A．固氮時(shí)，電池的總反應(yīng)為3Mg＋N2===Mg3N2
B．脫氮時(shí)，釕復(fù)合電極的電極反應(yīng)式為Mg3N2－6e－===3Mg2＋＋N2
C．固氮時(shí)，外電路中電子由釕復(fù)合電極流向鎂電極
D．當(dāng)無(wú)水LiCl-MgCl2混合物受熱熔融后電池才能工作
解析：A項(xiàng)，固氮時(shí)該裝置為原電池裝置，鎂為活潑金屬，作負(fù)極，被氧化成Mg2＋，釕復(fù)合電極為正極，氮?dú)庠陔姌O上發(fā)生還原反應(yīng)生成N3－，與熔融電解質(zhì)中鎂離子反應(yīng)生成Mg3N2，所以總反應(yīng)為3Mg＋N2===Mg3N2，正確；B項(xiàng)，脫氮時(shí)，－3價(jià)的氮要被氧化，釕復(fù)合電極應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)，Mg3N2失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氮?dú)?，電極反應(yīng)：Mg3N2－6e－===3Mg2＋＋N2↑，正確；C項(xiàng)，固氮時(shí)，鎂電極為負(fù)極，外電路中電子由負(fù)極鎂電極流向釕復(fù)合電極，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，無(wú)水LiCl-MgCl2混合物常溫下為固體，無(wú)自由移動(dòng)離子，不能導(dǎo)電，受熱熔融后產(chǎn)生自由移動(dòng)離子導(dǎo)電，電池才能工作，正確；故選C。
答案：C
2．(2020·皖南八校臨門(mén)一卷)某微生物燃料電池能將污水中的乙二胺(H2NCH2CH2NH2)氧化成環(huán)境友好的物質(zhì)，示意圖如圖所示，a、b均為石墨電極。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．a(chǎn)電極的電極反應(yīng)為H2NCH2CH2NH2－16e－＋4H2O=== 2CO2↑＋N2↑＋16H＋
B．電池工作時(shí)質(zhì)子通過(guò)交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)
C．a(chǎn)電極上的電勢(shì)比b電極上的電勢(shì)低
D．電池工作時(shí)b電極附近溶液的pH保持不變
解析：根據(jù)原電池裝置圖分析，H2NCH2CH2NH2在a電極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氮?dú)狻⒍趸己退?，則a為負(fù)極，電極反應(yīng)式為H2NCH2CH2NH2＋4H2O－16e－===2CO2↑＋N2↑＋16H＋，氧氣在正極b上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋=== 2H2O，據(jù)此分析解答。A項(xiàng)，H2NCH2CH2NH2在負(fù)極a上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氮?dú)?、二氧化碳和水，電極反應(yīng)式為H2NCH2CH2NH2－16e－＋4H2O===2CO2↑＋N2↑＋16H＋，正確；B項(xiàng)，原電池中，陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，因此，電池工作時(shí)質(zhì)子(H＋)通過(guò)質(zhì)子交換膜由負(fù)極區(qū)向正極區(qū)移動(dòng)，正確；C項(xiàng)，由上述分析可知，a電極為負(fù)極，b電極為正極，故a電極上的電勢(shì)比b電極上的電勢(shì)低，正確；D項(xiàng)，電池工作時(shí)，氧氣在正極b上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，發(fā)生的電極反應(yīng)式為O2＋4e－＋4H＋=== 2H2O，H＋濃度減小，故b電極附近溶液的pH增大，錯(cuò)誤。
答案：D
3．(2020·成都市第七中模擬)鋅—空氣燃料電池有比能量高、容量大、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，可用作電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源，電池的電解質(zhì)溶液為 KOH 溶液，放電時(shí)發(fā)生反應(yīng)：2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O=== 2[Zn(OH)4]2－。下列說(shuō)法正確的是( )
A．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為 Zn－2e－===Zn2＋
B．該隔膜為陽(yáng)離子交換膜，允許K＋通過(guò)
C．充電時(shí)，當(dāng)0.1 ml O2生成時(shí)，流經(jīng)電解質(zhì)溶液的電子個(gè)數(shù)約為1.204×1022
D．采用多孔炭可提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面
解析：由放電時(shí)總反應(yīng)2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2[Zn(OH)4]2－和裝置圖可知，金屬Zn為負(fù)極，放電時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Zn＋4OH－－2e－===[Zn(OH)4]2－，多孔炭為正極，反生反應(yīng)：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，充電時(shí)總反應(yīng)為2[Zn(OH)4]2－===2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2O，金屬Zn為陰極，多孔炭為陽(yáng)極，以此分析。A項(xiàng)，放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn＋4OH－－2e－===[Zn(OH)4]2－，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，正極發(fā)生反應(yīng)：O2＋4e－＋2H2O===4OH－，可知該隔膜為陰離子交換膜，允許OH－通過(guò)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，不論放電還是充電，電子都不會(huì)流經(jīng)電解質(zhì)溶液，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，采用多孔炭可提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積，并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面，正確。
答案：D
4．(2020·寧夏三校聯(lián)考)我國(guó)某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型能量存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)化裝置(如圖所示)。閉合K2、斷開(kāi)K1時(shí)，制氫并儲(chǔ)能；斷開(kāi)K2、閉合K1時(shí)，供電。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．制氫時(shí)，溶液中K＋向Pt電極移動(dòng)
B．供電時(shí)，Zn電極附近溶液的pH不變
C．供電時(shí)，X電極發(fā)生還原反應(yīng)
D．制氫時(shí)，X電極反應(yīng)式為Ni(OH)2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O
解析：閉合K2、斷開(kāi)K1時(shí)，制氫并儲(chǔ)能，構(gòu)成電解池，Pt電極發(fā)生還原反應(yīng)，為陰極，X電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極；斷開(kāi)K2、閉合K1時(shí)，構(gòu)成原電池，X電極發(fā)生還原反應(yīng)，為正極，Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為負(fù)極。A項(xiàng)，制氫時(shí)，Pt電極為陰極，電子從X電極向Pt電極移動(dòng)，溶液中K＋向Pt電極移動(dòng)，正確；B項(xiàng)，供電時(shí)，Zn電極發(fā)生氧化反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)Zn－2e－＋4OH－===ZnOeq \\al(2－,2)＋2H2O，消耗OH－，pH減小，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，供電時(shí)，X電極發(fā)生還原反應(yīng)，NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2，正確；D項(xiàng)，制氫時(shí)，X電極為陽(yáng)極，反應(yīng)式為Ni(OH)2－e－＋OH－===NiOOH＋H2O，正確。
答案：B
5．(2020·咸陽(yáng)模擬)碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]是一種具有發(fā)展前景的“綠色”化工產(chǎn)品。電化學(xué)法合成碳酸二甲酯的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．石墨Ⅰ與直流電源正極相連
B．H＋由石墨Ⅱ通過(guò)質(zhì)子交換膜向石墨Ⅰ移動(dòng)
C．石墨Ⅰ上發(fā)生的電極反應(yīng)為2CH3OH＋CO－2e－=== (CH3O)2CO＋2H＋
D．電解過(guò)程中，陰極和陽(yáng)極消耗氣體的物質(zhì)的量之比為1∶2
解析：該裝置有外接電源，是電解池，由圖可知甲醇和一氧化碳失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸二甲酯，則電極石墨Ⅰ為陽(yáng)極，陽(yáng)極反應(yīng)為2CH3OH＋CO－2e－===(CH3O)2CO＋2H＋，電極石墨Ⅱ?yàn)殛帢O，陽(yáng)極產(chǎn)生的氫離子從質(zhì)子交換通過(guò)移向陰極，氧氣在陰極得電子與氫離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，據(jù)此解答。A項(xiàng)，石墨Ⅰ為陽(yáng)極，與直流電源正極相連，正確；B項(xiàng)，電解池工作時(shí)，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，即H＋由石墨Ⅰ通過(guò)質(zhì)子交換膜向石墨Ⅱ移動(dòng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，石墨Ⅰ為陽(yáng)極，陽(yáng)極上是甲醇和一氧化碳反應(yīng)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為2CH3OH＋CO－2e－=== (CH3O)2CO＋2H＋，正確；D項(xiàng)，常溫常壓下甲醇是液體，電解池工作時(shí)轉(zhuǎn)移電子守恒，根據(jù)關(guān)系式2CO～4e－～O2可知陰極消耗的氧氣與陽(yáng)極消耗的一氧化碳物質(zhì)的量之比為1∶2，正確。
答案：B
6．(2020·成都市樹(shù)德中學(xué)模擬)已知某種二次鋰離子電池工作時(shí)反應(yīng)為L(zhǎng)ixCn＋Li(1－x)CO2===LiCO2＋nC。電池如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是( )
A．放電時(shí)，碳材料極失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電子經(jīng)外電路，Li＋經(jīng)內(nèi)電路同時(shí)移向正極
B．放電時(shí)正極反應(yīng)為L(zhǎng)i(1－x)CO2＋xLi＋＋xe－===LiCO2
C．充電時(shí)， Li＋從負(fù)極脫出，又嵌入正極
D．鋰離子二次電池正、負(fù)極之間充、放電時(shí)發(fā)生傳輸 Li＋的反應(yīng)，少有副反應(yīng)
解析：放電時(shí)的反應(yīng)為L(zhǎng)ixCn＋Li(1－x)CO2 === LiCO2＋nC，C元素的化合價(jià)降低，Li元素的化合價(jià)升高，原電池中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為L(zhǎng)ixCn－xe－===xLi＋＋nC，正極發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)式為L(zhǎng)i(1－x)CO2＋xLi＋＋xe－===LiCO2，再由放電時(shí)的反應(yīng)分析充電時(shí)的反應(yīng)。A項(xiàng)，放電時(shí)，碳材料極為負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電子經(jīng)外電路，Li＋經(jīng)內(nèi)電路同時(shí)移向正極，正確；B項(xiàng)，由上述分析可知，C元素的化合價(jià)降低，正極反應(yīng)式為L(zhǎng)i(1－x)CO2＋xLi＋＋xe－===LiCO2，正確；C項(xiàng)，充電時(shí)，Li＋應(yīng)從正極脫出，嵌入陰極，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，由上述正負(fù)極反應(yīng)可知，鋰離子二次電池正、負(fù)極之間充放電時(shí)發(fā)生傳輸 Li＋的反應(yīng)，少有副反應(yīng)，正確。
答案：C
7．(2020·廈門(mén)質(zhì)檢)一種雙電子介體電化學(xué)生物傳感器，用于檢測(cè)水體急性生物毒性，其工作原理如圖。下列說(shuō)法正確的是( )
A．圖中所示電極為陽(yáng)極，其電極反應(yīng)式為K4Fe(CN)6－e－=== K3Fe(CN)6
B．甲萘醌在陰極發(fā)生氧化反應(yīng)
C．工作時(shí)K＋向圖中所示電極移動(dòng)
D．NAD(P)H轉(zhuǎn)化為NAD(P)＋的過(guò)程失去電子
解析：A項(xiàng)，根據(jù)圖示可知K4Fe(CN)6在電極表面失電子生成K3Fe(CN)6，故圖示電極為陽(yáng)極，其電極方程式為K4Fe(CN)6－e－=== K3Fe(CN)6＋K＋，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，甲萘醌應(yīng)在陰極發(fā)生還原反應(yīng)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，工作時(shí)在電解池中陽(yáng)離子應(yīng)向陰極移動(dòng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)圖示，該過(guò)程N(yùn)AD(P)H被甲萘醌氧化，即失去電子，正確。
答案：D
8．(2020·南寧第二次適應(yīng)性測(cè)試)DBFC燃料電池的結(jié)構(gòu)如圖，該電池的總反應(yīng)為NaBH4＋4H2O2===NaBO2＋6H2O。下列關(guān)于電池工作時(shí)的相關(guān)分析不正確的是( )
A．X極為正極，電流經(jīng)X流向外電路
B．Y極發(fā)生的還原反應(yīng)為H2O2＋2e－===2OH－
C．X極區(qū)溶液的pH逐漸減小
D．每消耗1.0 L 0.50 ml·L－1的H2O2電路中轉(zhuǎn)移1.0 ml e－
解析：由工作原理裝置圖可知，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為BHeq \\al(－,4)＋8OH－－8e－===BOeq \\al(－,2)＋6H2O，正極H2O2發(fā)生還原反應(yīng)，得到電子被還原生成OH－，電極反應(yīng)式為H2O2＋2e－===2OH－。A項(xiàng)，由圖知X極為負(fù)極，電子經(jīng)X流向外電路流入Y，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Y極為正極，H2O2發(fā)生還原反應(yīng)：H2O2＋2e－===2OH－，正確；C項(xiàng)，X極發(fā)生氧化反應(yīng)：BHeq \\al(－,4)＋8OH－－8e－===BOeq \\al(－,2)＋6H2O，故X極區(qū)溶液的pH逐漸減小，正確；D項(xiàng)，由電極反應(yīng)式H2O2＋2e－=== 2OH－知，每消耗1.0 L 0.50 ml·L－1的H2O2電路中轉(zhuǎn)移1.0 ml e－，正確。
答案：A
9．電化學(xué)原理在防止金屬腐蝕、能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)合成等方面應(yīng)用廣泛。
(1)圖1中，為了減緩海水對(duì)鋼閘門(mén)A的腐蝕，材料B可以選擇________(填字母)。用電化學(xué)原理解釋材料B需定期拆換的原因：
_______________________________________________________
____________________________________________________。
a．碳棒 b．鋅板 c．銅板
(2)圖2中，鋼閘門(mén)C作________極。若用氯化鈉溶液模擬海水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，D為石墨塊，則D上的電極反應(yīng)式為_(kāi)______________，檢測(cè)該電極反應(yīng)產(chǎn)物的方法是__________________________________
___________________________________________________。
(3)鎂燃料電池在可移動(dòng)電子設(shè)備電源和備用電源等方面應(yīng)用前景廣闊。圖3為“鎂—次氯酸鹽”燃料電池原理示意圖，電極為鎂合金和鉑合金。
①E為該燃料電池的________極(填“正”或“負(fù)”)。F電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________________________
_____________________________________________________。
②鎂燃料電池負(fù)極容易發(fā)生自腐蝕產(chǎn)生氫氣，使負(fù)極利用率降低，用化學(xué)用語(yǔ)解釋其原因：________________________________
____________________________________________________。
(4)乙醛酸()是有機(jī)合成的重要中間體。工業(yè)上用“雙極室成對(duì)電解法”生產(chǎn)乙醛酸，原理如圖4所示，該裝置中陰、陽(yáng)兩極為惰性電極，兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸，其中乙二醛與M電極的產(chǎn)物反應(yīng)生成乙醛酸。
①N電極上的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________________。
②若有2 ml H＋通過(guò)質(zhì)子交換膜，并完全參與了反應(yīng)，則該裝置中生成的乙醛酸為_(kāi)_______ ml。
解析：(1)根據(jù)電化學(xué)原理，材料B對(duì)應(yīng)的金屬的活潑性應(yīng)強(qiáng)于被保護(hù)的金屬，所以材料B可以為鋅板。(2)圖2為外加電流的陰極保護(hù)法，被保護(hù)的金屬應(yīng)與電源負(fù)極相連，作陰極，則D作陽(yáng)極，Cl－在陽(yáng)極發(fā)生失電子反應(yīng)生成Cl2?？梢杂脻駶?rùn)的淀粉-KI試紙或淀粉-KI溶液來(lái)檢驗(yàn)Cl2。(3)①鎂具有較強(qiáng)的還原性，且由圖示可知Mg轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2，發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，故E為負(fù)極。次氯酸根離子具有強(qiáng)氧化性，且由圖示可知在F電極(正極)ClO－轉(zhuǎn)化為Cl－，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)。②鎂可與水緩慢反應(yīng)生成氫氣(與熱水反應(yīng)較快)，即發(fā)生自腐蝕現(xiàn)象。(4)①由H＋的遷移方向可知N為陰極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，結(jié)合題意“兩極室均可產(chǎn)生乙醛酸”，可知N電極為乙二酸發(fā)生得電子的還原反應(yīng)生成乙醛酸。②1 ml乙二酸在陰極得到2 ml電子，與2 ml H＋反應(yīng)生成1 ml乙醛酸和1 ml H2O，同時(shí)在陽(yáng)極產(chǎn)生的1 ml Cl2能將1 ml乙二醛氧化成1 ml乙醛酸，兩極共產(chǎn)生2 ml乙醛酸。
答案：(1)b 鋅等作原電池的負(fù)極(失電子，Zn－2e－===Zn2＋)，不斷遭受腐蝕，需定期拆換
(2)陰 2Cl－－2e－===Cl2↑ 將濕潤(rùn)的淀粉-KI試紙放在陽(yáng)極附近，試紙變藍(lán)，證明生成氯氣(或取陽(yáng)極附近溶液滴加淀粉-KI溶液，變藍(lán))
(3)①負(fù) ClO－＋2e－＋H2O===Cl－＋2OH－
②Mg＋2H2O===Mg(OH)2＋H2↑
(4)①HOOC—COOH＋2e－＋2H＋===HOOC—CHO＋H2O
②2
10．(2020·漳州第一次質(zhì)檢)化學(xué)電池的研究一直是化學(xué)工作者研究的熱點(diǎn)之一。
Ⅰ.美國(guó)科學(xué)家S·魯賓成功開(kāi)發(fā)鋅汞紐扣式電池，以鋅和氧化汞為電極材料，氫氧化鉀溶液為電解液的原電池，有效地解決電池使用壽命短，易發(fā)生漏液等問(wèn)題。電池總反應(yīng)為Zn＋HgO===ZnO＋Hg。
(1)該電池的正極反應(yīng)式為_(kāi)____________________________。
(2)含汞電池生產(chǎn)企業(yè)的污水中會(huì)含有一定量的＋2價(jià)的汞離子，通常采用處理成本較低的硫化物沉淀法，即向污水中投入一定量的硫化鈉，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________
____________________________________________________。
(3)該方法的缺點(diǎn)是產(chǎn)物的顆粒比較小，大部分懸浮于污水中，通常采用投入一定量的明礬晶體進(jìn)行后續(xù)處理，請(qǐng)解釋其原因
_______________________________________________________
____________________________________________________。
Ⅱ.鋰離子電池由于輕便、比能量大等優(yōu)點(diǎn)，成為當(dāng)今社會(huì)最為常見(jiàn)的電池。其中的重要材料磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)通常按照下列流程進(jìn)行生產(chǎn)：
(4)生產(chǎn)過(guò)程中“混合攪拌”的目的是____________________
____________________________________________________，
氣體X的化學(xué)式為_(kāi)_____________。
(5)請(qǐng)寫(xiě)出一定條件下由LiH2PO4生成LiFePO4的化學(xué)方程式：
_______________________________________________________
____________________________________________________，
當(dāng)生成1 ml磷酸亞鐵鋰時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為_(kāi)__________。
(6)生成LiFePO4的過(guò)程可能產(chǎn)生一種雜質(zhì)對(duì)電池有致命的影響，則該雜質(zhì)可能為_(kāi)_______。
解析：Ⅰ.(1)正極發(fā)生還原反應(yīng)，HgO獲得電子生成Hg，堿性條件下還生成氫氧根離子，該電池的正極反應(yīng)式為HgO＋H2O＋2e－===Hg＋2OH－。(2)硫離子與汞離子反應(yīng)生成HgS沉淀，反應(yīng)離子方程式為Hg2＋＋S2－===HgS↓。(3)鋁離子水解得到氫氧化鋁膠體具有吸附性，吸附HgS顆粒，加快HgS微粒的沉降。
Ⅱ.(4)生產(chǎn)過(guò)程中“混合攪拌”的目的：使反應(yīng)物充分混合，增大反應(yīng)速率，銨根離子與氫氧根離子反應(yīng)生成氨氣，即X為NH3。(5)流程圖中LiH2PO4與Fe2O3、C反應(yīng)生成LiFePO4，F(xiàn)e元素被還原，C元素被氧化生成CO，還有水生成，反應(yīng)方程式為2LiH2PO4＋Fe2O3＋C===2LiFePO4＋CO↑＋2H2O，當(dāng)生成1 ml磷酸亞鐵鋰時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子為1 ml，即轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為6.02×1023。(6)碳可能將氧化鐵中Fe元素還原為Fe單質(zhì)，對(duì)電池有致命的影響。
答案：Ⅰ.(1)HgO＋H2O＋2e－===Hg＋2OH－
(2)Hg2＋＋S2－===HgS↓
(3)鋁離子水解得到氫氧化鋁膠體具有吸附性，吸附HgS顆粒，加快HgS微粒的沉降
Ⅱ.(4)使反應(yīng)物充分混合，增大反應(yīng)速率 NH3
(5)2LiH2PO4＋Fe2O3＋C===2LiFePO4＋CO↑＋2H2O 6.02×1023
(6)Fe
11. (2020·深圳第一次調(diào)研等匯編)(1)利用LiOH和鈷氧化物可制備鋰離子電池正極材料。LiOH可由電解法制備，鈷氧化物可通過(guò)處理鈷渣獲得。利用如圖1裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為L(zhǎng)iOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為_(kāi)_______(填化學(xué)式)溶液，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_(kāi)_________________________________________，
電解過(guò)程中Li＋向________(填“A”或“B”)電極遷移。
圖1
(2)用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時(shí)得到H2SO4，其原理如圖2所示(電極材料為石墨)。圖中a極要連接電源的________(填“正”或“負(fù)”)極，C口流出的物質(zhì)是______，SOeq \\al(2－,3)放電的電極反應(yīng)式為_(kāi)______，電解過(guò)程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，用平衡移動(dòng)原理解釋原因：
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
圖2
解析：(1)B極區(qū)生成H2 ，同時(shí)會(huì)生成LiOH ，則B極區(qū)電解液為L(zhǎng)iOH溶液；電極A為陽(yáng)極，在陽(yáng)極區(qū)LiCl 溶液中Cl－放電，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－===Cl2↑；在電解過(guò)程中Li＋(陽(yáng)離子)向B電極(陰極區(qū))遷移。(2)根據(jù)Na＋、SOeq \\al(2－,3)的移向判斷陰、陽(yáng)極。Na＋移向陰極區(qū)，a極應(yīng)接電源負(fù)極，b極應(yīng)接電源正極，其電極反應(yīng)式分別為，陽(yáng)極：SOeq \\al(2－,3)－2e－＋H2O===SOeq \\al(2－,4)＋2H＋，陰極：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。所以從C口流出的是H2SO4，在陰極區(qū)，由于H＋放電，破壞水的電離平衡，c(H＋)減小，c(OH－)增大，生成NaOH，堿性增強(qiáng)，從B口流出的是濃度較大的NaOH溶液。
答案：(1)LiOH 2Cl－－2e－===Cl2↑ B
(2)負(fù) 硫酸 SOeq \\al(2－,3)－2e－＋H2O===SOeq \\al(2－,4)＋2H＋ 水中存在平衡：H2OH＋＋OH－，在陰極H＋放電生成H2，c(H＋)減小，水的電離平衡正向移動(dòng)，堿性增強(qiáng)
12．(2020·江淮十校聯(lián)考等匯編)Ⅰ.高鐵酸鹽在能源、環(huán)保等方面有著廣泛的用途。高鐵酸鉀(K2FeO4)不僅是一種理想的水處理劑，而且高鐵電池的研制也在進(jìn)行中。如圖1是高鐵電池的模擬實(shí)驗(yàn)裝置：
(1)該電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為_(kāi)____________________
____________________________________________________；
若維持電流強(qiáng)度為1 A，電池工作10 min，理論消耗Zn_______g (已知F＝96 500 C·ml－1)。
(2)鹽橋中盛有飽和KCl溶液，此鹽橋中氯離子向________(填“左”或“右”，下同)池移動(dòng)；若用陽(yáng)離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向________移動(dòng)。
(3)圖2為高鐵電池和常用的高能堿性電池的放電曲線(xiàn)，由此可得出高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有______________________________________
____________________________________________________。
Ⅱ.(4)電解制取KIO3，電解前先將一定量的精制碘溶于過(guò)量氫氧化鉀溶液，溶解時(shí)發(fā)生反應(yīng)：3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O，將該溶液加入陽(yáng)極區(qū)。另將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)，電解槽用水冷卻。電解時(shí)，陽(yáng)極上發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______；電解過(guò)程中陰極附近溶液pH________(填“變大”“變小”或“不變”)。
解析：Ⅰ.(1)根據(jù)電池裝置，Zn作負(fù)極，C為正極，高鐵酸鉀的氧化性很強(qiáng)，正極上高鐵酸鉀發(fā)生還原反應(yīng)生成Fe(OH)3，正極電極反應(yīng)式：FeOeq \\al(2－,4)＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－，若維持電流強(qiáng)度為1 A，電池工作10 min，通過(guò)電子為eq \f(1 A×600 s,96 500 C·ml－1)，則理論消耗Zn的質(zhì)量為eq \f(1 A×600 s,96 500 C·ml－1)×eq \f(1,2)×65 g·ml－1≈0.2 g。(2)鹽橋中陰離子向負(fù)極移動(dòng)，鹽橋起的作用是使兩個(gè)半電池連成一個(gè)通路，使兩溶液保持電中性，起到平衡電荷，構(gòu)成閉合回路的作用，放電時(shí)鹽橋中氯離子向右池移動(dòng)，用某種高分子材料制成陽(yáng)離子交換膜代替鹽橋，則鉀離子向左移動(dòng)。(3)由圖可知高鐵電池的優(yōu)點(diǎn)有：使用時(shí)間長(zhǎng)、工作電壓穩(wěn)定。Ⅱ.(4)陽(yáng)極附近的陰離子有碘離子、碘酸根離子和氫氧根離子，電解過(guò)程中陽(yáng)極上碘離子失去電子生成碘酸根離子，電極方程式為I－＋6OH－－6e－=== IOeq \\al(－,3)＋3H2O (或2I－－2e－===I2)；陰極上氫離子放電生成氫氣，所以陰極附近水的電離平衡破壞，溶液中的氫氧根離子濃度增大，pH 變大。
答案：Ⅰ.(1)FeOeq \\al(2－,4)＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－ 0.2
(2)右 左 (3)使用時(shí)間長(zhǎng)、工作電壓穩(wěn)定
Ⅱ.(4)I－＋6OH－－6e－===IOeq \\al(－,3)＋3H2O(或2I－－2e－===I2) 變大

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