；則由CO2→CO轉(zhuǎn)移10 ml電子，需消耗5 ml CO2，則反應(yīng)中消耗CH4和CO2的體積比為6∶5。
①陽極室產(chǎn)生Cl2后發(fā)生的反應(yīng)有： _____________________________、CH2===CH2＋HClO―→HOCH2CH2Cl。②結(jié)合電極反應(yīng)式說明生成溶液a的原理_______________________。
答案　(3)①Cl2＋H2OHCl＋HClO?、陉帢O發(fā)生反應(yīng)：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－生成OH－，K＋通過陽離子交換膜從陽極遷移到陰極，形成KOH和KCl的混合溶液解析　(3)①陽極產(chǎn)生氯氣后，可以和水發(fā)生反應(yīng)生成次氯酸其方程式為：Cl2＋H2OHCl＋HClO；②溶液a是陰極的產(chǎn)物，在陰極發(fā)生反應(yīng)2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，同時陽極的鉀離子會向陰極移動和氫氧根結(jié)合形成氫氧化鉀。
12.(1)氫碘酸也可以用“電解法”制備，裝置如圖所示。其中雙極膜(BPM)是陰、陽復(fù)合膜，在直流電的作用下，陰、陽膜復(fù)合層間的H2O解離成H＋和OH－；A、B為離子交換膜。
①B膜最佳應(yīng)選擇________。②陽極的電極反應(yīng)式是___________________________________________。③少量的I－因濃度差通過BPM膜，若撤去A膜，其缺點是________________。答案　(1)①Na＋交換膜?、?H2O－4e－===O2↑＋4H＋③I－會在陽極失電子得到碘單質(zhì)，沉積在陽極表面，損傷陽極板
解析　(1)①從圖上看，右端的BPM膜和B膜之間產(chǎn)生NaOH，BPM膜提供OH－，B膜最好是Na＋交換膜；②陽極附近溶液為硫酸溶液，水電離出的氫氧根離子失電子，故陽極的電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋；③A膜應(yīng)為陽離子交換膜，陽極產(chǎn)生的H＋透過A膜和少量的I－反應(yīng)得到少量的HI，若撤去A膜，I－會在陽極失電子得到碘單質(zhì)，沉積在陽極表面，損傷陽極板。
(2)利用電化學(xué)高級氧化技術(shù)可以在電解槽中持續(xù)產(chǎn)生·OH，使處理含苯酚(C6H5OH)廢水更加高效，裝置如下圖所示。已知a極主要發(fā)生的反應(yīng)是O2生成H2O2，然后在電解液中產(chǎn)生·OH并迅速與苯酚反應(yīng)。
①b極連接電源的________極(填“正”或“負(fù)”)。②a極的電極反應(yīng)式為______________________________________。③除電極反應(yīng)外，電解液中主要發(fā)生的反應(yīng)方程式有_______________________________________________________________________________。
答案　(2)①正　②O2＋2e－＋2H＋===H2O2③C6H6O＋28·OH===6CO2↑＋17H2O
解析　(2)①a極主要發(fā)生的反應(yīng)是O2生成H2O2，O元素化合價降低、得到電子、發(fā)生還原反應(yīng)，則a電極為陰極、與電源負(fù)極相接，所以b電極為陽極、與電源正極相接；②a電極為陰極，O2得到電子生成H2O2，電解質(zhì)溶液顯酸性，電極反應(yīng)式為O2＋2e－＋2H＋===H2O2；③H2O2分解產(chǎn)生·OH，化學(xué)方程式為H2O2===2·OH，·OH除去苯酚生成無毒的氧化物，該氧化物為CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為C6H6O＋28·OH===6CO2↑＋17H2O。
13.(雙選)(2021·肇慶模擬)二茂鐵[Fe(C5H5)2]可作為燃料的節(jié)能消煙劑、抗爆劑。二茂鐵的電化學(xué)制備裝置與原理如圖所示，下列說法正確的是(　　)
14.(雙選)(2021·龍巖模擬)二氧化碳的過量排放，嚴(yán)重影響人類的生存環(huán)境，處理二氧化碳是全球關(guān)注的重大問題，有一實驗小組設(shè)計了用電解法消除二氧化碳并制取乙烯，其裝置如圖所示(圖中離子交換膜只允許OH－通過)。下列說法錯誤的是(　　)
A.a為負(fù)極，b為正極B.生成乙烯的電極反應(yīng)式為：2CO2＋12e－＋8H2O===C2H4＋12OH－C.工作一段時間后右側(cè)氫氧化鈉物質(zhì)的量減少D.外電路中轉(zhuǎn)移1.2 ml電子時，左側(cè)電解質(zhì)溶液增重6 g
解析　A.左側(cè)電極通入二氧化碳，生成乙烯，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2CO2＋12e－＋8H2O===C2H4＋12OH－，連接電源的負(fù)極，二氧化碳獲得電子，則a為負(fù)極，b為正極，故A正確；B.左側(cè)電極通入二氧化碳，生成乙烯，發(fā)生還原反應(yīng)，電解質(zhì)溶液顯堿性，電極反應(yīng)式為2CO2＋12e－＋8H2O===C2H4＋12OH－，故B正確；C.陽極氫氧根離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，交換膜為陰離子交換膜，左
側(cè)生成的OH－通過陰離子交換膜進(jìn)入右側(cè)，氫氧化鈉物質(zhì)的量不變，故C錯誤；D.左側(cè)電極通入二氧化碳，生成乙烯，電極反應(yīng)式為2CO2＋12e－＋8H2O===C2H4＋12OH－，外電路中轉(zhuǎn)移1.2 ml電子時，左側(cè)增加0.2 ml CO2，減少0.1 ml C2H4，左側(cè)生成的OH－通過陰離子交換膜進(jìn)入右側(cè)，減少1.2 ml OH－，左側(cè)減少的量為水的量，1.2 ml電子對應(yīng)0.8 ml H2O，該極減少0.8 ml×18 g/ml＝14.4 g，故D錯誤。
15.電化學(xué)方法是化工生產(chǎn)及生活中常用的一種方法?；卮鹣铝袉栴}： (1)二氧化氯(ClO2)為一種黃綠色氣體，是國際上公認(rèn)的高效、廣譜、快速、安全的殺菌消毒劑。目前已開發(fā)出用電解法制取ClO2的新工藝如圖所示：
①圖中用石墨作電極，在一定條件下電解飽和食鹽水制取ClO2。產(chǎn)生ClO2的電極應(yīng)連接電源的________(填“正極”或“負(fù)極”)，對應(yīng)的電極反應(yīng)式為______________________________________________________________。
②a極區(qū)pH________(填“增大”“減小”或“不變”)。③圖中應(yīng)使用________(填“陰”或“陽”)離子交換膜。答案　(1)①正極　Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋?、谠龃蟆、坳?br/>解析　(1)①根據(jù)題意可知，Cl－放電生成ClO2的電極為陽極，接電源的正極。根據(jù)元素守恒，有水參加反應(yīng)，同時生成H＋，電極反應(yīng)式為Cl－－5e－＋2H2O===ClO2↑＋4H＋；②a極區(qū)為陰極區(qū)，電極反應(yīng)式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，陰極區(qū)OH－濃度增大，溶液的pH增大；③根據(jù)溶液中電荷守恒的規(guī)律，圖中應(yīng)使用陽離子交換膜。
(2)電解K2MnO4溶液制備KMnO4。工業(yè)上，通常以軟錳礦(主要成分是MnO2)與KOH的混合物在鐵坩堝(熔融池)中混合均勻，小火加熱至熔融，即可得到綠色的K2MnO4，化學(xué)方程式為__________________________________。用鎳片作陽極(鎳不參與反應(yīng))，鐵板為陰極，電解K2MnO4溶液可制備KMnO4。上述過程用流程圖表示如下：
則D的化學(xué)式為________________；陽極的電極反應(yīng)式為___________________；陽離子遷移方向是_______________________。
(3)電解硝酸工業(yè)的尾氣NO可制備NH4NO3，其工作原理如圖所示：①陰極的電極反應(yīng)式為___________________________________________。②將電解生成的HNO3全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，則通入的NH3與實際參加反應(yīng)的NO的物質(zhì)的量之比至少為______________________。
熱點強(qiáng)化練11　電解原理在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
1.高鐵酸鈉(Na2FeO4)是一種新型綠色水處理劑。工業(yè)上可用電解濃NaOH溶液制備Na2FeO4，其工作原理如圖所示，兩端隔室中離子不能進(jìn)入中間隔室。下列說法錯誤的是(　　)
2.(2021·莆田模擬)氫氧化鋰是合成其他鋰產(chǎn)品的基本原料，也可以直接用于其他工業(yè)領(lǐng)域。用如圖所示的雙膜電解裝置可制備氫氧化鋰。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A.甲膜為陰離子交換膜，乙膜為陽離子交換膜B.通電后Li＋向陽極移動，陽極附近的溶液的pH減小C.陰極的電極反應(yīng)為H2O＋2e－===H2↑＋O2－D.當(dāng)電路中通過1 ml電子時，可生成49 g H2SO4
解析　A.連接電源負(fù)極的a電極為陰極，連接電源正極的b電極為陽極，通電后，陽離子向電解池的陰極移動，陰離子向電解池的陽極移動，故甲膜為陽離子交換膜，乙膜為陰離子交換膜，A項錯誤；B.通電后Li＋向陰極移動，B項錯誤；C.陰極發(fā)生還原反應(yīng)，但在水溶液中不可能生成O2－，C項錯誤；D.陽極電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，當(dāng)電路中通過1 ml電子時，生成1 ml H＋，即生成49 g H2SO4，D項正確。
A.H＋由右室進(jìn)入左室B.Ce4＋從電解槽的c口流出，且可循環(huán)使用C.若用甲烷燃料電池作為電源，當(dāng)消耗標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6 L甲烷時，理論上可轉(zhuǎn)化2 ml HNO2D.陰極的電極反應(yīng)式：2HNO2＋6H＋＋6e－===N2↑＋4H2O
4.(2021·1月江蘇適應(yīng)性考試)利用電解法將CO2轉(zhuǎn)化為CH4的原理如圖所示。下列說法正確的是(　　)
5.用電解法可提純含有某種鉀的含氧酸鹽雜質(zhì)(如硫酸鉀、碳酸鉀等)的粗KOH溶液，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.電極N為陽極，電極M上H＋發(fā)生還原反應(yīng)B.電極M的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑C.d處流進(jìn)粗KOH溶液，e處流出純KOH溶液D.b處每產(chǎn)生11.2 L氣體，必有1 ml K＋穿過陽離子交換膜
解析　根據(jù)圖示，K＋移向電極N，所以N是陰極，M極是陽極，OH－發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，故A錯誤，B正確；c處流進(jìn)粗KOH溶液，f處流出純KOH溶液，故C錯誤；N極是陰極，H＋發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，非標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2 L氫氣的物質(zhì)的量不一定是0.5 ml，故D錯誤。
6.中國第二化工設(shè)計院提出，用間接電化學(xué)法對大氣污染物 NO 進(jìn)行無害化處理，其原理示意如圖(質(zhì)子膜允許H＋和H2O 通過)，下列相關(guān)判斷正確的是 (　　)
7.(2021·珠海模擬)某科研小組研究采用BMED膜堆(示意圖如圖)，模擬以精制濃海水為原料直接制備酸堿。BMED膜堆包括陽離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜(A、D)。已知：在直流電源的作用下，雙極膜內(nèi)中間界面層發(fā)生水的解離，生成H＋和OH－。下列說法正確的是(　　)
A.電極a連接電源的負(fù)極B.電解質(zhì)溶液采用Na2SO4溶液可避免有害氣體的產(chǎn)生C.電極a每產(chǎn)生1 ml氣體就有2 ml離子通過B膜D.C為陰離子交換膜
解析　A.H＋向電極b移動，OH－向電極a移動，則電極a為陽極，連接電源正極，A項錯誤；B.由于氯離子放電會產(chǎn)生有毒氣體氯氣，所以電解質(zhì)溶液采用Na2SO4溶液可避免有害氣體的產(chǎn)生，B項正確；C.OH－在電極a上反應(yīng)：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，電極a每產(chǎn)生1 ml氣體，消耗4 ml OH－，產(chǎn)生4 ml H＋，Cl－透過B膜和H＋形成酸，則會有4 ml Cl－通過B膜，C項錯誤；D.Na＋進(jìn)入Ⅲ中和OH－形成堿，則C為陽離子交換膜，D項錯誤。
8.(2021·孝感模擬)電解合成1，2－二氯乙烷的實驗裝置如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
9.電－Fentn法是用于水體中有機(jī)污染物降解的高級氧化技術(shù)，反應(yīng)原理如圖所示。電解產(chǎn)生的H2O2與Fe2＋發(fā)生反應(yīng)生成的羥基自由基(·OH)能氧化降解有機(jī)污染物。下列說法錯誤的是(　　)
A.電源的A極為負(fù)極B.與電源B極相連電極的電極反應(yīng)式為H2O－e－===H＋＋·OHC.Fentn反應(yīng)為：H2O2＋Fe2＋===Fe(OH)2＋＋·OHD.每消耗2.24 L O2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，整個電解池中理論上可產(chǎn)生的·OH為0.2 ml
解析　根據(jù)圖示，三價鐵離子在左端電極得到電子轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，發(fā)生還原反應(yīng)，左端電極為陰極，則A為電源負(fù)極，B為電源正極，右端電極為陽極。根據(jù)上述分析，電源的A極為負(fù)極，故A正確；與電源B極相連電極為陽極，根據(jù)圖示，水在陽極上失電子產(chǎn)生羥基自由基(·OH)，電極反應(yīng)式為H2O－e－===H＋＋·OH，故B正確；電解產(chǎn)生的H2O2與Fe2＋發(fā)生反應(yīng)生成的羥基自由基(·OH)，由圖示裝置可知，H2O－e－===H＋＋·OH，F(xiàn)e3＋＋
e－===Fe2＋，O2＋2e－＋2H＋===H2O2；則H2O2＋Fe2＋===Fe(OH)2＋＋·OH, 故C正確；D.每消耗1 ml O2，得到2 ml電子，1 ml Fe3＋得到1 ml電子，生成1 ml Fe2＋，陰極共得3 ml電子，根據(jù)H2O2＋Fe2＋===Fe(OH)2＋＋·OH，生成1 ml ·OH，當(dāng)陽極失3 ml電子時，得到3 ml ·OH，所以每消耗 0.1 ml O2時，整個電解池可產(chǎn)生0.4 ml ·OH，D錯誤。
10.我國科技工作者設(shè)計了一種電解裝置，能將甘油(C3H8O3)和二氧化碳轉(zhuǎn)化為甘油醛(C3H6O3)和合成氣，原理如圖所示。下列說法正確的是(　　)
A.催化電極b與電源正極相連B.電解時催化電極a附近的pH增大C.電解時陰離子透過交換膜向b極遷移D.生成的甘油醛與合成氣的物質(zhì)的量相等
11.(雙選)(2021·唐山模擬)硼酸[H3BO3或B(OH)3]是一元弱酸，常用于醫(yī)藥玻璃等工業(yè)，并用作食物防腐劑和消毒劑，工業(yè)上通過電解法制備硼酸。其工作原理如圖所示，下列說法正確的是(　　)
12.(雙選)(2021·荊州模擬)電化學(xué)脫硫在金屬冶煉和廢水處理中均有應(yīng)用。一種電化學(xué)脫硫工作原理示意圖如圖所示。該裝置工作時，下列說法不正確的是(　　)
A.a為直流電源負(fù)極B.陰極區(qū)溶液pH增大C.Mn2＋和Mn3＋之間的轉(zhuǎn)化可提高脫硫效率D.導(dǎo)線中流過4.5 ml e－時陽極區(qū)溶液質(zhì)量增加44 g

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