【2022·湖北卷】含磷有機(jī)物應(yīng)用廣泛。電解法可實(shí)現(xiàn)由白磷直接制備，過(guò)程如圖所示(為甲基)。下列說(shuō)法正確的是
A．生成，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移電子
B．陰極上的電極反應(yīng)為：
C．在電解過(guò)程中向鉑電極移動(dòng)
D．電解產(chǎn)生的中的氫元素來(lái)自于
【答案】D
【詳解】
A．石墨電極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)：P4→化合價(jià)升高發(fā)生氧化反應(yīng)，所以石墨電極為陽(yáng)極，對(duì)應(yīng)的電極反應(yīng)式為：，則生成，理論上外電路需要轉(zhuǎn)移電子，A錯(cuò)誤；
B．陰極上發(fā)生還原反應(yīng)，應(yīng)該得電子，為陽(yáng)極發(fā)生的反應(yīng)， B錯(cuò)誤；
C．石墨電極：P4→發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽(yáng)極，鉑電極為陰極，應(yīng)該向陽(yáng)極移動(dòng)，即移向石墨電極，C錯(cuò)誤；
D．由所給圖示可知HCN在陰極放電，產(chǎn)生和，而HCN中的H來(lái)自，則電解產(chǎn)生的中的氫元素來(lái)自于，D正確；
故選D。
知識(shí)點(diǎn)一 電解原理
1．電解與電解池
(1)電解：在電流作用下，電解質(zhì)在兩個(gè)電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過(guò)程。
(2)電解池：將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。
(3)電解池的構(gòu)成
①有與直流電源相連的兩個(gè)電極；
②電解質(zhì)溶液(或熔融鹽)；
③形成閉合回路。
2．電解池的工作原理
(1)工作原理
[示例] 用惰性電極電解CuCl2溶液
陽(yáng)極反應(yīng)式：2Cl－－2e－===Cl2↑；
陰極反應(yīng)式：Cu2＋＋2e－===Cu；
總反應(yīng)式：CuCl2 eq \(=====,\s\up11(電解),\s\d4()) Cu＋Cl2↑。
(2)電子和離子的移動(dòng)方向(惰性電極)
3．陰、陽(yáng)兩極上的放電順序
(1)陰極(與電極材料無(wú)關(guān))
氧化性強(qiáng)的先放電，放電順序：
eq \(――――――――――――――――――――――――――→,\s\up11(K＋、Ca2＋、Na＋、Mg2＋、Al3＋、Zn2＋、Fe2＋、Sn2＋、,Pb2＋、H＋（酸）、Cu2＋、Fe3＋、Hg2＋、Ag＋),\s\d4(放電由難到易))
(2)陽(yáng)極(與電極材料有關(guān))
①活性電極作陽(yáng)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)。如Cu－2e－===Cu2＋，F(xiàn)e－2e－===Fe2＋。
②惰性電極作陽(yáng)極(Pt、Au、石墨碳棒)
離子的放電順序?yàn)?br> eq \(―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――→,\s\up7(S2－、I－、Br－、Cl－、OH－、含氧酸根離子（NO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) 、CO eq \\al(\s\up1(2－),\s\d1(3)) 等）、F－),\s\d5(放電由易到難))
4．分析電解的思維流程
5．惰性電極電解電解質(zhì)溶液的產(chǎn)物判斷(圖示)
[示例] 用惰性電極電解CuSO4溶液(放O2生酸型)
陽(yáng)極反應(yīng)式：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋(或4OH－－4e－===2H2O＋O2↑)
陰極反應(yīng)式：2Cu2＋＋4e－===2Cu
電池反應(yīng)式：2CuSO4＋2H2O eq \(=====,\s\up11(電解),\s\d4()) 2Cu＋O2↑＋2H2SO4
[名師點(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(yáng)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(guò)，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)書(shū)寫(xiě)電解池的電極反應(yīng)式時(shí)，可以用實(shí)際放電的離子表示，但書(shū)寫(xiě)電解池的總反應(yīng)時(shí)，H2O要寫(xiě)成分子式。如用惰性電極電解食鹽水時(shí)，陰極反應(yīng)式為2H＋＋2e－===H2↑(或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－)，總反應(yīng)式為2Cl－＋2H2O eq \(=====,\s\up11(電解),\s\d4( )) 2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
知識(shí)點(diǎn)二 電解原理的應(yīng)用
1．氯堿工業(yè)
陽(yáng)極反應(yīng)式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反應(yīng))
陰極反應(yīng)式：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(或2H＋＋2e－===H2↑)(還原反應(yīng))
總反應(yīng)方程式：2NaCl＋2H2O eq \(=====,\s\up7(電解)) 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
2．電鍍與電解精煉
3．電冶金
利用電解熔融鹽(或氧化物)的方法來(lái)冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。
[名師點(diǎn)撥] (1)電解精煉銅時(shí)，陽(yáng)極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不相等，電解質(zhì)溶液的濃度減小。
(2)粗銅中不活潑的雜質(zhì)(金屬活動(dòng)性順序中位于銅之后的銀、金等)，在陽(yáng)極難以失去電子，當(dāng)陽(yáng)極上的銅失去電子變成離子之后，它們以金屬單質(zhì)的形式沉積于電解槽的底部，成為陽(yáng)極泥。
(3)由于AlCl3為共價(jià)化合物，熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電，所以電解冶煉鋁時(shí)，電解的為熔點(diǎn)很高的氧化鋁，為降低熔化溫度，加入了助熔劑冰晶石(Na3AlF6)；而且電解過(guò)程中，陽(yáng)極生成的氧氣會(huì)與石墨電極反應(yīng)，所以石墨電極需不斷補(bǔ)充。
知識(shí)點(diǎn)三 金屬的腐蝕與防護(hù)
1．金屬腐蝕的本質(zhì)
金屬原子失去電子變成金屬陽(yáng)離子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。
2．金屬腐蝕的類(lèi)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
3．金屬腐蝕的快慢規(guī)律
(1)對(duì)同一電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防腐措施的腐蝕。
(2)對(duì)同一金屬來(lái)說(shuō)，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：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。
(3)活動(dòng)性不同的兩種金屬，活動(dòng)性差別越大，活動(dòng)性強(qiáng)的金屬腐蝕速率越快。
(4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，一般電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕速率越快。
[名師點(diǎn)撥] (1)鐵銹的形成過(guò)程：
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3
2Fe(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。
4．金屬的防護(hù)

1．某同學(xué)將電解池工作時(shí)電子、離子流動(dòng)方向及電極種類(lèi)等信息表示在下圖中，下列有關(guān)分析完全正確的是( )
2．我國(guó)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(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A．通電時(shí)，鋅環(huán)是陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)
B．通電時(shí)，陰極上的電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
C．?dāng)嚯姇r(shí)，鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為Zn2＋＋2e－===Zn
D．?dāng)嚯姇r(shí)，仍能防止鐵帽被腐蝕
3．如圖是某課題組設(shè)計(jì)的一種利用電解原理制取H2O2并用來(lái)處理工業(yè)廢氨水的裝置。為了不影響H2O2的產(chǎn)量，需向廢氨水中加入適量硝酸調(diào)節(jié)溶液的pH約為5。下列說(shuō)法正確的是( )
A．陰極的電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
B．陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為O2＋2H＋＋2e－===H2O2
C．處理廢氨水的過(guò)程中所發(fā)生的反應(yīng)為
3H2O2＋2NH3·H2O===8H2O＋N2↑
D．工作過(guò)程中陽(yáng)極附近溶液的pH逐漸增大
4．科學(xué)家采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種制取氯氣的新工藝方案，裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.反應(yīng)過(guò)程中需要不斷補(bǔ)充Fe2＋
B．陽(yáng)極反應(yīng)式是2HCl－2e－===Cl2↑＋2H＋
C．電路中轉(zhuǎn)移1 ml電子，消耗標(biāo)況下氧氣5.6 L
D．電解總反應(yīng)可看作是4HCl(g)＋O2(g) eq \(=====,\s\up11(電解),\s\d4()) 2Cl2(g)＋2H2O(g)
5．我國(guó)研制出非貴金屬鎳鉬基高效電催化劑，實(shí)現(xiàn)電解富尿素廢水低能耗制H2(裝置如圖)?？偡磻?yīng)為CO(NH2)2＋H2O===3H2↑＋N2↑＋CO2↑。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( )
A．a(chǎn)為陽(yáng)極，CO(NH2)2發(fā)生氧化反應(yīng)
B．b電極反應(yīng)為2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
C．每轉(zhuǎn)移6 ml電子，a電極產(chǎn)生1 ml N2
D．電解一段時(shí)間，a極區(qū)溶液pH升高

1．（河北省唐山市2022屆高三普通高中學(xué)業(yè)水平選擇性考試）某科研小組用堿性甲烷燃料電池制備，其工作原理如圖所示(已知電解裝置的電極材料分別為金屬鈷和不銹鋼)：
下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．N電極為不銹鋼
B．電極n處電極反應(yīng)式為：
C．電解一段時(shí)間后，N極區(qū)溶液增大
D．膜a、膜c均為陽(yáng)離子交換膜
2．（江西省新余市2022屆高三第二次模擬考試）科學(xué)家采用碳基電極材料設(shè)計(jì)了一種新的電解氯化氫回收氯氣的工藝方案，原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A．b極是電源的正極
B．陰極的電極反應(yīng)式為：Fe3++e-=Fe2+
C．電路中每轉(zhuǎn)移1ml e-理論上可以回收氯氣11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
D．該工藝涉及的總反應(yīng)為4HCl+O22Cl2+2H2O
3．（遼寧省遼南協(xié)作體2022屆高三第二次模擬考試）目前可采用“雙極膜組"電滲析法淡化海水，同時(shí)獲得副產(chǎn)品A和B。其模擬工作原理如圖所示。M和N為離子交換膜，在直流電作用下，雙極陰陽(yáng)膜(BP)復(fù)合層間的H2O解離成H+和OH-，作為H+和OH-的離子源。下列說(shuō)法正確的是
A．X電極為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑
B．M為陽(yáng)離子交換膜，N為陰離子交換膜，BP膜作用是選擇性通過(guò)Cl-和Na+
C．電路中每生成標(biāo)況5.6 L氣體a，理論上獲得副產(chǎn)品A和B各1 ml
D．“雙極膜組”電滲析法也可應(yīng)用于從鹽溶液(MX)制備相應(yīng)的酸(HX)和堿(MOH)
4．（廣東省深圳市普通高中2022屆高三下學(xué)期第一次調(diào)研）利用電化學(xué)原理可對(duì)海水(主要成分NaCl和H2O，還含有少量微生物)進(jìn)行消毒，并能清除殘留的含氯消毒物質(zhì)(工作原理如圖，其中電極均為惰性電極)。
已知：工作時(shí)，先斷開(kāi)K2，閉合K1，一段時(shí)間后，斷開(kāi)K1，閉合K2
下列說(shuō)法不正確的是
A．閉合K1后的總反應(yīng)為2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
B．閉合K2后，Na+通過(guò)離子交換膜從Ⅱ室遷移至Ⅲ室
C．工作完成后，Ⅱ室中有金屬Na剩余
D．殘留的含氯消毒物質(zhì)在III室放電被脫除
5．（廣東省韶關(guān)市2021-2022學(xué)年高三上學(xué)期綜合測(cè)試（一））某鋰離子電池的總反應(yīng)為：2Li+FeS = Fe +Li2S。某小組以該電池為電源電解處理含Ba(OH)2廢水和含Ni2+、Cl-的酸性廢水，并分別獲得BaCl2溶液和單質(zhì)鎳。電解處理的工作原理如下圖所示[LiPF6·SO(CH3)2為鋰離子電池的電解質(zhì)]。下列說(shuō)法正確的是
A．X與鋰離子電池的Li電極相連
B．a(chǎn)室的電極反應(yīng)式為：2H2O—4e—=O2↑+4H+
C．離子膜M為陽(yáng)離子交換膜，離子膜N為陰離子交換膜
D．若去掉離子膜M將a、b兩室合并，則X電極的反應(yīng)不變
1．（2022·浙江卷）通過(guò)電解廢舊鋰電池中的可獲得難溶性的和，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(guò)。電解過(guò)程中溶液的體積變化忽略不計(jì))。下列說(shuō)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的電極發(fā)應(yīng)：
C．電解一段時(shí)間后溶液中濃度保持不變
D．電解結(jié)束，可通過(guò)調(diào)節(jié)除去，再加入溶液以獲得
2．（2022北京）利用下圖裝置進(jìn)行鐵上電鍍銅的實(shí)驗(yàn)探究。
下列說(shuō)法不正確的是
A．①中氣體減少，推測(cè)是由于溶液中減少，且覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸
B．①中檢測(cè)到，推測(cè)可能發(fā)生反應(yīng)：
C．隨陰極析出，推測(cè)②中溶液減少，平衡逆移
D．②中生成，使得比①中溶液的小，緩慢析出，鍍層更致密
3．（2022·全國(guó)乙卷）電池比能量高，在汽車(chē)、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年來(lái)科學(xué)家研究了一種光照充電電池(如圖所示)。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)對(duì)電池進(jìn)行充電。下列敘述錯(cuò)誤的是
A．充電時(shí)，電池的總反應(yīng)
B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)
C．放電時(shí)，Li+從正極穿過(guò)離子交換膜向負(fù)極遷移
D．放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)
4.（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。圖5為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意。下列說(shuō)法正確的是
工作時(shí)，I室和Ⅱ室溶液的pH均增大
生成1 ml C，I室溶液質(zhì)量理論上減少16 g
移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)不變通電
電解總反應(yīng)：2C2+ + 2H2O 2C + O2↑ + 4H+
5.（2020浙江高考真題）在氯堿工業(yè)中，離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖如下，下列說(shuō)法不正確的是（ ）
離子交換膜
A．電極A為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣
B．離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜
C．飽和NaCl從a處進(jìn)，NaOH溶液從d處出
D．OH-遷移的數(shù)量等于導(dǎo)線上通過(guò)電子的數(shù)量
1．【答案】B
【解析】電子從電源的負(fù)極流出，故a是陰極，d是正極，溶液中的陽(yáng)離子Q移向陰極a。
2．【答案】C
【解析】鋅環(huán)與電源的正極相連，為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A項(xiàng)正確；斷電時(shí)，Zn比鐵活潑，作負(fù)極，電極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，C項(xiàng)錯(cuò)誤。
3．【答案】C
【解析】根據(jù)題給裝置圖可知，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，陰極的電極反應(yīng)式為O2＋2H＋＋2e－===H2O2，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)題圖可知，H2O2可將NH3·H2O氧化為N2，C項(xiàng)正確。根據(jù)電極反應(yīng)式可知，工作過(guò)程中陽(yáng)極上生成氫離子，所以陽(yáng)極附近溶液的pH逐漸減小，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
4．【答案】A
【解析】HCl在陽(yáng)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成Cl2和H＋，F(xiàn)e3＋在陰極得電子，還原成Fe2＋，F(xiàn)e2＋、H＋、O2反應(yīng)生成Fe3＋和H2O，F(xiàn)e2＋、Fe3＋在陰極循環(huán)，A錯(cuò)誤；HCl在陽(yáng)極失電子生成Cl2和H＋，電極反應(yīng)式為2HCl－2e－===Cl2↑＋2H＋，B正確；根據(jù)電子得失守恒有O2～4e－，電路中轉(zhuǎn)移1 ml電子，消耗0.25 ml氧氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為5.6 L，C正確；由圖可知，反應(yīng)物為HCl(g)和O2(g)，生成物為H2O(g)和Cl2(g)，故電解總反應(yīng)可看作是4HCl(g)＋O2(g) eq \(=====,\s\up7(電解)) 2Cl2(g)＋2H2O(g)，D正確。
5．【答案】D
【解析】 電解池工作時(shí)，CO(NH2)2失去電子，a為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，A正確；陰極水得電子生成H2，則陰極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，B正確；陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為CO(NH2)2－6e－＋H2O===CO2↑＋N2↑＋6H＋，若電路中通過(guò)6 ml電子，陽(yáng)極產(chǎn)生N2的物質(zhì)的量為n(N2)＝6 ml× eq \f(1,6) ＝1 ml，C正確；a極反應(yīng)式為CO(NH2)2－6e－＋H2O===CO2↑＋N2↑＋6H＋，則a極區(qū)溶液中氫離子濃度增大，溶液的pH降低，D錯(cuò)誤。
1．【答案】B
【分析】
根據(jù)圖示，M電極所在為陽(yáng)極室，M電極為陽(yáng)極，N電極為陰極，則堿性甲烷燃料電池中m電極為正極，n電極為負(fù)極；據(jù)此分析作答。
【詳解】
A．該裝置用于制備C(H2PO2)2，M電極為陽(yáng)極，則M電極為金屬C，M電極的電極反應(yīng)為C-2e-=C2+，N電極為不銹鋼，A正確；
B．n電極為堿性甲烷燃料電池的負(fù)極，n電極通入CH4，電極反應(yīng)式為CH4-8e-+10OH-=+7H2O，B錯(cuò)誤；
C．N電極為陰極，N電極電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，電解一段時(shí)間后，N極區(qū)堿性增強(qiáng)，溶液的pH增大，C正確；
D．陽(yáng)極室中的C2+通過(guò)膜a進(jìn)入產(chǎn)品室，膜a為陽(yáng)離子交換膜，原料室中通過(guò)膜b進(jìn)入產(chǎn)品室，膜b為陰離子交換膜，則原料室中Na+通過(guò)膜c進(jìn)入陰極室，膜c為陽(yáng)離子交換膜，D正確；
答案選B。
2．【答案】A
【分析】
HCl(g)→Cl2(g)，Cl元素失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則與a電極相連的電極為電解池的陽(yáng)極，從而得出a極為正極。
【詳解】
A．由分析可知，a極是電源的正極，則b極是電源的負(fù)極，A錯(cuò)誤；
B．在陰極，F(xiàn)e3+得電子生成Fe2+，則電極反應(yīng)式為：Fe3++e-=Fe2+，B正確；
C．陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)為2HCl-2e-=Cl2+2H+，則電路中每轉(zhuǎn)移1ml e-，理論上可以回收氯氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的體積為0.5ml×22.4L/ml=11.2L，C正確；
D．該工藝涉及的反應(yīng)為4HCl-4e-=2Cl2+4H+、4Fe3++4e-=4Fe2+、4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，總反應(yīng)為4HCl+O22Cl2+2H2O，D正確；
故選A。
3．【答案】D
【分析】
由BP雙極膜中H+、OH-移動(dòng)方向可知：X電極為電解池的陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為：2C1--2e-=Cl2↑；Y電極為陰極，電極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2↑，電解總反應(yīng)為2H2O+2Cl-Cl2↑+H2↑+2OH-。精制鹽水中Na+經(jīng)過(guò)M離子交換膜移向產(chǎn)品A室，與BP雙極膜中轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的OH-結(jié)合生成NaOH，所以M膜為陽(yáng)離子交換膜，鹽室中Cl-經(jīng)過(guò)N離子交換膜移向產(chǎn)品B室，與BP雙極膜中轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的H+結(jié)合生成HC1，所以N膜為陰離子交換膜，據(jù)此分析解答。
【詳解】
A．由以上分析知，X電極為電解池的陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為：2C1--2e-=Cl2↑；Y電極為陰極，電極反應(yīng)式為：2H++2e-=H2↑，A錯(cuò)誤；
B．由題意可知：精制鹽水中Na+經(jīng)過(guò)M離子交換膜移向產(chǎn)品A室，與BP雙極膜中轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的OH-結(jié)合生成NaOH，所以M膜為陽(yáng)離子交換膜，鹽室中Cl-經(jīng)過(guò)N離子交換膜移向產(chǎn)品B室，與BP雙極膜中轉(zhuǎn)移過(guò)來(lái)的H+結(jié)合生成HC1，所以N膜為陰離子交換膜，BP膜作用是選擇性通過(guò)H+和OH-，B錯(cuò)誤；
C．陽(yáng)極反應(yīng)式為電極反應(yīng)式為：2C1--2e-=Cl2↑，電路中每生成標(biāo)況5.6 L氣體Cl2，其物質(zhì)的量是0.25 ml，轉(zhuǎn)移電子0.5 ml，理論上獲得副產(chǎn)品A (NaOH溶液)和B (HCl溶液)各0.5 ml，C錯(cuò)誤；
D．“雙極膜組”電滲析法從NaCl溶液獲得酸( HCl )和堿( NaOH )，由此推知：也可從MX溶液制備相應(yīng)的酸( HX )和堿( MOH)，D正確；
故合理選項(xiàng)是D。
4．【答案】A
【詳解】
A．閉合K1后為電解池，陽(yáng)極海水中的Cl-被氧化為氯氣，陰極為含Na+的有機(jī)電解液，所以應(yīng)是Na+被還原生成Na單質(zhì)，總反應(yīng)為2Cl-+2Na+Cl2↑+Na，A錯(cuò)誤；
B．閉合K2后為原電池，Ⅱ室中Na單質(zhì)被氧化為Na+，所以為負(fù)極，Ⅲ室為正極，原電池中陽(yáng)離子流向正極，所以Na+通過(guò)離子交換膜從Ⅱ室遷移至Ⅲ室，B正確；
C．閉合K1時(shí)在Ⅰ室生成的氯氣與水反應(yīng)生成HClO(含氯消毒物質(zhì))，假設(shè)此過(guò)程生成1ml氯氣，則生成1mlHClO，根據(jù)電子守恒可知生成2ml鈉單質(zhì)；HClO可以氧化微生物，進(jìn)行消毒，未反應(yīng)的HClO在閉合K2后的Ⅲ室中被還原，由于部分HClO是被微生物還原，所以在Ⅲ室中被還原的HClO的物質(zhì)的量小于1ml，則消耗的鈉單質(zhì)小于2ml，所以有金屬Na剩余，C正確；
D．閉合K1時(shí)在Ⅰ室生成的氯氣與水反應(yīng)生成含氯消毒物質(zhì)，含氯消毒物質(zhì)可以氧化微生物，進(jìn)行消毒，閉合K2后Ⅲ室為正極，剩余的氯消毒物質(zhì)被還原，D正確；
綜上所述答案為A。
5．【答案】C
【分析】
由方程式可知，鋰為鋰離子電池的負(fù)極，F(xiàn)eS為正極，由圖可知，X電極與FeS電極相連，為電解池的陽(yáng)極，氫氧根離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和水，電極反應(yīng)式為4OH——4e—=O2↑+2H2O，a室中溶液中鋇離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入b室；Y電極與鋰電極相連，為電解池的陰極，鎳離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鎳，電極反應(yīng)式為Ni2++2 e—=Ni，c室中氯離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入b室，則離子膜M為陽(yáng)離子交換膜，離子膜N為陰離子交換膜。
【詳解】
A．由分析可知，X電極與FeS電極相連，為電解池的陽(yáng)極，故A錯(cuò)誤；
B．由分析可知，X電極與FeS電極相連，為電解池的陽(yáng)極，氫氧根離子在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和水，a室的電極反應(yīng)式為4OH——4e—=O2↑+2H2O，故B錯(cuò)誤；
C．由分析可知，離子膜M為陽(yáng)離子交換膜，離子膜N為陰離子交換膜，故C正確；
D．若去掉離子膜M將a、b兩室合并，放電能力強(qiáng)于氫氧根離子的氯離子會(huì)在陽(yáng)極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl——2e—=Cl2↑，故D錯(cuò)誤；
故選C。
1．【答案】C
【解析】A．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+轉(zhuǎn)化為了MnO2，錳元素化合價(jià)升高，失電子，則電極B為陽(yáng)極，電極A為陰極，得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；
B．由電解示意圖可知，電極B上Mn2+失電子轉(zhuǎn)化為了MnO2，電極反應(yīng)式為：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B正確；
C．電極A為陰極， LiMn2O4得電子，電極反應(yīng)式為：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依據(jù)得失電子守恒，電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反應(yīng)生成了Mn2+，Mn2+濃度增大，C錯(cuò)誤；
D．電解池總反應(yīng)為：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，電解結(jié)束后，可通過(guò)調(diào)節(jié)溶液pH將錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，然后再加入碳酸鈉溶液，從而獲得碳酸鋰，D正確；
答案選C。
2．【答案】C
【分析】
由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，一段時(shí)間后，銅離子在陰極失去電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅；實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過(guò)量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層。
【詳解】
A．由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)，當(dāng)溶液中氫離子濃度減小，反應(yīng)和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導(dǎo)致產(chǎn)生的氣體減少，故A正確；
B．由分析可知，實(shí)驗(yàn)①時(shí)，鐵做電鍍池的陰極，鐵會(huì)先與溶液中的氫離子、銅離子反應(yīng)生成亞鐵離子、氫氣和銅，可能發(fā)生的反應(yīng)為，故B正確；
C．由分析可知，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，隨陰極析出銅，四氨合銅離子濃度減小，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D．由分析可知，實(shí)驗(yàn)②中銅離子與過(guò)量氨水反應(yīng)生成四氨合銅離子，四氨合銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，在鐵表面得到比實(shí)驗(yàn)①更致密的鍍層，故D正確；
故選C。
3．【答案】C
【解析】充電時(shí)光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)（Li++e-=Li+）和陽(yáng)極反應(yīng)（Li2O2+2h+=2Li++O2），則充電時(shí)總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2=2Li+O2，結(jié)合圖示，充電時(shí)金屬Li電極為陰極，光催化電極為陽(yáng)極；則放電時(shí)金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極；據(jù)此作答。
A．光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)對(duì)電池進(jìn)行充電，結(jié)合陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)，充電時(shí)電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2=2Li+O2，A正確；
B．充電時(shí)，光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應(yīng)與電子有關(guān)，陽(yáng)極反應(yīng)與空穴有關(guān)，故充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，B正確；
C．放電時(shí)，金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極，Li+從負(fù)極穿過(guò)離子交換膜向正極遷移，C錯(cuò)誤；
D．放電時(shí)總反應(yīng)為2Li+O2=Li2O2，正極反應(yīng)為O2+2Li++2e-=Li2O2，D正確；
答案選C。
4.【答案】D
【解析】
由圖可知，石墨電極為陽(yáng)極，得電子，陽(yáng)極的反應(yīng)式為2H2O-4e- = O2↑+4H+, C電極為陰極，得電子，電極反應(yīng)為C2+ +2e- = C， 則總的電解反應(yīng)為。
A項(xiàng)，由上述分析可知，在I室中產(chǎn)生H+，通過(guò)陽(yáng)極交換膜進(jìn)入II室，則I室和II室的pH減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；
B、生成1 ml C，同時(shí)轉(zhuǎn)移2 mle-，需要消耗1 ml的水，則I室溶液質(zhì)量理論上減少18g，B錯(cuò)誤；
C、移除兩交換膜后，溶液中的CI-更容易失去電子生成Cl2,石墨電極發(fā)生的反應(yīng)改變，C錯(cuò)誤；
D、由上述分析可知，電解總反應(yīng)為。
故答案為D。
5.【答案】D
【解析】氯堿工業(yè)中的總反應(yīng)為2Cl-+2H2O 2OH-+H2↑+Cl2↑；電解池中陽(yáng)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，氯堿工業(yè)中Cl2為氧化產(chǎn)物，所以電極A為陽(yáng)極，電極B為陰極，據(jù)此作答。A．根據(jù)分析可知電極A為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，正確；B．陽(yáng)極發(fā)生的方程式為：2Cl--2e-═Cl2↑，陰極：H2O+2e-═H2↑+2OH-；為了防止生成的氯氣與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)，氫氧化鈉要從d口流出，所以要防止OH-流向陽(yáng)極即電極A，該離子交換膜為陽(yáng)離子交換膜，正確；C．根據(jù)B選項(xiàng)的分析可知飽和NaCl從a處進(jìn)，NaOH溶液從d處出，正確；D．因?yàn)橛须x子交換膜的存在，OH-不發(fā)生遷移，錯(cuò)誤；故答案為D。
裝置
離子交換膜電解槽
陽(yáng)極
鈦網(wǎng)(涂有鈦、釕等氧化物涂層)
陰極
碳鋼網(wǎng)
陽(yáng)離子交換膜
①只允許 eq \a\vs4\al(陽(yáng)) 離子通過(guò)，能阻止 eq \a\vs4\al(陰) 離子和氣體通過(guò)
②將電解槽隔成陽(yáng)極室和陰極室
電鍍
電解精煉銅
示意圖
電極反應(yīng)
陽(yáng)極
Cu－2e－===Cu2＋
Zn－2e－===Zn2＋，
Cu－2e－===Cu2＋
陰極
Cu2＋＋2e－===Cu
Cu2＋＋2e－===Cu
電解質(zhì)溶液的濃度變化
CuSO4溶液的濃度不變
CuSO4溶液的濃度變小
總方程式
陽(yáng)極、陰極反應(yīng)式
冶煉鈉
2NaCl(熔融) eq \(=====,\s\up7(電解)) 2Na＋Cl2↑
2Cl－－2e－===Cl2↑、2Na＋＋2e－===2Na
冶煉鎂
MgCl2(熔融) eq \(=====,\s\up7(電解)) Mg＋Cl2↑
2Cl－－2e－===Cl2↑、Mg2＋＋2e－===Mg
冶煉鋁
2Al2O3(熔融) eq \(=====,\s\up7(電解)) 4Al＋3O2↑
6O2－－12e－===3O2↑、4Al3＋＋12e－===4Al
類(lèi)型
化學(xué)腐蝕
電化學(xué)腐蝕
條件
金屬與接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生反應(yīng)
不純的金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)
實(shí)質(zhì)與聯(lián)系
①實(shí)質(zhì)都是金屬原子失去電子被氧化而損耗；
②化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕往往同時(shí)發(fā)生，但電化學(xué)腐蝕更普遍
類(lèi)型
析氫腐蝕
吸氧腐蝕
水膜性質(zhì)
酸性
酸性很弱或者呈中性
負(fù)極反應(yīng)
①Fe－2e－===Fe2＋
正極反應(yīng)
②2H＋＋2e－===H2↑
③2H2O＋O2＋4e－===4OH－
總反應(yīng)
④Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
⑤2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2
選項(xiàng)
A
B
C
D
a電極
陽(yáng)極
陰極
陽(yáng)極
陰極
d電極
正極
正極
負(fù)極
負(fù)極
Q離子
陽(yáng)離子
陽(yáng)離子
陰離子
陰離子
裝置示意圖
序號(hào)
電解質(zhì)溶液
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①
陰極表面有無(wú)色氣體，一段時(shí)間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中有
②
陰極表面未觀察到氣體，一段時(shí)間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗(yàn)電解液中無(wú)元素

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