1．(2023·廣東廣州統(tǒng)考一模)以熔融鹽(CaCl2、NaCl)為電解液，以石墨為陽(yáng)極，電解TiO2和SiO2獲取電池材料TiSi，下列說(shuō)法正確的是( )
A．陽(yáng)極上SiO2被還原
B．陰極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑
C．電解時(shí)，陽(yáng)離子向陽(yáng)極移動(dòng)
D．理論上每生成1 ml TiSi，電路中轉(zhuǎn)移8 ml電子
2．實(shí)驗(yàn)室模仿氯堿工業(yè)用如圖所示裝置(X、Y是碳棒)進(jìn)行電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)。通電之后，發(fā)現(xiàn)X、Y電極上均有氣泡產(chǎn)生，其中Y電極上的氣泡相對(duì)X電極更密。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是( )
A．Y電極上發(fā)生還原反應(yīng)
B．在兩極滴加酚酞試劑，X電極附近溶液先變紅
C．溶液中的Na＋向X電極移動(dòng)
D．Y電極連接的是電源正極
3．(2023·廣東深圳一模)法國(guó)科學(xué)家莫瓦桑在無(wú)水HF中電解KHF2制得單質(zhì)氟(2KHF2eq \(=====,\s\up15(電解))2KF＋H2↑＋F2↑)，獲得1906年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。下列關(guān)于該過(guò)程的描述不正確的是( )
A．陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)
B．陰極反應(yīng)式為2HFeq \\al(－,2)＋2e－===H2↑＋4F－
C．需將電解產(chǎn)生的兩種氣體嚴(yán)格分開(kāi)
D．理論上，每轉(zhuǎn)移1 ml e－，可得到22.4 L F2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
4．(2023·黑龍江齊齊哈爾一模)以乙烷燃料電池為電源進(jìn)行電解的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．燃料電池工作時(shí)，正極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O
B．a(chǎn)極是銅，b極是鐵時(shí)，溶液中CuSO4濃度減小
C．a(chǎn)、b兩極若是石墨，在同溫同壓下b極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗乙烷的體積之比為7∶1
D．a(chǎn)極是純銅，b極是粗銅時(shí)，a極上有銅析出，b極逐漸溶解，兩極質(zhì)量變化不相同
5．用如圖所示的方法可以保護(hù)鋼質(zhì)閘門(mén)。下列說(shuō)法正確的是( )
A．當(dāng)a、b間用導(dǎo)線(xiàn)連接時(shí)，X可以是鋅棒，X上發(fā)生氧化反應(yīng)
B．當(dāng)a、b間用導(dǎo)線(xiàn)連接時(shí)，X可以是鋅棒，電子經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流入X
C．當(dāng)a、b與外接電源相連時(shí)，a應(yīng)連接電源的正極
D．當(dāng)a、b與外接電源相連時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式：2Cl－－2e－===Cl2↑
6．(2023·河南濮陽(yáng)一模)金屬鈉可溶于水銀形成液態(tài)的合金“鈉汞齊”，通過(guò)電解飽和食鹽水得到金屬鈉，制取鈉汞齊的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．b電極是陰極
B．若沒(méi)有玻璃套管，b電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2 ↑＋2OH－
C．電解過(guò)程中玻璃套管下端的銀白色液面上升
D．水銀層的質(zhì)量每增加0.23 g，理論上c口會(huì)逸出112 mL氣體
7．中科院化學(xué)研究所開(kāi)發(fā)了一個(gè)包括苯酚電催化還原和苯酚電催化氧化兩個(gè)半反應(yīng)的綜合電化學(xué)策略，成功實(shí)現(xiàn)了苯酚合成兩種重要的化工原料——環(huán)己酮和苯醌。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．溶液中的H＋的移動(dòng)方向：電極a→電極b
B．陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為＋4e－＋4H＋===
C．電路中轉(zhuǎn)移2 ml e－時(shí)，理論上會(huì)消耗苯酚的數(shù)目為0.5NA
D．該電化學(xué)合成環(huán)己酮和苯醌的原子利用率為100%
8．(2023·湖南岳陽(yáng)二模)科學(xué)家研發(fā)了一種綠色環(huán)?！叭珰潆姵亍?，某化學(xué)興趣小組將其用于銅片上鍍銀作為獎(jiǎng)牌獎(jiǎng)給優(yōu)秀學(xué)生，工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．負(fù)極的電極反應(yīng)式：H2－2e－＋2OH－===2H2O
B．當(dāng)吸附層a通入2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣時(shí)，溶液中有0.2 ml離子透過(guò)離子交換膜
C．離子交換膜既可以是陽(yáng)離子交換膜也可以是陰離子交換膜
D．電池工作時(shí)，m電極質(zhì)量逐漸增加
9．利用廢料Ce2O3制備Ce(SO4)2的工作原理如圖，下列說(shuō)法不正確的是( )
A．電極b為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．電解總反應(yīng)式：Ce2O3＋8H＋eq \(=====,\s\up15(電解))2Ce4＋＋3H2O＋H2↑
C．離子交換膜為陰離子交換膜
D．X可以是H2SO4溶液
10．(2023·福建廈門(mén)二模)某電合成氨裝置及陰極區(qū)含鋰微粒轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2C2H5O－＋H2－2e－===2C2H5OH
B．陰極區(qū)生成氨的反應(yīng)為L(zhǎng)iNH2＋C2H5OH===C2H5OLi＋NH3↑
C．理論上，若電解液傳導(dǎo)3 ml H＋，最多生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下NH3 22.4 L
D．乙醇濃度越高，電流效率越高(電流效率＝eq \f(生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù),轉(zhuǎn)移電子數(shù))×100%)
11．電化學(xué)合成是種環(huán)境友好的化學(xué)合成方法，以對(duì)硝基苯甲酸()為原料，采用電解法合成對(duì)氨基苯甲酸() 的裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( C )
A．a(chǎn)極電勢(shì)低于b極電勢(shì)
B．離子交換膜為陰離子交換膜
C．每生成0.2 ml對(duì)氨基苯甲酸，陽(yáng)極室電解液質(zhì)量減少10.8 g

12．八鉬酸銨eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(?NH4?4M8O26))可用于染料、催化劑、防火劑等。該化合物可通過(guò)電滲析法獲得，工作原理如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．a(chǎn)連接電源正極
B．生成M8Oeq \\al(4－,26)的反應(yīng)為8MOeq \\al(2－,4)＋12H＋===M8Oeq \\al(4－,26)＋6H2O
C．電解一段時(shí)間后，b極附近氨水的濃度減小
D．雙極膜附近的OH－移向左側(cè)
13．(2023·遼寧葫蘆島一模)近年來(lái)，我國(guó)在能源研發(fā)與能量轉(zhuǎn)化領(lǐng)域所獲得的成就領(lǐng)跑全球。下圖是我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的一種能量轉(zhuǎn)化裝置，利用該裝置可實(shí)現(xiàn)將CO2轉(zhuǎn)化為CO，并獲得NaClO溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．a(chǎn)為太陽(yáng)能電池的正極
B．該裝置可實(shí)現(xiàn)多種能量之間的轉(zhuǎn)化
C．電極Y的反應(yīng)為Cl－－2e－＋H2O===HClO＋H＋
D．當(dāng)有22.4 L CO2參與反應(yīng)時(shí)，外電路通過(guò)2NA個(gè)電子
14．某微生物電化學(xué)法制甲烷是將電化學(xué)法和生物還原法有機(jī)結(jié)合，裝置如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．該電池在高溫下不能正常工作
B．右側(cè)電極是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)
C．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為CH3COO－－8e－＋2H2O===2CO2↑＋7H＋
D．每生成1 ml CH4，右側(cè)溶液的質(zhì)量增加28 g(忽略二氧化碳溶解和氣體帶走的水蒸氣)
15．(2023·安徽蕪湖高三模擬)乙醛酸(OHCCOOH)是非常重要的化工產(chǎn)品，利用雙極膜(由陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜組成，雙極膜中間層中的水解離成H＋和OH－，并在直流電場(chǎng)作用下，分別向兩極遷移)技術(shù)電解制備乙醛酸的裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．M為電源的負(fù)極
B．雙極膜b為陰離子交換膜
C．電路中轉(zhuǎn)移2 ml e－，最多可得到1 ml OHCCOOH
D．Pb電極反應(yīng)式為HOOCCOOH＋2H＋＋2e－===OHCCOOH＋H2O
題型16 電解原理及其應(yīng)用
1．(2023·廣東廣州統(tǒng)考一模)以熔融鹽(CaCl2、NaCl)為電解液，以石墨為陽(yáng)極，電解TiO2和SiO2獲取電池材料TiSi，下列說(shuō)法正確的是( D )
A．陽(yáng)極上SiO2被還原
B．陰極發(fā)生的反應(yīng)為2Cl－－2e－===Cl2↑
C．電解時(shí)，陽(yáng)離子向陽(yáng)極移動(dòng)
D．理論上每生成1 ml TiSi，電路中轉(zhuǎn)移8 ml電子
解析 石墨為陽(yáng)極，電解池陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，A錯(cuò)誤；TiO2和SiO2為電池陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為T(mén)iO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4O2－，B錯(cuò)誤；電解時(shí)，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；由陰極電極反應(yīng)式可知，每生成1 ml TiSi，電路中轉(zhuǎn)移8 ml電子，D正確。
2．實(shí)驗(yàn)室模仿氯堿工業(yè)用如圖所示裝置(X、Y是碳棒)進(jìn)行電解飽和食鹽水的實(shí)驗(yàn)。通電之后，發(fā)現(xiàn)X、Y電極上均有氣泡產(chǎn)生，其中Y電極上的氣泡相對(duì)X電極更密。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的敘述正確的是( A )
A．Y電極上發(fā)生還原反應(yīng)
B．在兩極滴加酚酞試劑，X電極附近溶液先變紅
C．溶液中的Na＋向X電極移動(dòng)
D．Y電極連接的是電源正極
解析 由題圖可知，與直流電源正極相連的X電極為電解池的陽(yáng)極，氯離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣；與直流電源負(fù)極相連的Y電極為陰極，水在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子，電極附近溶液呈堿性，滴加酚酞試劑溶液會(huì)變?yōu)榧t色。由分析可知，A正確，B、D錯(cuò)誤；由分析可知，X電極為電解池的陽(yáng)極，陰極產(chǎn)生的OH－向陽(yáng)極移動(dòng)，會(huì)與Cl2發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致X電極上的氣泡減少，C錯(cuò)誤。
3．(2023·廣東深圳一模)法國(guó)科學(xué)家莫瓦桑在無(wú)水HF中電解KHF2制得單質(zhì)氟(2KHF2eq \(=====,\s\up15(電解))2KF＋H2↑＋F2↑)，獲得1906年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。下列關(guān)于該過(guò)程的描述不正確的是( D )
A．陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng)
B．陰極反應(yīng)式為2HFeq \\al(－,2)＋2e－===H2↑＋4F－
C．需將電解產(chǎn)生的兩種氣體嚴(yán)格分開(kāi)
D．理論上，每轉(zhuǎn)移1 ml e－，可得到22.4 L F2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)
解析 電解池中F－向陽(yáng)極移動(dòng)，失電子生成F2，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；陰極反應(yīng)式為2HFeq \\al(－,2)＋2e－===H2↑＋4F－，B正確；F2與氫氣極易化合，需將電解產(chǎn)生的兩種氣體嚴(yán)格分開(kāi)，C正確；理論上，每轉(zhuǎn)移1 ml e－，可得到11.2 L F2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，D錯(cuò)誤。
4．(2023·黑龍江齊齊哈爾一模)以乙烷燃料電池為電源進(jìn)行電解的實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( C )
A．燃料電池工作時(shí)，正極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O
B．a(chǎn)極是銅，b極是鐵時(shí)，溶液中CuSO4濃度減小
C．a(chǎn)、b兩極若是石墨，在同溫同壓下b極產(chǎn)生的氣體與電池中消耗乙烷的體積之比為7∶1
D．a(chǎn)極是純銅，b極是粗銅時(shí)，a極上有銅析出，b極逐漸溶解，兩極質(zhì)量變化不相同
解析 根據(jù)圖示知，乙烷燃料電池中左側(cè)電極為電源的正極，右側(cè)電極為電源的負(fù)極，a為電解池的陰極，b為電解池的陽(yáng)極。根據(jù)圖示知該燃料電池工作時(shí)，負(fù)極產(chǎn)物為CO2，說(shuō)明電解質(zhì)溶液呈酸性，正極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故A正確；a極是銅，b極是鐵時(shí)，電解總反應(yīng)為Fe＋CuSO4eq \(=====,\s\up15(電解))FeSO4＋Cu，硫酸銅溶液濃度減小，故B正確；a、b兩極若是石墨，b極電極反應(yīng)式為2H2O －4e－===O2↑＋4H＋，原電池中乙烷所在電極反應(yīng)式為C2H6＋4H2O－14e－===2CO2＋14H＋，根據(jù)串聯(lián)電路中各電極得失電子守恒可知，b極生成的氧氣和原電池中消耗乙烷的體積之比(相同條件下氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比)為7∶2，故C錯(cuò)誤；a極是純銅，b極是粗銅時(shí)，為銅的電解精煉，a極上有銅析出，b極逐漸溶解，b極比銅活潑的金屬優(yōu)先失電子，兩極質(zhì)量變化不相同，故D正確。
5．用如圖所示的方法可以保護(hù)鋼質(zhì)閘門(mén)。下列說(shuō)法正確的是( A )
A．當(dāng)a、b間用導(dǎo)線(xiàn)連接時(shí)，X可以是鋅棒，X上發(fā)生氧化反應(yīng)
B．當(dāng)a、b間用導(dǎo)線(xiàn)連接時(shí)，X可以是鋅棒，電子經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)流入X
C．當(dāng)a、b與外接電源相連時(shí)，a應(yīng)連接電源的正極
D．當(dāng)a、b與外接電源相連時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式：2Cl－－2e－===Cl2↑
解析 當(dāng)a、b間用導(dǎo)線(xiàn)連接時(shí)構(gòu)成原電池，X為Zn時(shí)，X為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電子從負(fù)極X流出，A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)a、b與外接電源相連時(shí)，屬于外加電流法，a應(yīng)連接電源的負(fù)極，C錯(cuò)誤；當(dāng)a、b與外接電源相連時(shí)，陰極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，D錯(cuò)誤。
6．(2023·河南濮陽(yáng)一模)金屬鈉可溶于水銀形成液態(tài)的合金“鈉汞齊”，通過(guò)電解飽和食鹽水得到金屬鈉，制取鈉汞齊的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( D )
A．b電極是陰極
B．若沒(méi)有玻璃套管，b電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2 ↑＋2OH－
C．電解過(guò)程中玻璃套管下端的銀白色液面上升
D．水銀層的質(zhì)量每增加0.23 g，理論上c口會(huì)逸出112 mL氣體
解析 金屬鈉可與水銀形成鈉汞齊，說(shuō)明在水銀處有Na生成，發(fā)生還原反應(yīng)，則水銀為陰極，Na＋＋e－＋nHg===Na·nHg，碳棒為陽(yáng)極，2Cl－－2e－===Cl2↑，b電極處與水銀相連，為陰極，選項(xiàng)A正確；若沒(méi)有玻璃套管，b電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===H2 ↑＋2OH－，選項(xiàng)B正確；因形成鈉汞齊，故電解過(guò)程中玻璃套管下端的銀白色液面上升，選項(xiàng)C正確；沒(méi)有注明標(biāo)準(zhǔn)狀況下，故無(wú)法計(jì)算氣體體積，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
7．中科院化學(xué)研究所開(kāi)發(fā)了一個(gè)包括苯酚電催化還原和苯酚電催化氧化兩個(gè)半反應(yīng)的綜合電化學(xué)策略，成功實(shí)現(xiàn)了苯酚合成兩種重要的化工原料——環(huán)己酮和苯醌。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( C )
A．溶液中的H＋的移動(dòng)方向：電極a→電極b
B．陰極區(qū)的電極反應(yīng)式為＋4e－＋4H＋===
C．電路中轉(zhuǎn)移2 ml e－時(shí)，理論上會(huì)消耗苯酚的數(shù)目為0.5NA
D．該電化學(xué)合成環(huán)己酮和苯醌的原子利用率為100%
解析 由題圖可知，該裝置為電解池，a發(fā)生氧化反應(yīng)，是陽(yáng)極，b發(fā)生還原反應(yīng)，是陰極。陽(yáng)離子移向陰極，溶液中的H＋的移動(dòng)方向：電極a→電極b，A正確；陰極得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為' B正確；陽(yáng)極區(qū)的電極反應(yīng)式為－4e－＋H2O===＋4H＋，可知電路中轉(zhuǎn)移2 ml e－時(shí)，理論上會(huì)消耗苯酚(兩邊均要消耗0.5NA)的數(shù)目為NA，C錯(cuò)誤；該電解池
的總反應(yīng)為，反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化為目標(biāo)產(chǎn)物環(huán)己酮和苯醌，故原子利用率為100%，D正確。
8．(2023·湖南岳陽(yáng)二模)科學(xué)家研發(fā)了一種綠色環(huán)?！叭珰潆姵亍?，某化學(xué)興趣小組將其用于銅片上鍍銀作為獎(jiǎng)牌獎(jiǎng)給優(yōu)秀學(xué)生，工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( D )
A．負(fù)極的電極反應(yīng)式：H2－2e－＋2OH－===2H2O
B．當(dāng)吸附層a通入2.24 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氫氣時(shí)，溶液中有0.2 ml離子透過(guò)離子交換膜
C．離子交換膜既可以是陽(yáng)離子交換膜也可以是陰離子交換膜
D．電池工作時(shí)，m電極質(zhì)量逐漸增加
解析 由電子流向可知，左邊吸附層a為負(fù)極，發(fā)生了氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式是H2－2e－＋2OH－===2H2O，右邊吸附層b為正極，發(fā)生了還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式是2H＋＋2e－===H2↑，原電池工作時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，電池的總反應(yīng)為H＋＋OH－===H2O，則m為陽(yáng)極，p為陰極。根據(jù)以上分析可知，A正確；吸附層a的電極反應(yīng)式為H2－2e－＋2OH－===2H2O，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L氫氣的物質(zhì)的量n＝eq \f(V,Vm)＝eq \f(2.24 L,22.4 L/ml)＝0.1 ml，轉(zhuǎn)移0.2 ml電子，則有0.2 ml離子透過(guò)離子交換膜，B正確；H＋在吸附層b上得電子生成氫氣，所以離子交換膜還允許H＋通過(guò)，可以是陽(yáng)離子交換膜，ClOeq \\al(－,4)向吸附層a移動(dòng)，因此也可以是陰離子交換膜，C正確；由分析可知，m為陽(yáng)極，為了在銅片上鍍銀，則m電極材料為銀，陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，Ag失電子生成Ag＋，m電極質(zhì)量逐漸減小，D錯(cuò)誤。
9．利用廢料Ce2O3制備Ce(SO4)2的工作原理如圖，下列說(shuō)法不正確的是( C )
A．電極b為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)
B．電解總反應(yīng)式：Ce2O3＋8H＋eq \(=====,\s\up15(電解))2Ce4＋＋3H2O＋H2↑
C．離子交換膜為陰離子交換膜
D．X可以是H2SO4溶液
解析 Ce2O3制備Ce(SO4)2，Ce的化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，則電極a為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為Ce2O3－2e－＋6H＋===2Ce4＋＋3H2O，電極b是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑，所以電解的總反應(yīng)式為Ce2O3＋8H＋eq \(=====,\s\up15(電解))2Ce4＋＋3H2O＋H2↑。Ce4＋從陽(yáng)極區(qū)移動(dòng)到陰極區(qū)，離子交換膜是陽(yáng)離子交換膜，X需提供SOeq \\al(2－,4)，可以是H2SO4溶液。
10．(2023·福建廈門(mén)二模)某電合成氨裝置及陰極區(qū)含鋰微粒轉(zhuǎn)化過(guò)程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( D )
A．陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2C2H5O－＋H2－2e－===2C2H5OH
B．陰極區(qū)生成氨的反應(yīng)為L(zhǎng)iNH2＋C2H5OH===C2H5OLi＋NH3↑
C．理論上，若電解液傳導(dǎo)3 ml H＋，最多生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下NH3 22.4 L
D．乙醇濃度越高，電流效率越高(電流效率＝eq \f(生成目標(biāo)產(chǎn)物消耗的電子數(shù),轉(zhuǎn)移電子數(shù))×100%)
解析 由題圖可知，通入氫氣的一極為陽(yáng)極，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為2C2H5O－＋H2－2e－===2C2H5OH，通入氮?dú)獾囊粯O為陰極，陰極的電極反應(yīng)式為N2＋6e－＋4H＋＋2Li＋===2LiNH2。由分析可知，A項(xiàng)正確；由圖可知，陰極區(qū)氮?dú)獾秒娮?，并結(jié)合鋰離子先轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)iNH2，后與C2H5OH反應(yīng)生成了氨氣，即生成氨的反應(yīng)為L(zhǎng)iNH2＋C2H5OH===C2H5OLi＋NH3↑，B項(xiàng)正確；LiNH2和C2H5OH羥基中的H原子均來(lái)自電解液傳導(dǎo)的氫離子，理論上，若電解液傳導(dǎo)3 ml H＋，根據(jù)生成氨的反應(yīng)：LiNH2＋C2H5OH===C2H5OLi＋NH3↑可知，最多生成1 ml NH3，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 L，C項(xiàng)正確；由電池總反應(yīng)：N2＋3H2===2NH3可知，乙醇屬于中間產(chǎn)物，乙醇濃度增大，電流效率無(wú)明顯變化，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
11．電化學(xué)合成是種環(huán)境友好的化學(xué)合成方法，以對(duì)硝基苯甲酸()為原料，采用電解法合成對(duì)氨基苯甲酸() 的裝置如圖所示。下列說(shuō)法正確的是( C )
A．a(chǎn)極電勢(shì)低于b極電勢(shì)
B．離子交換膜為陰離子交換膜
C．每生成0.2 ml對(duì)氨基苯甲酸，陽(yáng)極室電解液質(zhì)量減少10.8 g
解析 根據(jù)裝置示意圖可知，碘單質(zhì)在N極得電子生成碘離子，故N極為陰極，b極為負(fù)極，則a極電勢(shì)高于b極電勢(shì)，A錯(cuò)誤；對(duì)硝基苯甲酸轉(zhuǎn)化成對(duì)氨基苯甲酸需要?dú)潆x子，故離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜，B錯(cuò)誤；由陽(yáng)極反應(yīng)2H2O－4e－===O2↑＋4H＋可知，陽(yáng)極區(qū)電解液減少的質(zhì)量為電解H2O的質(zhì)量，每生成0.2 ml對(duì)氨基苯甲酸需要消耗1.2 ml H＋，則陽(yáng)極區(qū)放電的H2O的物質(zhì)的量為0.6 ml，質(zhì)量為10.8 g，C正確；生成對(duì)氨基

12．八鉬酸銨eq \b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\c1(?NH4?4M8O26))可用于染料、催化劑、防火劑等。該化合物可通過(guò)電滲析法獲得，工作原理如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( C )
A．a(chǎn)連接電源正極
B．生成M8Oeq \\al(4－,26)的反應(yīng)為8MOeq \\al(2－,4)＋12H＋===M8Oeq \\al(4－,26)＋6H2O
C．電解一段時(shí)間后，b極附近氨水的濃度減小
D．雙極膜附近的OH－移向左側(cè)
解析 由題圖可知，b為陰極，水放電生成氫氣和氫氧根離子，則a為陽(yáng)極，水放電生成氧氣和氫離子；雙極膜釋放出氫離子向陰極移動(dòng)和MOeq \\al(2－,4)反應(yīng)生成M8Oeq \\al(4－,26)。由分析可知，a為陽(yáng)極，連接電源正極，A正確；雙極膜釋放出氫離子向陰極移動(dòng)和MOeq \\al(2－,4)反應(yīng)生成M8Oeq \\al(4－,26)，生成M8Oeq \\al(4－,26)的反應(yīng)為8MOeq \\al(2－,4)＋12H＋===M8Oeq \\al(4－,26)＋6H2O，B正確；電解一段時(shí)間后，b極附近生成的氫氧根離子和左側(cè)遷移過(guò)來(lái)的銨根離子生成一水合氨，氨水的濃度變大，C錯(cuò)誤；陰離子向陽(yáng)極遷移，雙極膜附近的OH－移向左側(cè)，D正確。
13．(2023·遼寧葫蘆島一模)近年來(lái)，我國(guó)在能源研發(fā)與能量轉(zhuǎn)化領(lǐng)域所獲得的成就領(lǐng)跑全球。下圖是我國(guó)科學(xué)家研發(fā)的一種能量轉(zhuǎn)化裝置，利用該裝置可實(shí)現(xiàn)將CO2轉(zhuǎn)化為CO，并獲得NaClO溶液。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( D )
A．a(chǎn)為太陽(yáng)能電池的正極
B．該裝置可實(shí)現(xiàn)多種能量之間的轉(zhuǎn)化
C．電極Y的反應(yīng)為Cl－－2e－＋H2O===HClO＋H＋
D．當(dāng)有22.4 L CO2參與反應(yīng)時(shí)，外電路通過(guò)2NA個(gè)電子
解析 利用該裝置可實(shí)現(xiàn)將CO2轉(zhuǎn)化為CO，并獲得NaClO溶液，C元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，X是陰極；氯元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，Y是陽(yáng)極。Y是陽(yáng)極，則a為太陽(yáng)能電池的正極，故A正確；該裝置可實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B正確；Y是陽(yáng)極，氯離子失電子生成次氯酸，電極Y的反應(yīng)為Cl－－2e－＋H2O===HClO＋H＋，故C正確；X是陰極，陰極反應(yīng)為CO2＋2e－＋2H＋===CO＋H2O,1 ml CO2參與反應(yīng)外電路通過(guò)2NA個(gè)電子，沒(méi)有明確是否為標(biāo)準(zhǔn)狀況，22.4 L CO2的物質(zhì)的量不一定是1 ml，故D錯(cuò)誤。
14．某微生物電化學(xué)法制甲烷是將電化學(xué)法和生物還原法有機(jī)結(jié)合，裝置如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是( D )
A．該電池在高溫下不能正常工作
B．右側(cè)電極是陰極，發(fā)生還原反應(yīng)
C．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為CH3COO－－8e－＋2H2O===2CO2↑＋7H＋
D．每生成1 ml CH4，右側(cè)溶液的質(zhì)量增加28 g(忽略二氧化碳溶解和氣體帶走的水蒸氣)
解析 從題圖可知，電解池左端CH3COO－→CO2，發(fā)生了氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，與電源的正極相連；右端CO2→CH4，發(fā)生了還原反應(yīng)，為陰極，與電源的負(fù)極相連。兩極的反應(yīng)需要菌類(lèi)參與，高溫時(shí)菌類(lèi)會(huì)被殺死而導(dǎo)致反應(yīng)無(wú)法進(jìn)行，從而導(dǎo)致電池?zé)o法工作，A項(xiàng)正確；右側(cè)為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，B項(xiàng)正確；陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為CH3COO－－8e－＋2H2O===2CO2↑＋7H＋，C項(xiàng)正確；右側(cè)電極反應(yīng)式為CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O，右側(cè)產(chǎn)生1 ml CH4時(shí)生成2 ml水而使溶液質(zhì)量增加，所以增加的質(zhì)量為2 ml×18 g/ml＝36 g，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
15．(2023·安徽蕪湖高三模擬)乙醛酸(OHCCOOH)是非常重要的化工產(chǎn)品，利用雙極膜(由陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜組成，雙極膜中間層中的水解離成H＋和OH－，并在直流電場(chǎng)作用下，分別向兩極遷移)技術(shù)電解制備乙醛酸的裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( C )
A．M為電源的負(fù)極
B．雙極膜b為陰離子交換膜
C．電路中轉(zhuǎn)移2 ml e－，最多可得到1 ml OHCCOOH
D．Pb電極反應(yīng)式為HOOCCOOH＋2H＋＋2e－===OHCCOOH＋H2O
解析 由題圖可知，草酸轉(zhuǎn)化為乙醛酸發(fā)生還原反應(yīng)，故鉛電極為陰極，反應(yīng)式為HOOCCOOH＋2e－＋2H＋===HOOCCHO＋H2O，石墨極為陽(yáng)極，反應(yīng)式為2Br－－2e－===Br2，H＋移向鉛電極，OH－移向石墨極。鉛電極為陰極，M為電源的負(fù)極，A正確；H＋移向鉛電極，OH－移向石墨極，故雙極膜b為陰離子交換膜，B正確；根據(jù)陰極反應(yīng)HOOCCOOH＋2e－＋2H＋===HOOCCHO＋H2O可知，陰極區(qū)生成的乙醛酸與得電子數(shù)之比為1∶2，陽(yáng)極區(qū)反應(yīng)：OHCCHO＋Br2＋2OH－===HOOCCHO＋H2O＋2Br－，2Br－－2e－===Br2，陽(yáng)極區(qū)生成的乙醛酸與陽(yáng)極區(qū)失電子數(shù)之比為1∶2，故外電路中轉(zhuǎn)移2 ml電子，得到2 ml乙醛酸，C錯(cuò)誤；Pb電極反應(yīng)式為HOOCCOOH＋2H＋＋2e－===OHCCOOH＋H2O，D正確。

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