專題12 電解池 金屬的腐蝕與防腐-五年（2020-2024）高考化學真題分類匯編（解析版）

2024年高考真題化學試題PAGEPAGE1專題12電解池金屬的腐蝕與防護考向五年考情（2020-2024）命題趨勢考點一電解池的工作原理2024·甘肅卷；2022·廣東卷；2022·天津卷；2022·遼寧卷高考對電解池的考查概率有所提高，特別是利用電解池生產化工品和處理環(huán)境污染物成為命題特點。萬變不離其宗，問題的落腳點主要是在電極的極性判斷、兩極發(fā)生的反應情況和電解液成分的參與情況這些問題上。高考對金屬的腐蝕與防護的考查命題較少，主要涉及概念、分類比較以及防護方法等。考點二電解池在生產化工品中的應用2024·湖北卷；2024·山東卷；2024·湖南卷；2024·黑吉遼卷；2023·全國甲卷；2023·廣東卷；2023·廣東卷；2023·湖北卷；2023·重慶卷；2023·遼寧卷；2022·重慶卷；2022·北京卷；2021·全國乙卷；2021·全國甲卷；2021·廣東卷等考點三電解池在處理環(huán)境污染物中的應用2024·貴州卷；2023·北京卷考點四金屬的腐蝕與防護2024·廣東卷；2024·湖北卷；2024·浙江6月卷；2022·遼寧卷；2020·江蘇卷考點一電解池的工作原理1．（2024·甘肅卷）某固體電解池工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是A．電極1的多孔結構能增大與水蒸氣的接觸面積B．電極2是陰極，發(fā)生還原反應：C．工作時從多孔電極1遷移到多孔電極2D．理論上電源提供能分解〖答案〗B〖祥解〗多孔電極1上H2O(g)發(fā)生得電子的還原反應轉化成H2(g)，多孔電極1為陰極，電極反應為2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔電極2上O2-發(fā)生失電子的氧化反應轉化成O2(g)，多孔電極2為陽極，電極反應為2O2--4e-=O2?！冀馕觥紸．電極1的多孔結構能增大電極的表面積，增大與水蒸氣的接觸面積，A項正確；B．根據分析，電極2為陽極，發(fā)生氧化反應：2O2--4e-=O2，B項錯誤；C．工作時，陰離子O2-向陽極移動，即O2-從多孔電極1遷移到多孔電極2，C項正確；D．根據分析，電解總反應為2H2O(g)2H2+O2，分解2molH2O轉移4mol電子，則理論上電源提供2mol電子能分解1molH2O，D項正確；〖答案〗選B。2．（2022·廣東卷）以熔融鹽為電解液，以含和等的鋁合金廢料為陽極進行電解，實現的再生。該過程中A．陰極發(fā)生的反應為 B．陰極上被氧化C．在電解槽底部產生含的陽極泥 D．陽極和陰極的質量變化相等〖答案〗C〖解析〗根據電解原理可知，電解池中陽極發(fā)生失電子的氧化反應，陰極發(fā)生得電子的還原反應，該題中以熔融鹽為電解液，含和等的鋁合金廢料為陽極進行電解，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，分別生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不參與反應，陰極區(qū)Al3+得電子生成Al單質，從而實現Al的再生，據此分析解答。A．陰極應該發(fā)生得電子的還原反應，實際上Mg在陽極失電子生成Mg2+，A錯誤；B．Al在陽極上被氧化生成Al3+，B錯誤；C．陽極材料中Cu和Si不參與氧化反應，在電解槽底部可形成陽極泥，C正確；D．因為陽極除了鋁參與電子轉移，鎂也參與了電子轉移，且還會形成陽極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質，根據電子轉移數守恒及元素守恒可知，陽極與陰極的質量變化不相等，D錯誤；故選C。3．（2022·天津卷）實驗裝置如圖所示。接通電源后，用碳棒(、)作筆，在浸有飽和NaCl溶液和石蕊溶液的濕潤試紙上同時寫字，端的字跡呈白色。下列結論正確的是A．a為負極B．端的字跡呈藍色C．電子流向為：D．如果將、換成銅棒，與碳棒作電極時的現象相同〖答案〗B〖解析〗A．根據實驗現象，a'端呈白色，即生成了氯氣，即氯離子失去電子，為陽極，即a為正極，A錯誤；B．b'端為陰極，水得到電子放電的同時，生成氫氧根離子，遇石蕊變藍，B正確；C．電子從電源的負極出來，即從a極出來，而不是b極，C錯誤；D．如果換成銅棒，銅做陽極放電，現象與碳作電極時不相同，D錯誤；故選B。4．（2022·遼寧卷）如圖，c管為上端封口的量氣管，為測定乙酸溶液濃度，量取待測樣品加入b容器中，接通電源，進行實驗。下列說法正確的是A．左側電極反應：B．實驗結束時，b中溶液紅色恰好褪去C．若c中收集氣體，則樣品中乙酸濃度為D．把鹽橋換為U形銅導線，不影響測定結果〖答案〗A〖祥解〗本裝置為電解池，左側陽極析出氧氣，右側陰極析出氫氣，據此分析解題?！冀馕觥紸．左側陽極析出氧氣，左側電極反應：，A正確；B．右側電極反應2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-，反應結束時溶液中存在CH3COO-，水解后溶液顯堿性，故溶液為紅色，B錯誤；C．若c中收集氣體，若在標況下，c中收集氣體的物質的量為0.5×10-3mol，轉移電子量為0.5×10-3mol×4=2×10-3mol，故產生氫氣：1×10-3mol，則樣品中乙酸濃度為：2×10-3mol÷10÷10-3=，并且題中未給定氣體狀態(tài)不能準確計算，C錯誤；D．鹽橋換為U形銅導線則不能起到傳遞離子使溶液呈電中性的效果，影響反應進行，D錯誤；〖答案〗選A?？键c二電解池在生產化工品中的應用5．（2024·湖北卷）我國科學家設計了一種雙位點電催化劑，用和電化學催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中解離的和在電場作用下向兩極遷移。已知在溶液中，甲醛轉化為，存在平衡。電極上發(fā)生的電子轉移反應為。下列說法錯誤的是A．電解一段時間后陽極區(qū)減小B．理論上生成雙極膜中有解離C．陽極總反應式為D．陰極區(qū)存在反應〖答案〗B〖祥解〗在KOH溶液中HCHO轉化為HOCH2O-：HCHO+OH-→HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O，Cu電極上發(fā)生的電子轉移反應為[OCH2O]2--e-=HCOO-+H?，H?結合成H2，Cu電極為陽極；PbCu電極為陰極，首先HOOC—COOH在Pb上發(fā)生得電子的還原反應轉化為OHC—COOH：H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，OHC—COOH與HO—N+H3反應生成HOOC—CH=N—OH：OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+，HOOC—CH=N—OH發(fā)生得電子的還原反應轉化成H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O?！冀馕觥紸．根據分析，電解過程中，陽極區(qū)消耗OH-、同時生成H2O，故電解一段時間后陽極區(qū)c(OH-)減小，A項正確；B．根據分析，陰極區(qū)的總反應為H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+=H3N+CH2COOH+3H2O，1molH2O解離成1molH+和1molOH-，故理論上生成1molH3N+CH2COOH雙極膜中有6molH2O解離，B項錯誤；C．根據分析，結合裝置圖，陽極總反應為2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C項正確；D．根據分析，陰極區(qū)的Pb上發(fā)生反應H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，D項正確；〖答案〗選B。6．（2024·山東卷）以不同材料修飾的為電極，一定濃度的溶液為電解液，采用電解和催化相結合的循環(huán)方式，可實現高效制和，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．電極a連接電源負極B．加入Y的目的是補充C．電解總反應式為D．催化階段反應產物物質的量之比〖答案〗B〖祥解〗電極b上Br-發(fā)生失電子的氧化反應轉化成，電極b為陽極，電極反應為Br--6e-+3H2O=+6H+；則電極a為陰極，電極a的電極反應為6H++6e-=3H2↑；電解總反應式為Br-+3H2O+3H2↑；催化循環(huán)階段被還原成Br-循環(huán)使用、同時生成O2，實現高效制H2和O2，即Z為O2?！冀馕觥紸．根據分析，電極a為陰極，連接電源負極，A項正確；B．根據分析電解過程中消耗H2O和Br-，而催化階段被還原成Br-循環(huán)使用，故加入Y的目的是補充H2O，維持NaBr溶液為一定濃度，B項錯誤；C．根據分析電解總反應式為Br-+3H2O+3H2↑，C項正確；D．催化階段，Br元素的化合價由+5價降至-1價，生成1molBr-得到6mol電子，O元素的化合價由-2價升至0價，生成1molO2失去4mol電子，根據得失電子守恒，反應產物物質的量之比n(O2)∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D項正確；〖答案〗選B。7．（2024·湖南卷）在水溶液中，電化學方法合成高能物質時，伴隨少量生成，電解原理如圖所示，下列說法正確的是A．電解時，向Ni電極移動B．生成的電極反應：C．電解一段時間后，溶液pH升高D．每生成的同時，生成〖答案〗B〖祥解〗由電解原理圖可知，Ni電極產生氫氣，作陰極，發(fā)生還原反應，電解質溶液為KOH水溶液，則電極反應為：；Pt電極失去電子生成，作陽極，電極反應為：，同時，Pt電極還伴隨少量生成，電極反應為：?！冀馕觥紸．由分析可知，Ni電極為陰極，Pt電極為陽極，電解過程中，陰離子向陽極移動，即向Pt電極移動，A錯誤；B．由分析可知，Pt電極失去電子生成，電解質溶液為KOH水溶液，電極反應為：，B正確；C．由分析可知，陽極主要反應為：，陰極反應為：，則電解過程中發(fā)生的總反應主要為：，反應消耗，生成，電解一段時間后，溶液pH降低，C錯誤；D．根據電解總反應：可知，每生成1mol，生成0.5mol，但Pt電極伴隨少量生成，發(fā)生電極反應：，則生成1molH2時得到的部分電子由OH-放電產生O2提供，所以生成小于0.5mol，D錯誤；故選B。8．（2024·黑吉遼卷）“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應速率緩慢的問題，科技工作者設計耦合高效制的方法，裝置如圖所示。部分反應機理為：。下列說法錯誤的是A．相同電量下理論產量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍B．陰極反應：C．電解時通過陰離子交換膜向b極方向移動D．陽極反應：〖答案〗A〖祥解〗據圖示可知，b電極上HCHO轉化為HCOO-，而HCHO轉化為HCOO-為氧化反應，所以b電極為陽極，a電極為陰極，HCHO為陽極反應物，由反應機理可知：反應后生成的轉化為HCOOH。由原子守恒和電荷守恒可知，在生成HCOOH的同時還生成了H-，生成的HCOOH再與氫氧化鉀酸堿中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在陽極失電子發(fā)生氧化反應生成氫氣，即2H--2e-=H2↑，陰極水得電子生成氫氣：2H2O-2e-=H2↑+2OH-。〖解析〗A．由以上分析可知，陽極反應：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，陰極反應2H2O-2e-=H2↑+2OH-，即轉移2mol電子時，陰、陽兩極各生成1molH2，共2molH2，而傳統(tǒng)電解水：，轉移2mol電子，只有陰極生成1molH2，所以相同電量下理論產量是傳統(tǒng)電解水的2倍，故A錯誤；B．陰極水得電子生成氫氣，陰極反應為2H2O-2e-=H2↑+2OH-，故B正確；C．由電極反應式可知，電解過程中陰極生成OH-，負電荷增多，陽極負電荷減少，要使電解質溶液呈電中性，通過陰離子交換膜向陽極移動，即向b極方向移動，故C正確；D．由以上分析可知，陽極反應涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，由(①+②)×2得陽極反應為：，故D正確；〖答案〗選A。9．（2023·全國甲卷）用可再生能源電還原時，采用高濃度的抑制酸性電解液中的析氫反應來提高多碳產物(乙烯、乙醇等)的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是

A．析氫反應發(fā)生在電極上B．從電極遷移到電極C．陰極發(fā)生的反應有：D．每轉移電子，陽極生成氣體(標準狀況)〖答案〗C〖祥解〗由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源正極相連的IrOx-Ti電極為電解池的陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成乙烯、乙醇等，電極反應式為2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e?=C2H5OH+3H2O，電解池工作時，氫離子通過質子交換膜由陽極室進入陰極室。〖解析〗A．析氫反應為還原反應，應在陰極發(fā)生，即在銅電極上發(fā)生，故A錯誤；B．離子交換膜為質子交換膜，只允許氫離子通過，Cl-不能通過，故B錯誤；C．由分析可知，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成乙烯、乙醇等，電極反應式有2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O，故C正確；D．水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，每轉移1mol電子，生成0.25molO2，在標況下體積為5.6L，故D錯誤；〖答案〗選C。10．（2023·廣東卷）利用活性石墨電極電解飽和食鹽水，進行如圖所示實驗。閉合，一段時間后

A．U型管兩側均有氣泡冒出，分別是和 B．a處布條褪色，說明具有漂白性C．b處出現藍色，說明還原性： D．斷開，立刻閉合，電流表發(fā)生偏轉〖答案〗D〖祥解〗閉合，形成電解池，電解飽和食鹽水，左側為陽極，陽極氯離子失去電子生成氯氣，電極反應為2Cl-—2e-=Cl2↑，右側為陰極，陰極電極反應為2H++2e-=H2↑，總反應為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，據此解答。〖解析〗A．根據分析，U型管兩側均有氣泡冒出，分別是和，A錯誤；B．左側生成氯氣，氯氣遇到水生成HClO，具有漂白性，則a處布條褪色，說明HClO具有漂白性，B錯誤；C．b處出現藍色，發(fā)生Cl2+2KI=I2+2KCl，說明還原性：，C錯誤；D．斷開，立刻閉合，此時構成氫氯燃料電池，形成電流，電流表發(fā)生偏轉，D正確；故選D。11．（2023·廣東卷）用一種具有“卯榫”結構的雙極膜組裝電解池(下圖)，可實現大電流催化電解溶液制氨。工作時，在雙極膜界面處被催化解離成和，有利于電解反應順利進行。下列說法不正確的是A．電解總反應：B．每生成，雙極膜處有的解離C．電解過程中，陽極室中的物質的量不因反應而改變D．相比于平面結構雙極膜，“卯榫”結構可提高氨生成速率〖答案〗B〖祥解〗由信息大電流催化電解溶液制氨可知，在電極a處放電生成，發(fā)生還原反應，故電極a為陰極，電極方程式為，電極b為陽極，電極方程式為，“卯榫”結構的雙極膜中的H＋移向電極a，OH－移向電極b。〖解析〗A．由分析中陰陽極電極方程式可知，電解總反應為，故A正確；B．每生成，陰極得8mole－，同時雙極膜處有8mol進入陰極室，即有8mol的解離，故B錯誤；C．電解過程中，陽極室每消耗4mol，同時有4mol通過雙極膜進入陽極室，KOH的物質的量不因反應而改變，故C正確；D．相比于平面結構雙極膜，“卯榫”結構具有更大的膜面積，有利于被催化解離成和，可提高氨生成速率，故D正確；故選B。12．（2023·湖北卷）我國科學家設計如圖所示的電解池，實現了海水直接制備氫氣技術的綠色化。該裝置工作時陽極無生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為。下列說法錯誤的是

A．b電極反應式為B．離子交換膜為陰離子交換膜C．電解時海水中動能高的水分子可穿過PTFE膜D．海水為電解池補水的速率為〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，該裝置為電解水制取氫氣的裝置，a電極與電源正極相連，為電解池的陽極，b電極與電源負極相連，為電解池的陰極，陰極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陽極反應為4OH--4e-=O2↑+2H2O，電池總反應為2H2O2H2↑+O2↑，據此解答?！冀馕觥紸．b電極反應式為b電極為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A正確；B．該裝置工作時陽極無Cl2生成且KOH濃度不變，陽極發(fā)生的電極反應為4OH--4e-=O2↑+2H2O，為保持OH-離子濃度不變，則陰極產生的OH-離子要通過離子交換膜進入陽極室，即離子交換膜應為陰離子交換摸，故B正確；C．電解時電解槽中不斷有水被消耗，海水中的動能高的水可穿過PTFE膜，為電解池補水，故C正確；D．由電解總反應可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率為，則補水的速率也應是，故D錯誤；〖答案〗選D。13．（2023·重慶卷）電化學合成是一種綠色高效的合成方法。如圖是在酸性介質中電解合成半胱氨酸和煙酸的示意圖。下列敘述錯誤的是

A．電極a為陰極B．從電極b移向電極aC．電極b發(fā)生的反應為：

D．生成半胱氨酸的同時生成煙酸〖答案〗D〖祥解〗該裝置是電解池，電極b上3-甲基吡啶轉化為煙酸過程中‘加氧少氫’，發(fā)生氧化反應，則b為陽極，a為陰極，陰極電極反應式為

+2e-+2H+=2

；〖解析〗A．a極上硫元素化合價升高，a為陰極，A正確；B．電解池中陽離子移向陰極，則H+移向a電極，B正確；C．電極b上3-甲基吡啶轉化為煙酸過程中發(fā)生氧化反應，在酸性介質中電極反應式為：

，C正確；D．根據電子守恒可得關系式：

~6e-~6

，因此生成6mol半胱氨酸的同時生成煙酸，D錯誤；故選：D。14．（2023·浙江卷）氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進的設計可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是

A．電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應B．電極B的電極反應式為：C．應選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的溶液D．改進設計中通過提高電極B上反應物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗〖答案〗B〖解析〗A．電極A是氯離子變?yōu)槁葰猓蟽r升高，失去電子，是電解池陽極，因此電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應，故A正確；B．電極B為陰極，通入氧氣，氧氣得到電子，其電極反應式為：，故B錯誤；C．右室生成氫氧根，應選用陽離子交換膜，左邊的鈉離子進入到右邊，在右室獲得濃度較高的溶液，故C正確；D．改進設計中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，通過反應物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗，故D正確。綜上所述，〖答案〗為B。15．（2023·遼寧卷）某無隔膜流動海水電解法制的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑可抑制產生。下列說法正確的是

A．b端電勢高于a端電勢 B．理論上轉移生成C．電解后海水下降 D．陽極發(fā)生：〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，左側電極產生氧氣，則左側電極為陽極，電極a為正極，右側電極為陰極，b電極為負極，該裝置的總反應產生氧氣和氫氣，相當于電解水，以此解題。〖解析〗A．由分析可知，a為正極，b電極為負極，則a端電勢高于b端電勢，A錯誤；B．右側電極上產生氫氣的電極方程式為：2H++2e-=H2↑，則理論上轉移生成，B錯誤；C．由圖可知，該裝置的總反應為電解海水的裝置，隨著電解的進行，海水的濃度增大，但是其pH基本不變，C錯誤；D．由圖可知，陽極上的電極反應為：，D正確；故選D。16．（2022·海南卷）一種采用和為原料制備的裝置示意圖如下。下列有關說法正確的是A．在b電極上，被還原B．金屬Ag可作為a電極的材料C．改變工作電源電壓，反應速率不變D．電解過程中，固體氧化物電解質中不斷減少〖答案〗A〖解析〗由裝置可知，b電極的N2轉化為NH3，N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應，因此b為陰極，電極反應式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，a為陽極，電極反應式為2O2-+4e-=O2，據此分析解答；A．由分析可得，b電極上N2轉化為NH3，N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應，即N2被還原，A正確；B．a為陽極，若金屬Ag作a的電極材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯誤；C．改變工作電源的電壓，反應速率會加快，C錯誤；D．電解過程中，陰極電極反應式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，陽極電極反應式為2O2-+4e-=O2，因此固體氧化物電解質中O2-不會改變，D錯誤；〖答案〗選A。17．（2022·重慶卷）硝酮是重要的有機合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應過程如圖所示。下列說法錯誤的是A．惰性電極2為陽極 B．反應前后WO/WO數量不變C．消耗1mol氧氣，可得到1mol硝酮 D．外電路通過1mol電子，可得到1mol水〖答案〗C〖解析〗A．惰性電極2，Br-被氧化為Br2，惰性電極2為陽極，故A正確；B．WO/WO循環(huán)反應，反應前后WO/WO數量不變，故B正確；C．總反應為氧氣把二丁基-N-羥基胺氧化為硝酮，1mol二丁基-N-羥基胺失去2molH原子生成1mol硝酮，氧氣最終生成水，根據氧原子守恒，消耗1mol氧氣，可得到2mol硝酮，故C錯誤；

D．外電路通過1mol電子，生成0.5molH2O2，H2O2最終生成水，根據氧原子守恒，可得到1mol水，故D正確；選C。18．（2022·北京卷）利用下圖裝置進行鐵上電鍍銅的實驗探究。裝置示意圖序號電解質溶液實驗現象①0.1mol/LCuSO4+少量H2SO4陰極表面有無色氣體，一段時間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經檢驗電解液中有②0.1mol/LCuSO4+過量氨水陰極表面未觀察到氣體，一段時間后陰極表面有致密紅色固體。經檢驗電解液中無元素下列說法不正確的是A．①中氣體減少，推測是由于溶液中減少，且覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸B．①中檢測到，推測可能發(fā)生反應：C．隨陰極析出，推測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〖答案〗C〖祥解〗由實驗現象可知，實驗①時，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應生成亞鐵離子、氫氣和銅，一段時間后，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成銅；實驗②中銅離子與過量氨水反應生成四氨合銅離子，使得溶液中銅離子濃度比①中要小，電解速率減慢，銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應生成銅，在鐵表面得到比實驗①更致密的鍍層。〖解析〗A．由分析可知，實驗①時，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應，當溶液中氫離子濃度減小，反應和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導致產生的氣體減少，故A正確；B．由分析可知，實驗①時，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應生成亞鐵離子、氫氣和銅，可能發(fā)生的反應為，故B正確；C．由分析可知，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應，在陰極析出銅，但陽極發(fā)生Cu-2e-=Cu2+的反應，銅離子濃度不變，平衡不移動，故C錯誤；D．由分析可知，實驗②中銅離子與過量氨水反應生成四氨合銅離子，使得溶液中銅離子濃度比①中要小，電解速率減慢，銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應生成銅，在鐵表面得到比實驗①更致密的鍍層，故D正確；故選C。19．（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)生將海水中的氧化生成的反應B．管道中可以生成氧化滅殺附著生物的C．陰極生成的應及時通風稀釋安全地排入大氣D．陽極表面形成的等積垢需要定期清理〖答案〗D〖祥解〗海水中除了水，還含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根據題干信息可知，裝置的原理是利用惰性電極電解海水，陽極區(qū)溶液中的Cl-會優(yōu)先失電子生成Cl2，陰極區(qū)H2O優(yōu)先得電子生成H2和OH-，結合海水成分及電解產物分析解答?！冀馕觥紸．根據分析可知，陽極區(qū)海水中的Cl-會優(yōu)先失去電子生成Cl2，發(fā)生氧化反應，A正確；B．設置的裝置為電解池原理，根據分析知，陽極區(qū)生成的Cl2與陰極區(qū)生成的OH-在管道中會發(fā)生反應生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有強氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B正確；C．因為H2是易燃性氣體，所以陽極區(qū)生成的H2需及時通風稀釋，安全地排入大氣，以排除安全隱患，C正確；D．陰極的電極反應式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，會使海水中的Mg2+沉淀積垢，所以陰極表面會形成Mg(OH)2等積垢需定期清理，D錯誤。故選D。20．（2021·全國甲卷）乙醛酸是一種重要的化工中間體，可果用如下圖所示的電化學裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的解離為和，并在直流電場作用下分別問兩極遷移。下列說法正確的是A．在上述電化學合成過程中只起電解質的作用B．陽極上的反應式為：+2H++2e-=+H2OC．制得乙醛酸，理論上外電路中遷移了電子D．雙極膜中間層中的在外電場作用下向鉛電極方向遷移〖答案〗D〖祥解〗該裝置通電時，乙二酸被還原為乙醛酸，因此鉛電極為電解池陰極，石墨電極為電解池陽極，陽極上Br-被氧化為Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，雙極膜中間層的H+在直流電場作用下移向陰極，OH-移向陽極?！冀馕觥紸．KBr在上述電化學合成過程中除作電解質外，同時還是電解過程中陽極的反應物，生成的Br2為乙二醛制備乙醛酸的中間產物，故A錯誤；B．陽極上為Br-失去電子生成Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，故B錯誤；C．電解過程中陰陽極均生成乙醛酸，1mol乙二酸生成1mol乙醛酸轉移電子為2mol，1mol乙二醛生成1mol乙醛酸轉移電子為2mol，根據轉移電子守恒可知每生成1mol乙醛酸轉移電子為1mol，因此制得2mol乙醛酸時，理論上外電路中遷移了2mol電子，故C錯誤；D．由上述分析可知，雙極膜中間層的H+在外電場作用下移向陰極，即H+移向鉛電極，故D正確；綜上所述，說法正確的是D項，故〖答案〗為D。21．（2021·廣東卷）鈷()的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。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．工作時，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的均增大B．生成，Ⅰ室溶液質量理論上減少C．移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應不變D．電解總反應：〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，該裝置為電解池，石墨電極為陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，Ⅰ室中陽離子電荷數大于陰離子電荷數，放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動，鈷電極為陰極，鈷離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成鈷，電極反應式為Co2++2e-=Co，Ⅲ室中陰離子電荷數大于陽離子電荷數，氯離子過陰離子交換膜由Ⅲ室向Ⅱ室移動，電解的總反應的離子方程式為2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+?！冀馕觥紸．由分析可知，放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動，使Ⅱ室中氫離子濃度增大，溶液pH減小，故A錯誤；B．由分析可知，陰極生成1mol鈷，陽極有1mol水放電，則Ⅰ室溶液質量減少18g，故B錯誤；C．若移除離子交換膜，氯離子的放電能力強于水，氯離子會在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氯氣，則移除離子交換膜，石墨電極的電極反應會發(fā)生變化，故C錯誤；D．由分析可知，電解的總反應的離子方程式為2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+，故D正確；故選D。22.（2020·新課標Ⅱ卷）電致變色器件可智能調控太陽光透過率，從而實現節(jié)能。下圖是某電致變色器件的示意圖。當通電時，Ag+注入到無色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈現藍色，對于該變化過程，下列敘述錯誤的是A.Ag為陽極 B.Ag+由銀電極向變色層遷移C.W元素的化合價升高 D.總反應為：WO3+xAg=AgxWO3〖答案〗C〖解析〗通電時，Ag電極有Ag+生成，故Ag電極為陽極，故A項正確；通電時電致變色層變藍色，說明有Ag+從Ag電極經固體電解質進入電致變色層，故B項正確；過程中，W由WO3的+6價降低到AgxWO3中的+(6-x)價，故C項錯誤；該電解池中陽極即Ag電極上發(fā)生的電極反應為：xAg-xe-=xAg+，而另一極陰極上發(fā)生的電極反應為：WO3+xAg++xe-=AgxWO3，故發(fā)生的總反應式為：xAg+WO3=AgxWO3，故D項正確；〖答案〗選C。23.（2020·浙江卷）電解高濃度(羧酸鈉)的溶液，在陽極放電可得到(烷烴)。下列說法不正確的是()A.電解總反應方程式：B.在陽極放電，發(fā)生氧化反應C.陰極的電極反應：D.電解、和混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷〖答案〗A〖解析〗因為陽極RCOO-放電可得到R-R(烷烴)和產生CO2，在強堿性環(huán)境中，CO2會與OH-反應生成CO32-和H2O，故陽極的電極反應式為2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，陰極上H2O電離產生的H+放電生成H2，同時生成OH-，陰極的電極反應式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，因而電解總反應方程式為2RCOONa+2NaOHR-R+2Na2CO3+H2↑，故A錯誤；RCOO-在陽極放電，電極反應式為2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，-COO-中碳元素的化合價由+3價升高為+4價，發(fā)生氧化反應，烴基-R中元素的化合價沒有發(fā)生變化，故B正確；陰極上H2O電離產生的H+放電生成H2，同時生成OH-，陰極的電極反應為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故C正確；根據題中信息，由上述電解總反應方程式可以確定下列反應能夠發(fā)生：2CH3COONa+2NaOHCH3-CH3+2Na2CO3+H2↑，2CH3CH2COONa+2NaOHCH3CH2-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑，CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOHCH3-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑。因此，電解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，D正確。24.（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下圖所示。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極反應的O2等量〖答案〗D〖解析〗a極析出氧氣，氧元素的化合價升高，做電解池的陽極，b極通入氧氣，生成過氧化氫，氧元素的化合價降低，被還原，做電解池的陰極。依據分析a極是陽極，屬于放氧生酸性型的電解，所以陽極的反應式是2H2O-4e-=4H++O2↑，故A正確；電解時陽極產生氫離子，氫離子是陽離子，通過質子交換膜移向陰極，所以電解一段時間后，陽極室的pH值不變，故BC正確；電解時，陽極的反應為：2H2O-4e-=4H++O2↑，陰極的反應為：O2+2e-+2H+=H2O2，總反應為：O2+2H2O=2H2O2，要消耗氧氣，即是a極生成的氧氣小于b極消耗的氧氣，故D錯誤。考點三電解池在處理環(huán)境污染物中的應用25．（2024·貴州卷）一種太陽能驅動環(huán)境處理的自循環(huán)光催化芬頓系統(tǒng)工作原理如圖。光陽極發(fā)生反應：，。體系中與Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)發(fā)生反應產生的活性氧自由基可用于處理污水中的有機污染物。下列說法錯誤的是A．該芬頓系統(tǒng)能量轉化形式為太陽能電能化學能B．陰極反應式為C．光陽極每消耗，體系中生成D．在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循環(huán)反應中表現出氧化性和還原性〖答案〗C〖祥解〗該裝置為電解池，光陽極上水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應式為，陰極上氧氣和氫離子得電子生成過氧化氫，電極反應式為；〖解析〗A．該裝置為電解池，利用光能提供能量轉化為電能，在電解池中將電能轉化為化學能，A正確；B．由圖可知，陰極上氧氣和氫離子得電子生成過氧化氫，電極反應式為，B正確；C．光陽極上水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應式為，每消耗，轉移2mol電子，由，則體系中生成，C錯誤；D．由Mn(Ⅳ)和過氧化氫轉化為Mn(Ⅱ)過程中，錳元素化合價降低，做還原劑，表現還原性，由Mn(Ⅱ)轉化為Mn(Ⅳ)時，中O元素化合價降低，做氧化劑，表現氧化性，D正確；故選C。26．（2023·北京卷）回收利用工業(yè)廢氣中的和，實驗原理示意圖如下。下列說法不正確的是A．廢氣中排放到大氣中會形成酸雨B．裝置a中溶液顯堿性的原因是的水解程度大于的電離程度C．裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的和D．裝置中的總反應為〖答案〗C〖解析〗A．是酸性氧化物，廢氣中排放到空氣中會形成硫酸型酸雨，故A正確；B．裝置a中溶液的溶質為，溶液顯堿性，說明的水解程度大于電離程度，故B正確；C．裝置a中溶液的作用是吸收氣體，與溶液不反應，不能吸收，故C錯誤；D．由電解池陰極和陽極反應式可知，裝置b中總反應為，故D正確；選C?？键c四金屬的腐蝕與防護27．（2024·湖北卷）2024年5月8日，我國第三艘航空母艦福建艦順利完成首次海試。艦體表面需要采取有效的防銹措施，下列防銹措施中不形成表面鈍化膜的是A．發(fā)藍處理 B．陽極氧化 C．表面滲鍍 D．噴涂油漆〖答案〗D〖解析〗A．發(fā)藍處理技術通常用于鋼鐵等黑色金屬，通過在空氣中加熱或直接浸泡于濃氧化性溶液中來實現，可在金屬表面形成一層極薄的氧化膜，這層氧化膜能有效防銹，A不符合題意；B．陽極氧化是將待保護的金屬與電源正極連接，在金屬表面形成一層氧化膜的過程，B不符合題意；C．表面滲鍍是在高溫下將氣態(tài)、固態(tài)或熔化狀態(tài)的欲滲鍍的物質(金屬或非金屬元素)通過擴散作用從被滲鍍的金屬的表面滲入內部以形成表層合金鍍層的一種表面處理的方法，C不符合題意；D．噴涂油漆是將油漆涂在待保護的金屬表面并沒有在表面形成鈍化膜，D符合題意；故〖答案〗選D。28．（2024·浙江6月卷）金屬腐蝕會對設備產生嚴重危害，腐蝕快慢與材料種類、所處環(huán)境有關。下圖為兩種對海水中鋼閘門的防腐措施示意圖：下列說法正確的是A．圖1、圖2中，陽極材料本身均失去電子B．圖2中，外加電壓偏高時，鋼閘門表面可發(fā)生反應：C．圖2中，外加電壓保持恒定不變，有利于提高對鋼閘門的防護效果D．圖1、圖2中，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，鋼閘門、陽極均不發(fā)生化學反應〖答案〗B〖解析〗A．圖1為犧牲陽極的陰極甕中保護法，犧牲陽極一般為較活潑金屬，其作為原電池的負極，其失去電子被氧化；圖2為外加電流的陰極保護法，陽極材料為輔助陽極，其通常是惰性電極，其本身不失去電子，電解質溶液中的陰離子在其表面失去電子，如海水中的，A不正確；B．圖2中，外加電壓偏高時，鋼閘門表面積累的電子很多，除了海水中的放電外，海水中溶解的也會競爭放電，故可發(fā)生，B正確；C．圖2為外加電流的陰極保護法，理論上只要能對抗鋼閘門表面的腐蝕電流即可，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時保護效果最好；腐蝕電流會隨著環(huán)境的變化而變化，若外加電壓保持恒定不變，則不能保證抵消腐蝕電流，不利于提高對鋼閘門的防護效果，C不正確；D．圖1、圖2中，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，說明從犧牲陽極或外加電源傳遞過來的電子阻止了的發(fā)生，鋼閘門不發(fā)生化學反應，但是犧牲陽極和發(fā)生了氧化反應，輔助陽極上也發(fā)生了氧化反應，D不正確；綜上所述，本題選B。29．（2024·廣東卷）我國自主設計建造的浮式生產儲御油裝置“?？惶枴睂⒃谥榻谂璧睾Ｓ蚴褂?，其鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，以利用電化學原理延緩外殼的腐蝕。下列有關說法正確的是A．鋼鐵外殼為負極 B．鑲嵌的鋅塊可永久使用C．該法為外加電流法 D．鋅發(fā)生反應：〖答案〗D〖祥解〗鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，由于金屬活動性Zn＞Fe，即鋅塊為負極，鋼鐵為正極，形成原電池，Zn失去電子，發(fā)生還原反應，，從而保護鋼鐵，延緩其腐蝕?！驹斘觥緼．由于金屬活動性Zn＞Fe，鋼鐵外殼為正極，鋅塊為負極，故A錯誤；B．Zn失去電子，發(fā)生氧化反應，，鑲嵌的鋅塊會被逐漸消耗，需根據腐蝕情況進行維護和更換，不能永久使用，故B錯誤；C．由分析得，該方法為犧牲陽極的陰極保護法，故C錯誤；D．Zn失去電子，發(fā)生氧化反應：，故D正確；故選D。30．（2024·浙江1月卷）破損的鍍鋅鐵皮在氨水中發(fā)生電化學腐蝕，生成和，下列說法不正確的是A．氨水濃度越大，腐蝕趨勢越大B．隨著腐蝕的進行，溶液變大C．鐵電極上的電極反應式為：D．每生成標準狀況下，消耗〖答案〗C【詳析】A．氨水濃度越大，越容易生成，腐蝕趨勢越大，A正確；B．腐蝕的總反應為Zn+4NH3?H2O=+H2↑+2H2O+2OH-，有OH-離子生成，溶液變大，B正確；C．該電化學腐蝕中Zn作負極，Fe作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，鐵電極上的電極反應式為：，C錯誤；D．根據得失電子守恒，每生成標準狀況下，轉移電子數為，消耗，D正確；故選C。31．（2022·遼寧卷）鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出鐵釘后加入少量漂白粉，溶液恢復棕色；加入，振蕩，靜置，液體分層。下列說法正確的是A．褪色原因為被還原 B．液體分層后，上層呈紫紅色C．鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹 D．溶液恢復棕色的原因為被氧化〖答案〗D〖解析〗A．比活潑，更容易失去電子，還原性更強，先與發(fā)生氧化還原反應，故溶液褪色原因為被還原，A項錯誤；B．液體分層后，在層，的密度比水大，則下層呈紫紅色，B項錯誤；C．若鍍層金屬活潑性大于，則不易生銹，反之，若活潑性大于鍍層金屬，則更易生銹，由于活潑性：，則鍍錫鐵釘更易生銹，C項錯誤；D．漂白粉的有效成分為，其具有強氧化性，可將氧化，D項正確；〖答案〗選D。32.（2020·江蘇卷）將金屬M連接在鋼鐵設施表面，可減緩水體中鋼鐵設施的腐蝕。在題圖所示的情境中，下列有關說法正確的是A.陰極的電極反應式為B.金屬M的活動性比Fe的活動性弱C.鋼鐵設施表面因積累大量電子而被保護D.鋼鐵設施在河水中的腐蝕速率比在海水中的快〖答案〗C〖解析〗該裝置為原電池原理的金屬防護措施，為犧牲陽極的陰極保護法，金屬M作負極，鋼鐵設備作正極，據此分析解答。陰極的鋼鐵設施實際作原電池的正極，正極金屬被保護不失電子，故A錯誤；陽極金屬M實際為原電池裝置的負極，電子流出，原電池中負極金屬比正極活潑，因此M活動性比Fe的活動性強，故B錯誤；金屬M失電子，電子經導線流入鋼鐵設備，從而使鋼鐵設施表面積累大量電子，自身金屬不再失電子從而被保護，故C正確；海水中的離子濃度大于河水中的離子濃度，離子濃度越大，溶液的導電性越強，因此鋼鐵設施在海水中的腐蝕速率比在河水中快，故D錯誤；故選C。專題12電解池金屬的腐蝕與防護考向五年考情（2020-2024）命題趨勢考點一電解池的工作原理2024·甘肅卷；2022·廣東卷；2022·天津卷；2022·遼寧卷高考對電解池的考查概率有所提高，特別是利用電解池生產化工品和處理環(huán)境污染物成為命題特點。萬變不離其宗，問題的落腳點主要是在電極的極性判斷、兩極發(fā)生的反應情況和電解液成分的參與情況這些問題上。高考對金屬的腐蝕與防護的考查命題較少，主要涉及概念、分類比較以及防護方法等?？键c二電解池在生產化工品中的應用2024·湖北卷；2024·山東卷；2024·湖南卷；2024·黑吉遼卷；2023·全國甲卷；2023·廣東卷；2023·廣東卷；2023·湖北卷；2023·重慶卷；2023·遼寧卷；2022·重慶卷；2022·北京卷；2021·全國乙卷；2021·全國甲卷；2021·廣東卷等考點三電解池在處理環(huán)境污染物中的應用2024·貴州卷；2023·北京卷考點四金屬的腐蝕與防護2024·廣東卷；2024·湖北卷；2024·浙江6月卷；2022·遼寧卷；2020·江蘇卷考點一電解池的工作原理1．（2024·甘肅卷）某固體電解池工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是A．電極1的多孔結構能增大與水蒸氣的接觸面積B．電極2是陰極，發(fā)生還原反應：C．工作時從多孔電極1遷移到多孔電極2D．理論上電源提供能分解〖答案〗B〖祥解〗多孔電極1上H2O(g)發(fā)生得電子的還原反應轉化成H2(g)，多孔電極1為陰極，電極反應為2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔電極2上O2-發(fā)生失電子的氧化反應轉化成O2(g)，多孔電極2為陽極，電極反應為2O2--4e-=O2。〖解析〗A．電極1的多孔結構能增大電極的表面積，增大與水蒸氣的接觸面積，A項正確；B．根據分析，電極2為陽極，發(fā)生氧化反應：2O2--4e-=O2，B項錯誤；C．工作時，陰離子O2-向陽極移動，即O2-從多孔電極1遷移到多孔電極2，C項正確；D．根據分析，電解總反應為2H2O(g)2H2+O2，分解2molH2O轉移4mol電子，則理論上電源提供2mol電子能分解1molH2O，D項正確；〖答案〗選B。2．（2022·廣東卷）以熔融鹽為電解液，以含和等的鋁合金廢料為陽極進行電解，實現的再生。該過程中A．陰極發(fā)生的反應為 B．陰極上被氧化C．在電解槽底部產生含的陽極泥 D．陽極和陰極的質量變化相等〖答案〗C〖解析〗根據電解原理可知，電解池中陽極發(fā)生失電子的氧化反應，陰極發(fā)生得電子的還原反應，該題中以熔融鹽為電解液，含和等的鋁合金廢料為陽極進行電解，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，分別生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不參與反應，陰極區(qū)Al3+得電子生成Al單質，從而實現Al的再生，據此分析解答。A．陰極應該發(fā)生得電子的還原反應，實際上Mg在陽極失電子生成Mg2+，A錯誤；B．Al在陽極上被氧化生成Al3+，B錯誤；C．陽極材料中Cu和Si不參與氧化反應，在電解槽底部可形成陽極泥，C正確；D．因為陽極除了鋁參與電子轉移，鎂也參與了電子轉移，且還會形成陽極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質，根據電子轉移數守恒及元素守恒可知，陽極與陰極的質量變化不相等，D錯誤；故選C。3．（2022·天津卷）實驗裝置如圖所示。接通電源后，用碳棒(、)作筆，在浸有飽和NaCl溶液和石蕊溶液的濕潤試紙上同時寫字，端的字跡呈白色。下列結論正確的是A．a為負極B．端的字跡呈藍色C．電子流向為：D．如果將、換成銅棒，與碳棒作電極時的現象相同〖答案〗B〖解析〗A．根據實驗現象，a'端呈白色，即生成了氯氣，即氯離子失去電子，為陽極，即a為正極，A錯誤；B．b'端為陰極，水得到電子放電的同時，生成氫氧根離子，遇石蕊變藍，B正確；C．電子從電源的負極出來，即從a極出來，而不是b極，C錯誤；D．如果換成銅棒，銅做陽極放電，現象與碳作電極時不相同，D錯誤；故選B。4．（2022·遼寧卷）如圖，c管為上端封口的量氣管，為測定乙酸溶液濃度，量取待測樣品加入b容器中，接通電源，進行實驗。下列說法正確的是A．左側電極反應：B．實驗結束時，b中溶液紅色恰好褪去C．若c中收集氣體，則樣品中乙酸濃度為D．把鹽橋換為U形銅導線，不影響測定結果〖答案〗A〖祥解〗本裝置為電解池，左側陽極析出氧氣，右側陰極析出氫氣，據此分析解題。〖解析〗A．左側陽極析出氧氣，左側電極反應：，A正確；B．右側電極反應2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-，反應結束時溶液中存在CH3COO-，水解后溶液顯堿性，故溶液為紅色，B錯誤；C．若c中收集氣體，若在標況下，c中收集氣體的物質的量為0.5×10-3mol，轉移電子量為0.5×10-3mol×4=2×10-3mol，故產生氫氣：1×10-3mol，則樣品中乙酸濃度為：2×10-3mol÷10÷10-3=，并且題中未給定氣體狀態(tài)不能準確計算，C錯誤；D．鹽橋換為U形銅導線則不能起到傳遞離子使溶液呈電中性的效果，影響反應進行，D錯誤；〖答案〗選A?？键c二電解池在生產化工品中的應用5．（2024·湖北卷）我國科學家設計了一種雙位點電催化劑，用和電化學催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中解離的和在電場作用下向兩極遷移。已知在溶液中，甲醛轉化為，存在平衡。電極上發(fā)生的電子轉移反應為。下列說法錯誤的是A．電解一段時間后陽極區(qū)減小B．理論上生成雙極膜中有解離C．陽極總反應式為D．陰極區(qū)存在反應〖答案〗B〖祥解〗在KOH溶液中HCHO轉化為HOCH2O-：HCHO+OH-→HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O，Cu電極上發(fā)生的電子轉移反應為[OCH2O]2--e-=HCOO-+H?，H?結合成H2，Cu電極為陽極；PbCu電極為陰極，首先HOOC—COOH在Pb上發(fā)生得電子的還原反應轉化為OHC—COOH：H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，OHC—COOH與HO—N+H3反應生成HOOC—CH=N—OH：OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+，HOOC—CH=N—OH發(fā)生得電子的還原反應轉化成H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O?！冀馕觥紸．根據分析，電解過程中，陽極區(qū)消耗OH-、同時生成H2O，故電解一段時間后陽極區(qū)c(OH-)減小，A項正確；B．根據分析，陰極區(qū)的總反應為H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+=H3N+CH2COOH+3H2O，1molH2O解離成1molH+和1molOH-，故理論上生成1molH3N+CH2COOH雙極膜中有6molH2O解離，B項錯誤；C．根據分析，結合裝置圖，陽極總反應為2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C項正確；D．根據分析，陰極區(qū)的Pb上發(fā)生反應H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，D項正確；〖答案〗選B。6．（2024·山東卷）以不同材料修飾的為電極，一定濃度的溶液為電解液，采用電解和催化相結合的循環(huán)方式，可實現高效制和，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．電極a連接電源負極B．加入Y的目的是補充C．電解總反應式為D．催化階段反應產物物質的量之比〖答案〗B〖祥解〗電極b上Br-發(fā)生失電子的氧化反應轉化成，電極b為陽極，電極反應為Br--6e-+3H2O=+6H+；則電極a為陰極，電極a的電極反應為6H++6e-=3H2↑；電解總反應式為Br-+3H2O+3H2↑；催化循環(huán)階段被還原成Br-循環(huán)使用、同時生成O2，實現高效制H2和O2，即Z為O2。〖解析〗A．根據分析，電極a為陰極，連接電源負極，A項正確；B．根據分析電解過程中消耗H2O和Br-，而催化階段被還原成Br-循環(huán)使用，故加入Y的目的是補充H2O，維持NaBr溶液為一定濃度，B項錯誤；C．根據分析電解總反應式為Br-+3H2O+3H2↑，C項正確；D．催化階段，Br元素的化合價由+5價降至-1價，生成1molBr-得到6mol電子，O元素的化合價由-2價升至0價，生成1molO2失去4mol電子，根據得失電子守恒，反應產物物質的量之比n(O2)∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D項正確；〖答案〗選B。7．（2024·湖南卷）在水溶液中，電化學方法合成高能物質時，伴隨少量生成，電解原理如圖所示，下列說法正確的是A．電解時，向Ni電極移動B．生成的電極反應：C．電解一段時間后，溶液pH升高D．每生成的同時，生成〖答案〗B〖祥解〗由電解原理圖可知，Ni電極產生氫氣，作陰極，發(fā)生還原反應，電解質溶液為KOH水溶液，則電極反應為：；Pt電極失去電子生成，作陽極，電極反應為：，同時，Pt電極還伴隨少量生成，電極反應為：?！冀馕觥紸．由分析可知，Ni電極為陰極，Pt電極為陽極，電解過程中，陰離子向陽極移動，即向Pt電極移動，A錯誤；B．由分析可知，Pt電極失去電子生成，電解質溶液為KOH水溶液，電極反應為：，B正確；C．由分析可知，陽極主要反應為：，陰極反應為：，則電解過程中發(fā)生的總反應主要為：，反應消耗，生成，電解一段時間后，溶液pH降低，C錯誤；D．根據電解總反應：可知，每生成1mol，生成0.5mol，但Pt電極伴隨少量生成，發(fā)生電極反應：，則生成1molH2時得到的部分電子由OH-放電產生O2提供，所以生成小于0.5mol，D錯誤；故選B。8．（2024·黑吉遼卷）“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應速率緩慢的問題，科技工作者設計耦合高效制的方法，裝置如圖所示。部分反應機理為：。下列說法錯誤的是A．相同電量下理論產量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍B．陰極反應：C．電解時通過陰離子交換膜向b極方向移動D．陽極反應：〖答案〗A〖祥解〗據圖示可知，b電極上HCHO轉化為HCOO-，而HCHO轉化為HCOO-為氧化反應，所以b電極為陽極，a電極為陰極，HCHO為陽極反應物，由反應機理可知：反應后生成的轉化為HCOOH。由原子守恒和電荷守恒可知，在生成HCOOH的同時還生成了H-，生成的HCOOH再與氫氧化鉀酸堿中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在陽極失電子發(fā)生氧化反應生成氫氣，即2H--2e-=H2↑，陰極水得電子生成氫氣：2H2O-2e-=H2↑+2OH-?！冀馕觥紸．由以上分析可知，陽極反應：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，陰極反應2H2O-2e-=H2↑+2OH-，即轉移2mol電子時，陰、陽兩極各生成1molH2，共2molH2，而傳統(tǒng)電解水：，轉移2mol電子，只有陰極生成1molH2，所以相同電量下理論產量是傳統(tǒng)電解水的2倍，故A錯誤；B．陰極水得電子生成氫氣，陰極反應為2H2O-2e-=H2↑+2OH-，故B正確；C．由電極反應式可知，電解過程中陰極生成OH-，負電荷增多，陽極負電荷減少，要使電解質溶液呈電中性，通過陰離子交換膜向陽極移動，即向b極方向移動，故C正確；D．由以上分析可知，陽極反應涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，由(①+②)×2得陽極反應為：，故D正確；〖答案〗選A。9．（2023·全國甲卷）用可再生能源電還原時，采用高濃度的抑制酸性電解液中的析氫反應來提高多碳產物(乙烯、乙醇等)的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是

A．析氫反應發(fā)生在電極上B．從電極遷移到電極C．陰極發(fā)生的反應有：D．每轉移電子，陽極生成氣體(標準狀況)〖答案〗C〖祥解〗由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源正極相連的IrOx-Ti電極為電解池的陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成乙烯、乙醇等，電極反應式為2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e?=C2H5OH+3H2O，電解池工作時，氫離子通過質子交換膜由陽極室進入陰極室?！冀馕觥紸．析氫反應為還原反應，應在陰極發(fā)生，即在銅電極上發(fā)生，故A錯誤；B．離子交換膜為質子交換膜，只允許氫離子通過，Cl-不能通過，故B錯誤；C．由分析可知，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成乙烯、乙醇等，電極反應式有2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O，故C正確；D．水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，每轉移1mol電子，生成0.25molO2，在標況下體積為5.6L，故D錯誤；〖答案〗選C。10．（2023·廣東卷）利用活性石墨電極電解飽和食鹽水，進行如圖所示實驗。閉合，一段時間后

A．U型管兩側均有氣泡冒出，分別是和 B．a處布條褪色，說明具有漂白性C．b處出現藍色，說明還原性： D．斷開，立刻閉合，電流表發(fā)生偏轉〖答案〗D〖祥解〗閉合，形成電解池，電解飽和食鹽水，左側為陽極，陽極氯離子失去電子生成氯氣，電極反應為2Cl-—2e-=Cl2↑，右側為陰極，陰極電極反應為2H++2e-=H2↑，總反應為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，據此解答?！冀馕觥紸．根據分析，U型管兩側均有氣泡冒出，分別是和，A錯誤；B．左側生成氯氣，氯氣遇到水生成HClO，具有漂白性，則a處布條褪色，說明HClO具有漂白性，B錯誤；C．b處出現藍色，發(fā)生Cl2+2KI=I2+2KCl，說明還原性：，C錯誤；D．斷開，立刻閉合，此時構成氫氯燃料電池，形成電流，電流表發(fā)生偏轉，D正確；故選D。11．（2023·廣東卷）用一種具有“卯榫”結構的雙極膜組裝電解池(下圖)，可實現大電流催化電解溶液制氨。工作時，在雙極膜界面處被催化解離成和，有利于電解反應順利進行。下列說法不正確的是A．電解總反應：B．每生成，雙極膜處有的解離C．電解過程中，陽極室中的物質的量不因反應而改變D．相比于平面結構雙極膜，“卯榫”結構可提高氨生成速率〖答案〗B〖祥解〗由信息大電流催化電解溶液制氨可知，在電極a處放電生成，發(fā)生還原反應，故電極a為陰極，電極方程式為，電極b為陽極，電極方程式為，“卯榫”結構的雙極膜中的H＋移向電極a，OH－移向電極b。〖解析〗A．由分析中陰陽極電極方程式可知，電解總反應為，故A正確；B．每生成，陰極得8mole－，同時雙極膜處有8mol進入陰極室，即有8mol的解離，故B錯誤；C．電解過程中，陽極室每消耗4mol，同時有4mol通過雙極膜進入陽極室，KOH的物質的量不因反應而改變，故C正確；D．相比于平面結構雙極膜，“卯榫”結構具有更大的膜面積，有利于被催化解離成和，可提高氨生成速率，故D正確；故選B。12．（2023·湖北卷）我國科學家設計如圖所示的電解池，實現了海水直接制備氫氣技術的綠色化。該裝置工作時陽極無生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為。下列說法錯誤的是

A．b電極反應式為B．離子交換膜為陰離子交換膜C．電解時海水中動能高的水分子可穿過PTFE膜D．海水為電解池補水的速率為〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，該裝置為電解水制取氫氣的裝置，a電極與電源正極相連，為電解池的陽極，b電極與電源負極相連，為電解池的陰極，陰極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陽極反應為4OH--4e-=O2↑+2H2O，電池總反應為2H2O2H2↑+O2↑，據此解答?！冀馕觥紸．b電極反應式為b電極為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A正確；B．該裝置工作時陽極無Cl2生成且KOH濃度不變，陽極發(fā)生的電極反應為4OH--4e-=O2↑+2H2O，為保持OH-離子濃度不變，則陰極產生的OH-離子要通過離子交換膜進入陽極室，即離子交換膜應為陰離子交換摸，故B正確；C．電解時電解槽中不斷有水被消耗，海水中的動能高的水可穿過PTFE膜，為電解池補水，故C正確；D．由電解總反應可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率為，則補水的速率也應是，故D錯誤；〖答案〗選D。13．（2023·重慶卷）電化學合成是一種綠色高效的合成方法。如圖是在酸性介質中電解合成半胱氨酸和煙酸的示意圖。下列敘述錯誤的是

A．電極a為陰極B．從電極b移向電極aC．電極b發(fā)生的反應為：

D．生成半胱氨酸的同時生成煙酸〖答案〗D〖祥解〗該裝置是電解池，電極b上3-甲基吡啶轉化為煙酸過程中‘加氧少氫’，發(fā)生氧化反應，則b為陽極，a為陰極，陰極電極反應式為

+2e-+2H+=2

；〖解析〗A．a極上硫元素化合價升高，a為陰極，A正確；B．電解池中陽離子移向陰極，則H+移向a電極，B正確；C．電極b上3-甲基吡啶轉化為煙酸過程中發(fā)生氧化反應，在酸性介質中電極反應式為：

，C正確；D．根據電子守恒可得關系式：

~6e-~6

，因此生成6mol半胱氨酸的同時生成煙酸，D錯誤；故選：D。14．（2023·浙江卷）氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進的設計可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是

A．電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應B．電極B的電極反應式為：C．應選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的溶液D．改進設計中通過提高電極B上反應物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗〖答案〗B〖解析〗A．電極A是氯離子變?yōu)槁葰?，化合價升高，失去電子，是電解池陽極，因此電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應，故A正確；B．電極B為陰極，通入氧氣，氧氣得到電子，其電極反應式為：，故B錯誤；C．右室生成氫氧根，應選用陽離子交換膜，左邊的鈉離子進入到右邊，在右室獲得濃度較高的溶液，故C正確；D．改進設計中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，通過反應物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗，故D正確。綜上所述，〖答案〗為B。15．（2023·遼寧卷）某無隔膜流動海水電解法制的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑可抑制產生。下列說法正確的是

A．b端電勢高于a端電勢 B．理論上轉移生成C．電解后海水下降 D．陽極發(fā)生：〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，左側電極產生氧氣，則左側電極為陽極，電極a為正極，右側電極為陰極，b電極為負極，該裝置的總反應產生氧氣和氫氣，相當于電解水，以此解題?！冀馕觥紸．由分析可知，a為正極，b電極為負極，則a端電勢高于b端電勢，A錯誤；B．右側電極上產生氫氣的電極方程式為：2H++2e-=H2↑，則理論上轉移生成，B錯誤；C．由圖可知，該裝置的總反應為電解海水的裝置，隨著電解的進行，海水的濃度增大，但是其pH基本不變，C錯誤；D．由圖可知，陽極上的電極反應為：，D正確；故選D。16．（2022·海南卷）一種采用和為原料制備的裝置示意圖如下。下列有關說法正確的是A．在b電極上，被還原B．金屬Ag可作為a電極的材料C．改變工作電源電壓，反應速率不變D．電解過程中，固體氧化物電解質中不斷減少〖答案〗A〖解析〗由裝置可知，b電極的N2轉化為NH3，N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應，因此b為陰極，電極反應式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，a為陽極，電極反應式為2O2-+4e-=O2，據此分析解答；A．由分析可得，b電極上N2轉化為NH3，N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應，即N2被還原，A正確；B．a為陽極，若金屬Ag作a的電極材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯誤；C．改變工作電源的電壓，反應速率會加快，C錯誤；D．電解過程中，陰極電極反應式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，陽極電極反應式為2O2-+4e-=O2，因此固體氧化物電解質中O2-不會改變，D錯誤；〖答案〗選A。17．（2022·重慶卷）硝酮是重要的有機合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應過程如圖所示。下列說法錯誤的是A．惰性電極2為陽極 B．反應前后WO/WO數量不變C．消耗1mol氧氣，可得到1mol硝酮 D．外電路通過1mol電子，可得到1mol水〖答案〗C〖解析〗A．惰性電極2，Br-被氧化為Br2，惰性電極2為陽極，故A正確；B．WO/WO循環(huán)反應，反應前后WO/WO數量不變，故B正確；C．總反應為氧氣把二丁基-N-羥基胺氧化為硝酮，1mol二丁基-N-羥基胺失去2molH原子生成1mol硝酮，氧氣最終生成水，根據氧原子守恒，消耗1mol氧氣，可得到2mol硝酮，故C錯誤；

D．外電路通過1mol電子，生成0.5molH2O2，H2O2最終生成水，根據氧原子守恒，可得到1mol水，故D正確；選C。18．（2022·北京卷）利用下圖裝置進行鐵上電鍍銅的實驗探究。裝置示意圖序號電解質溶液實驗現象①0.1mol/LCuSO4+少量H2SO4陰極表面有無色氣體，一段時間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經檢驗電解液中有②0.1mol/LCuSO4+過量氨水陰極表面未觀察到氣體，一段時間后陰極表面有致密紅色固體。經檢驗電解液中無元素下列說法不正確的是A．①中氣體減少，推測是由于溶液中減少，且覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸B．①中檢測到，推測可能發(fā)生反應：C．隨陰極析出，推測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〖答案〗C〖祥解〗由實驗現象可知，實驗①時，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應生成亞鐵離子、氫氣和銅，一段時間后，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成銅；實驗②中銅離子與過量氨水反應生成四氨合銅離子，使得溶液中銅離子濃度比①中要小，電解速率減慢，銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應生成銅，在鐵表面得到比實驗①更致密的鍍層?！冀馕觥紸．由分析可知，實驗①時，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應，當溶液中氫離子濃度減小，反應和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導致產生的氣體減少，故A正確；B．由分析可知，實驗①時，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應生成亞鐵離子、氫氣和銅，可能發(fā)生的反應為，故B正確；C．由分析可知，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應，在陰極析出銅，但陽極發(fā)生Cu-2e-=Cu2+的反應，銅離子濃度不變，平衡不移動，故C錯誤；D．由分析可知，實驗②中銅離子與過量氨水反應生成四氨合銅離子，使得溶液中銅離子濃度比①中要小，電解速率減慢，銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應生成銅，在鐵表面得到比實驗①更致密的鍍層，故D正確；故選C。19．（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)生將海水中的氧化生成的反應B．管道中可以生成氧化滅殺附著生物的C．陰極生成的應及時通風稀釋安全地排入大氣D．陽極表面形成的等積垢需要定期清理〖答案〗D〖祥解〗海水中除了水，還含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根據題干信息可知，裝置的原理是利用惰性電極電解海水，陽極區(qū)溶液中的Cl-會優(yōu)先失電子生成Cl2，陰極區(qū)H2O優(yōu)先得電子生成H2和OH-，結合海水成分及電解產物分析解答?！冀馕觥紸．根據分析可知，陽極區(qū)海水中的Cl-會優(yōu)先失去電子生成Cl2，發(fā)生氧化反應，A正確；B．設置的裝置為電解池原理，根據分析知，陽極區(qū)生成的Cl2與陰極區(qū)生成的OH-在管道中會發(fā)生反應生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有強氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B正確；C．因為H2是易燃性氣體，所以陽極區(qū)生成的H2需及時通風稀釋，安全地排入大氣，以排除安全隱患，C正確；D．陰極的電極反應式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，會使海水中的Mg2+沉淀積垢，所以陰極表面會形成Mg(OH)2等積垢需定期清理，D錯誤。故選D。20．（2021·全國甲卷）乙醛酸是一種重要的化工中間體，可果用如下圖所示的電化學裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的解離為和，并在直流電場作用下分別問兩極遷移。下列說法正確的是A．在上述電化學合成過程中只起電解質的作用B．陽極上的反應式為：+2H++2e-=+H2OC．制得乙醛酸，理論上外電路中遷移了電子D．雙極膜中間層中的在外電場作用下向鉛電極方向遷移〖答案〗D〖祥解〗該裝置通電時，乙二酸被還原為乙醛酸，因此鉛電極為電解池陰極，石墨電極為電解池陽極，陽極上Br-被氧化為Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，雙極膜中間層的H+在直流電場作用下移向陰極，OH-移向陽極?！冀馕觥紸．KBr在上述電化學合成過程中除作電解質外，同時還是電解過程中陽極的反應物，生成的Br2為乙二醛制備乙醛酸的中間產物，故A錯誤；B．陽極上為Br-失去電子生成Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，故B錯誤；C．電解過程中陰陽極均生成乙醛酸，1mol乙二酸生成1mol乙醛酸轉移電子為2mol，1mol乙二醛生成1mol乙醛酸轉移電子為2mol，根據轉移電子守恒可知每生成1mol乙醛酸轉移電子為1mol，因此制得2mol乙醛酸時，理論上外電路中遷移了2mol電子，故C錯誤；D．由上述分析可知，雙極膜中間層的H+在外電場作用下移向陰極，即H+移向鉛電極，故D正確；綜上所述，說法正確的是D項，故〖答案〗為D。21．（2021·廣東卷）鈷()的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。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．工作時，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的均增大B．生成，Ⅰ室溶液質量理論上減少C．移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應不變D．電解總反應：〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，該裝置為電解池，石墨電極為陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，Ⅰ室中陽離子電荷數大于陰離子電荷數，放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動，鈷電極為陰極，鈷離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成鈷，電極反應式為Co2++2e-=Co，Ⅲ室中陰離子電荷數大于陽離子電荷數，氯離子過陰離子交換膜由Ⅲ室向Ⅱ室移動，電解的總反應的離子方程式為2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+。〖解析〗A．由分析可知，放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動，使Ⅱ室中氫離子濃度增大，溶液pH減小，故A錯誤；B．由分析可知，陰極生成1mol鈷，陽極有1mol水放電，則Ⅰ室溶液質量減少18g，故B錯誤；C．若移除離子交換膜，氯離子的放電能力強于水，氯離子會在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氯氣，則移除離子交換膜，石墨電極的電極反應會發(fā)生