復(fù) 習(xí) 目 標(biāo)1.認(rèn)識(shí)電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用。2.了解電解池的工作原理，認(rèn)識(shí)電解在實(shí)現(xiàn)物質(zhì)轉(zhuǎn)化和儲(chǔ)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(jì)簡(jiǎn)單的電解池。
考點(diǎn)一　電解原理必備知識(shí)整理1.電解與電解池(1)電解：使________通過電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))而在陽極、陰極引起____________的過程。(2)電解池：將______直接轉(zhuǎn)化為______的裝置。(3)電解池的構(gòu)成①有與________相連的兩個(gè)電極；②________溶液(或________)；③形成________。
2．電解池的工作原理(1)工作原理
(2)以惰性電極電解CuCl2溶液為例分析
電子和離子的移動(dòng)方向(惰性電極)
3．陰、陽兩極上的放電順序(1)陰極(與電極材料無關(guān))氧化性強(qiáng)的先放電，放電順序如下：陽離子放電順序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。①若金屬陽離子(Fe3＋除外)放電，則得到相應(yīng)金屬單質(zhì)；若H＋放電，則得到H2。②放電順序本質(zhì)遵循氧化還原反應(yīng)的優(yōu)先規(guī)律，即得(失)電子能力強(qiáng)的離子先放電。
(2)陽極(與電極材料有關(guān))①活性電極作陽極(除Au、Pt以外的金屬)，則活性電極本身失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。Cu－2e－===Cu2＋，F(xiàn)e－2e－===Fe2＋。②惰性電極作陽極(Pt、Au、石墨碳棒)離子的放電順序如下：
微點(diǎn)撥(1)陰極不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)，一定是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽離子放電。(2)電解水溶液時(shí)，K＋～Al3＋不可能在陰極放電，即不可能用電解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬。(3)電解時(shí)，在外電路中有電子通過，而在溶液中是靠離子移動(dòng)導(dǎo)電。因此，電子和離子的移動(dòng)遵循“電子不下水，離子不上線”。(4)電解后電解質(zhì)溶液復(fù)原遵循“少什么補(bǔ)什么”原則，如電解NaCl溶液少的H和Cl，通入HCl復(fù)原，電解CuSO4溶液少的是Cu和O，補(bǔ)CuO復(fù)原等。
對(duì)點(diǎn)題組訓(xùn)練題組一　電極反應(yīng)式的書寫與判斷1．按要求書寫電極反應(yīng)式和總反應(yīng)方程式：(1)用惰性電極電解MgCl2溶液陽極反應(yīng)式：_________________；陰極反應(yīng)式：________________________________；總反應(yīng)離子方程式：_______________________________________。(2)用Al作電極電解NaOH溶液陽極反應(yīng)式：______________________________；陰極反應(yīng)式：________________________；總反應(yīng)離子方程式：______________________________。
2Cl－－2e－===Cl2↑
Mg2＋＋2H2O＋2e－===Mg(OH)2↓＋H2↑
6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－
2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋
6H＋＋6e－===3H2↑
2S2－－4e－===S2
COS＋2e－===S2－＋CO
微點(diǎn)撥 正確書寫電極反應(yīng)式(1)做到“三看”①一看電極材料，若是金屬(Au、Pt除外)作陽極，金屬一定被電解(注：Fe生成Fe2＋)。②二看電解質(zhì)，電解質(zhì)是否參與電極反應(yīng)。③三看電解質(zhì)狀態(tài)，是熔融狀態(tài)，還是水溶液。(2)規(guī)避“兩個(gè)”失分點(diǎn)①書寫電解池中電極反應(yīng)式時(shí)，可以以實(shí)際放電的離子表示，但書寫總電解反應(yīng)方程式時(shí)，弱電解質(zhì)要寫成分子式，且注明“電解”條件。②電解水溶液時(shí)，應(yīng)注意放電順序中H＋、OH－之后的離子一般不參與放電。)
題組二　電解規(guī)律及電極產(chǎn)物的判斷3．用石墨作電極電解溶有物質(zhì)的量之比為3∶1的NaCl和H2SO4的水溶液。根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物，電解可明顯分為三個(gè)階段，下列敘述不正確的是(　　)A．電解的最后階段為電解水B．陽極先逸出氯氣后逸出氧氣C．陰極逸出氫氣D．電解過程中溶液的pH不斷增大，最后pH為7
4．下列說法錯(cuò)誤的是(　　)A．用惰性電極電解Na2SO4溶液，當(dāng)2 ml電子轉(zhuǎn)移時(shí)，可加入18 g水恢復(fù)B．用惰性電極電解1 L 1 ml·L－1 CuSO4溶液，加入1 ml CuO恢復(fù)，電路中轉(zhuǎn)移了2 ml電子C．用惰性電極電解含1 ml NaOH的水溶液，溶液的pH不變D．要想實(shí)現(xiàn)Cu＋H2SO4(稀)===CuSO4＋H2↑反應(yīng)，需在電解池中進(jìn)行，用Cu為陽極
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
2H＋＋2e－===H2↑
Cu－2e－===Cu2＋
Cu2＋＋2e－===Cu
3.電冶金利用電解熔融鹽(或氧化物)的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。
2Na＋＋2e－===2Na
Mg2＋＋2e－===Mg
6O2－－12e－===3O2↑
4Al3＋＋12e－===4Al
[正誤判斷]　(1)電解飽和食鹽水時(shí)，兩個(gè)電極均不能用金屬材料(　　)(2)在鍍件上電鍍銅時(shí)，鍍件應(yīng)連接電源的正極(　　)(3)根據(jù)得失電子守恒可知電解精煉銅時(shí)，陽極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等(　　)(4)電鍍銅和電解精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(Cu2＋)均保持不變(　　)
×　金屬材料Pt和Au都是惰性電極，兩極都可用，陰極也可用活潑金屬電極
×　鍍件應(yīng)連接電源的負(fù)極，作電解池的陰極
×　陽極溶解的金屬還有Zn、Ni、Fe等
×　電鍍銅時(shí)c(Cu2＋)保持不變，電解精煉銅時(shí)c(Cu2＋)減小
(5)電解冶煉鎂、鋁通常電解熔融的MgCl2和Al2O3，也可以電解熔融的MgO和AlCl3(　　)(6)電解精煉銅時(shí)，陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料(　　)(7)用Zn作陽極，F(xiàn)e作陰極，ZnCl2溶液作電解質(zhì)溶液，由于放電順序H＋>Zn2＋，不可能在鐵上鍍鋅(　　)(8)若把Cu＋H2SO4===CuSO4＋H2↑設(shè)計(jì)成電解池，應(yīng)用Cu作陽極，稀H2SO4作電解液(　　)
×　MgO熔點(diǎn)高，熔融需要能量高；AlCl3是共價(jià)化合物，熔融時(shí)不導(dǎo)電
×　通過調(diào)節(jié)溶液中的濃度，可以使Zn2＋先于H＋放電，從而實(shí)現(xiàn)在鐵上鍍鋅
2．高氯酸在化工生產(chǎn)中有廣泛應(yīng)用，工業(yè)上以NaClO4為原料制備高氯酸的原理如圖所示。下列說法正確的是(　　)A．上述裝置中，f極為光伏電池的正極B．陰極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑C．d處得到較濃的NaOH溶液，c處得到HClO4D．若轉(zhuǎn)移2 ml電子，理論上生成100.5 g HClO4
解析：電解時(shí)，Na＋移向陰極區(qū)，則f為電源負(fù)極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；電解時(shí)，陽極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，Na＋移向陰極區(qū)，陽極區(qū)溶液逐漸由NaClO4轉(zhuǎn)化為HClO4；陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，陰極區(qū)產(chǎn)生NaOH，B項(xiàng)錯(cuò)誤、C項(xiàng)正確；根據(jù)得失電子守恒，若轉(zhuǎn)移2 ml電子，理論上生成201 g HClO4，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
題組二　電鍍3．下列圖示中關(guān)于銅電極的連接錯(cuò)誤的是(　　)
解析：A項(xiàng)，鋅比銅活潑，鋅作負(fù)極，銅作正極，連接正確；B項(xiàng)，電解精煉銅，粗銅作陽極，純銅作陰極，連接正確；C項(xiàng)，電鍍時(shí)，鍍件作陰極，鍍層金屬作陽極，連接錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電解氯化銅溶液，銅作陰極，石墨作陽極，連接正確。
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(cuò)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－===AlD．硫酸根離子在電解過程中向陽極移動(dòng)
解析：A項(xiàng)，根據(jù)電解原理可知，Al要形成氧化膜，化合價(jià)升高失電子，因此鋁為陽極，正確；B項(xiàng)，陰極僅作導(dǎo)體，可選用不銹鋼網(wǎng)，且不銹鋼網(wǎng)接觸面積大，能增加電解效率，正確；C項(xiàng)，陰極應(yīng)為氫離子得電子生成氫氣，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，電解時(shí)，陰離子移向陽極，正確。
6．1807年化學(xué)家戴維電解熔融氫氧化鈉制得鈉：4NaOH(熔融)O2↑＋4Na↑＋2H2O；后來蓋-呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉：3Fe＋4NaOH===Fe3O4＋2H2↑＋4Na↑。下列有關(guān)說法正確的是(　　)A．戴維法制鈉，陽極的電極反應(yīng)式為Na＋＋e－===Na↑B．蓋-呂薩克法制鈉原理是利用鐵的金屬性比鈉的強(qiáng)C．若用戴維法與蓋-呂薩克法制得等量的鈉，兩方法轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等D．還可以用電解熔融氯化鈉法制鈉
解析：A項(xiàng)，陽極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)；B項(xiàng)，蓋-呂薩克法制鈉原理是根據(jù)鈉的沸點(diǎn)較低、易從反應(yīng)混合物中分離出來，從而使化學(xué)平衡正向移動(dòng)；C項(xiàng)，根據(jù)反應(yīng)方程式可知，用戴維法制取金屬鈉，每產(chǎn)生4 ml鈉轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是4 ml，而用蓋-呂薩克法制得4 ml鈉轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是8 ml，因此制取等量的金屬鈉，轉(zhuǎn)移電子總數(shù)不相等；D項(xiàng)，由于NaCl是離子化合物，可用電解熔融氯化鈉的方法制金屬鈉。
考點(diǎn)三　金屬的腐蝕與防護(hù)必備知識(shí)整理1.金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變成金屬陽離子，金屬發(fā)生_______反應(yīng)，可表示為M－ne－===Mn＋。
2．金屬腐蝕的類型(1)化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕
(2)鋼鐵的析氫腐蝕與吸氧腐蝕
Fe－2e－===Fe2＋
2H2O＋O2＋4e－===4OH－
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
微點(diǎn)撥(1)鐵銹的形成過程：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)32Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(鐵銹)＋(3－x)H2O(2)金屬越活潑就越易失去電子而被腐蝕，金屬活動(dòng)性順序中位于氫前面和氫后面的金屬都能發(fā)生吸氧腐蝕，但只有在金屬活動(dòng)性順序中排在氫前面的金屬才可發(fā)生析氫腐蝕。
[正誤判斷]　(1)干燥環(huán)境下，所有金屬都不能被腐蝕(　　)(2)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣(　　)(3)在潮濕空氣中，鋼鐵表面形成水膜，金屬發(fā)生的一定是吸氧腐蝕(　　)(4)銅在酸性環(huán)境下，不易發(fā)生析氫腐蝕(　　)(5)Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物(　　)
×　干燥環(huán)境下，金屬可發(fā)生化學(xué)腐蝕
×　銀器變黑是銀器皿與空氣中的H2S生成Ag2S，鋼鐵腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕
×　水膜酸性較強(qiáng)時(shí)，鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕
×　Cu在潮濕的空氣中被腐蝕生成Cu2(OH)2CO3
(6)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成Fe3＋(　　)(7)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(duì)金屬的保護(hù)作用(　　)(8)鐵管鍍鋅層局部破損后，鐵管仍不易生銹(　　)(9)在船體外嵌入鋅塊，可以減緩船體的腐蝕，屬于犧牲陰極的保護(hù)法(　　)(10)外加電流法是將被保護(hù)金屬接在直流電源的正極(　　)
×　鐵被腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成Fe2＋
×　鍍鋅鐵(白鐵)保護(hù)層破損后，鍍層對(duì)金屬仍有保護(hù)作用
×　應(yīng)該是犧牲陽極法——原電池原理
×　外加電流法中，被保護(hù)金屬應(yīng)接電源的負(fù)極
對(duì)點(diǎn)題組訓(xùn)練題組一　金屬腐蝕的類型1．研究海水中金屬橋墩的腐蝕及防護(hù)是橋梁建設(shè)的重要課題。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(　　)A．橋墩的腐蝕主要是析氫腐蝕B．鋼鐵橋墩在海水中比在河水中腐蝕更快C．圖甲輔助電極的材料可以為石墨D．圖乙鋼鐵橋墩上發(fā)生的反應(yīng)是O2＋2H2O＋4e－===4OH－
2．將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液濕潤(rùn)后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是(　　)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(huì)加速鐵的腐蝕D．以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕
解析：D項(xiàng)，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(cuò)誤。
題組二　金屬腐蝕的防護(hù)方法3．支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁，常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐，工作原理如圖所示，其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是(　　)A．通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B．通電后外電路電子被強(qiáng)制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C．高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D．通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整
解析：鋼管樁接電源的負(fù)極，高硅鑄鐵接電源的正極，通電后，外電路中的電子從高硅鑄鐵(陽極)流向正極，從負(fù)極流向鋼管樁(陰極)，A、B正確；題給信息高硅鑄鐵為“惰性輔助陽極”不損耗，C錯(cuò)誤。
4.利用如圖裝置可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)A．若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，可減緩鐵的腐蝕B．若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處，鐵極發(fā)生氧化反應(yīng)C．若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，可減緩鐵的腐蝕D．若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，X極發(fā)生氧化反應(yīng)
解析：若X為鋅棒，開關(guān)K置于M處時(shí)，鋅作負(fù)極，鐵作正極被保護(hù)，A項(xiàng)正確、B項(xiàng)錯(cuò)誤；若X為碳棒，開關(guān)K置于N處，鐵連接電源負(fù)極作陰極被保護(hù)，C項(xiàng)正確；X連接電源正極作陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，D項(xiàng)正確。
新 情 境 新 高 考實(shí)際生產(chǎn)中的氯堿工業(yè)氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣和燒堿等化工產(chǎn)品。如圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖：
[問題探究](1)從a口放出的氣體是什么？如何檢驗(yàn)？寫出陽極反應(yīng)式。(2)從b口放出的氣體是什么？寫出陰極反應(yīng)式和總的電解反應(yīng)方程式。
提示：Cl2；用濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙檢驗(yàn)，若試紙變藍(lán)，證明該氣體為Cl2；電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑。
(3)工業(yè)上用電解飽和食鹽水制取NaOH時(shí)，食鹽水為什么要精制？如何精制？
(4)判斷電解裝置中的交換膜是陽離子交換膜還是陰離子交換膜？并指出離子交換膜的作用。
提示：因?yàn)殛枠O室中Cl－放電：2Cl－－2e－===Cl2↑，故陽極室中正電荷(Na＋)富余，陰極室中H＋放電：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故陰極室中負(fù)電荷(OH－)富余，要維持溶液的電中性，且得到較純的NaOH溶液，陽極室中的Na＋會(huì)穿過離子交換膜進(jìn)入陰極室與OH－結(jié)合生成NaOH，所以該離子交換膜為陽離子交換膜。陽離子交換膜的作用：一是避免了H2與Cl2混合光照下發(fā)生爆炸；二是阻止陰離子(OH－)透過交換膜，防止Cl2與OH－反應(yīng)，從而提高了產(chǎn)品(NaOH)的純度。
本講真題研練1．[2022·廣東卷]以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進(jìn)行電解，實(shí)現(xiàn)Al的再生。該過程中(　　)A．陰極發(fā)生的反應(yīng)為Mg－2e－===Mg2＋B．陰極上Al被氧化C．在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽極泥D．陽極和陰極的質(zhì)量變化相等
解析：根據(jù)電解原理可知，電解池中陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，該題中以熔融鹽為電解液，含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進(jìn)行電解，通過控制一定的條件，從而可使陽極區(qū)Mg和Al發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，分別生成Mg2＋和Al3＋，Cu和Si不參與反應(yīng)，陰極區(qū)Al3＋得電子生成Al單質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)Al的再生，據(jù)此分析解答。陰極應(yīng)該發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，實(shí)際上Mg在陽極失電子生成Mg2＋，A錯(cuò)誤；Al在陽極上被氧化生成Al3＋，B錯(cuò)誤；陽極材料中Cu和Si不參與氧化反應(yīng)，在電解槽底部可形成陽極泥，C正確；因?yàn)殛枠O除了鋁參與電子轉(zhuǎn)移，鎂也參與了電子轉(zhuǎn)移，且還會(huì)形成陽極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質(zhì)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒及元素守恒可知，陽極與陰極的質(zhì)量變化不相等，D錯(cuò)誤。
2．[2022·廣東卷]為檢驗(yàn)犧牲陽極的陰極保護(hù)法對(duì)鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的3% NaCl溶液中。一段時(shí)間后，取溶液分別實(shí)驗(yàn)，能說明鐵片沒有被腐蝕的是(　　)A．加入AgNO3溶液產(chǎn)生沉淀B．加入淀粉碘化鉀溶液無藍(lán)色出現(xiàn)C．加入KSCN溶液無紅色出現(xiàn)D．加入K3[Fe(CN)6]溶液無藍(lán)色沉淀生成
解析：鍍層有破損的鍍鋅鐵片被腐蝕，則將其放入到酸化的3%NaCl溶液中，會(huì)構(gòu)成原電池，由于鋅比鐵活潑，作原電池的負(fù)極，而鐵片作正極，溶液中破損的位置會(huì)變大，鐵也會(huì)繼續(xù)和酸化的氯化鈉溶液反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，溶液中會(huì)有亞鐵離子生成，據(jù)此分析解答。氯化鈉溶液中始終存在氯離子，所以加入硝酸銀溶液后，不管鐵片是否被腐蝕，均會(huì)出現(xiàn)白色沉淀，故A不符合題意；淀粉碘化鉀溶液可檢測(cè)氧化性物質(zhì)，但不論鐵片是否被腐蝕，均無氧化性物質(zhì)與碘化鉀發(fā)生反應(yīng)，故B不符合題意；KSCN溶液可檢測(cè)鐵離子的存在，上述現(xiàn)象中不會(huì)出現(xiàn)鐵離子，所以無論鐵片是否被腐蝕，加入KSCN溶液后，均無紅色出現(xiàn)，故C不符合題意；K3[Fe(CN)6]是用于檢測(cè)Fe2＋的試劑，若鐵片沒有被腐蝕，則溶液中不會(huì)生成亞鐵離子，則加入K3[Fe(CN)6]溶液就不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色沉淀，故D符合題意。
3．[2022·浙江6月]通過電解廢舊鋰電池中的LiMn2O4可獲得難溶性的Li2CO3和MnO2，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計(jì))。
下列說法不正確的是(　　)A．電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)B．電極B的電極反應(yīng)：2H2O＋Mn2＋－2e－===MnO2＋4H＋C．電解一段時(shí)間后溶液中Mn2＋濃度保持不變D．電解結(jié)束，可通過調(diào)節(jié)pH除去Mn2＋，再加入Na2CO3溶液以獲得Li2CO3
解析：由示意圖可知，電解時(shí)，電極A上LiMn2O4中Mn元素化合價(jià)降低，被還原，電極A是電解裝置的陰極，A項(xiàng)正確；由電解裝置中電極B上的物質(zhì)變化可知，Mn2＋被氧化成MnO2，B項(xiàng)正確；陰極上Mn元素化合價(jià)由＋3.5→＋2，陽極上Mn元素化合價(jià)由＋2→＋4，化合價(jià)變化的絕對(duì)值不相等，故電解過程中，溶液中的Mn2＋濃度會(huì)變化，C項(xiàng)錯(cuò)誤；通過調(diào)節(jié)溶液pH，可使Mn2＋轉(zhuǎn)化為沉淀而除去，再加入可溶性的碳酸鹽可使Li＋轉(zhuǎn)化為難溶的碳酸鋰，D項(xiàng)正確。
4．[2020·全國(guó)卷Ⅱ]電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致變色器件的示意圖。當(dāng)通電時(shí)，Ag＋注入到無色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈現(xiàn)藍(lán)色，對(duì)于該變化過程，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A．Ag為陽極B．Ag＋由銀電極向變色層遷移C．W元素的化合價(jià)升高D．總反應(yīng)為：WO3＋xAg===AgxWO3
5．[2023·浙江1月]在熔融鹽體系中，通過電解TiO2和SiO2獲得電池材料(TiSi)，電解裝置如圖，下列說法正確的是(　　)A．石墨電極為陰極，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電極A的電極反應(yīng)：8H＋＋TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4H2OC．該體系中，石墨優(yōu)先于Cl－參與反應(yīng)D．電解時(shí)，陽離子向石墨電極移動(dòng)

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