易錯(cuò)專題14 電解池的工作原理及應(yīng)用（解析版）-2024-2025學(xué)年高二化學(xué)易錯(cuò)題典例精講與習(xí)題精練（人教版2019選擇性必修1）

易錯(cuò)專題14電解池的工作原理及應(yīng)用聚焦易錯(cuò)點(diǎn)：?易錯(cuò)點(diǎn)一電解池的工作原理?易錯(cuò)點(diǎn)二電解池的應(yīng)用典例精講易錯(cuò)點(diǎn)一電解池的工作原理【易錯(cuò)典例】例1（2024·福建·廈門英才學(xué)校高二期中）某小組為研究電化學(xué)原理，設(shè)計(jì)如圖裝置。下列敘述正確的是A．a(chǎn)和b不連接時(shí)，鐵片上會(huì)有金屬銅析出B．a(chǎn)和b用導(dǎo)線連接時(shí)，鐵片上發(fā)生的反應(yīng)為：Cu2++2e-=CuC．無論a和b是否連接，鐵片均會(huì)溶解，溶液均從藍(lán)色直接變成黃色D．a(chǎn)連接直流電流正極，b連接直流電流負(fù)極，電壓足夠大時(shí)，Cu2+向銅電極移動(dòng)A【詳解】A．a(chǎn)和b不連接時(shí)，鐵和銅離子發(fā)生置換反應(yīng)，所以鐵片上有銅析出，故A正確；B．a(chǎn)和b連接時(shí)，該裝置構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，銅作正極，鐵片上發(fā)生的反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+，故B錯(cuò)誤；C．無論a和b是否連接，鐵都失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，所以鐵都溶解溶液變?yōu)闇\綠色，故C錯(cuò)誤；D．a(chǎn)和b分別連接直流電源正、負(fù)極構(gòu)成電解池，在電解池中陽離子向陰極移動(dòng)，銅離子向鐵電極移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選A?！窘忸}必備】1.電解原理：(1)電解：電解是使電流通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)而在兩個(gè)電極上引起氧化還原反應(yīng)的過程。①電解時(shí)所用的電流必須是直流電，而不是交流電。②熔融態(tài)電解質(zhì)可被電解，電解質(zhì)溶液也可被電解。③電解的過程實(shí)質(zhì)是一個(gè)氧化還原反應(yīng)發(fā)生的過程，這一過程在通常情況下是不能進(jìn)行的。(2)電解池：電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。(3)電解池的電極名稱：陰極——與電源負(fù)極相連的電極，發(fā)生還原反應(yīng)；陽極——與電源正極相連的電極，發(fā)生氧化反應(yīng)。(4)電解池的構(gòu)成條件：具有與直流電源相連接的兩個(gè)電極(陰極、陽極)，插入電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)中，形成閉合回路。2.電解規(guī)律(1)陰極：與電極材料無關(guān)，無論是惰性電極還是活性電極都不參與電極反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的是溶液中的陽離子。陽離子放電順序：Ag＋>Cu2＋>H＋>Pb2＋>Fe2＋>Zn2＋……(2)陽極：活性金屬電極，金屬電極失電子被溶解，生成對應(yīng)金屬陽離子。惰性電極(Pt、Au、C)溶液中還原性強(qiáng)的陰離子失去電子被氧化，其放電順序：金屬陽極>S2－>I－>Cl－>OH－>含氧酸根。（3）電極反應(yīng)式的書寫步驟：①看電極：主要看陽極是何類型的電極，若為活性電極，電極本身被氧化；若為惰性電極，溶液或融化狀態(tài)的電解質(zhì)中的陰離子被氧化。陰極一般不參與反應(yīng)。②看離子：搞清溶液或融化狀態(tài)的電解質(zhì)中有哪些陽離子、陰離子，首先排出放電順序，然后書寫電極反應(yīng)式。③書寫時(shí)一定不要忘了水的電離，水溶液中始終有H＋和OH－，放電順序中H＋和OH－之后的離子一般不參與電極反應(yīng)。④兩個(gè)電極反應(yīng)式所帶的電荷必相等。⑤書寫時(shí)可依據(jù)總的反應(yīng)式和某一電極反應(yīng)式來寫另一電極反應(yīng)式。用總的反應(yīng)式減去某一電極反應(yīng)式就等于另一電極反應(yīng)式。（4）電解的幾種類型：電解含氧酸、強(qiáng)堿溶液及活潑金屬的含氧酸鹽，實(shí)質(zhì)上是電解水，電解水型；電解不活潑金屬無氧酸鹽，實(shí)際上是電解電解質(zhì)本身，分解電解質(zhì)型；電解不活潑金屬的含氧酸鹽，放氧生酸型；電解活潑金屬（K/Ca/Na）的無氧酸鹽，放氫生堿型?！咀兪酵黄啤?．（2023·貴州·清華中學(xué)高二階段練習(xí)）用下圖所示裝置除去含CN－、Cl－廢水中的CN－時(shí)，控制溶液pH為9～10，陽極產(chǎn)生的ClO－將CN－氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不正確的是()A.用石墨作陽極，鐵作陰極B.陽極的電極反應(yīng)式為Cl－＋2OH－－2e－=ClO－＋H2OC.陰極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－D.除去CN－的反應(yīng)：2CN－＋5ClO－＋2H＋=N2↑＋2CO2↑＋5Cl－＋H2O【解析】由題意可知，廢水中含有CN－、Cl－，溶液呈堿性，陽極產(chǎn)生ClO－，所以電解池中陽極應(yīng)該是Cl－失電子，陽極不是活性電極，A正確；由題意可知陽極是Cl－失電子生成ClO－，又在堿性環(huán)境下，所以電極反應(yīng)式為Cl－＋2OH－－2e－=ClO－＋H2O，B正確；陰極是H2O得電子發(fā)生還原反應(yīng)，2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，C正確；因?yàn)槭菈A性環(huán)境，所以在反應(yīng)物中不可能出現(xiàn)H＋，正確的離子方程式：5ClO－＋2CN－＋H2O=5Cl－＋2CO2↑＋N2↑＋2OH－，D錯(cuò)誤。答案：D易錯(cuò)點(diǎn)二電解池的應(yīng)用【易錯(cuò)典例】例2（2023·福建·上杭縣才溪中學(xué)高二階段練習(xí)）雙隔膜電解池的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示,利用該裝置可以電解硫酸鈉溶液以制取硫酸和氫氧化鈉,并得到氫氣和氧氣。對該裝置及其原理判斷正確的是()A.a氣體為氫氣,b氣體為氧氣B.A溶液為氫氧化鈉,B溶液為硫酸C.c隔膜為陽離子交換膜,d隔膜為陰離子交換膜【解析】電解硫酸鈉溶液的陰極反應(yīng)為2H++2e-=H2↑,該極區(qū)生成NaOH(B溶液),陽極反應(yīng)為4OH--4e-=2H2O+O2↑,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2SO4+6H2O2H2SO4+4NaOH+O2↑+2H2↑,A、B兩項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確;電解過程中,陽離子向陰極區(qū)移動(dòng),c隔膜應(yīng)為陰離子交換膜,C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D【解題必備】電解池的應(yīng)用1.氯堿工業(yè)的電解原理（電解食鹽水）：(1)通電前，氯化鈉溶液中含有的離子：Na＋、Cl－、H＋、OH－。通電時(shí)，Na＋、H＋移向陰極，H＋放電，Cl－、OH－移向陽極，Cl－放電。電極反應(yīng)式為：陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑(氧化反應(yīng))陰極：2H＋＋2e－=H2↑(還原反應(yīng))，因H＋放電，導(dǎo)致水的電離平衡H2OH＋＋OH－向右移動(dòng)，致使生成NaOH。(2)電解的總反應(yīng)式：化學(xué)方程式：2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH離子方程式：2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－2．電鍍：(1)電鍍：應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法。電鍍的特點(diǎn)是陽極本身參與電極反應(yīng)，電鍍過程中相關(guān)離子的濃度、溶液pH等保持不變。(2電鍍池的構(gòu)成：一般都是用含有鍍層金屬離子的電解質(zhì)溶液作電鍍液；把鍍層金屬浸入電鍍液中與直流電源的正極相連，作為陽極；待鍍金屬制品與直流電源的負(fù)極相連，作陰極。（3）電極反應(yīng)式：待鍍鐵件表面鍍上一層紅色的銅，銅片不斷溶解。硫酸銅溶液濃度的變化是不變。陽極：Cu－2e－=Cu2＋陰極：Cu2＋＋2e－=Cu3．電解精煉銅：(1)粗銅中往往含有鐵、鋅、銀、金等多種雜質(zhì)，常用電解的方法進(jìn)行精煉。其電解池的構(gòu)成是用粗銅作陽極，用純銅作陰極，用CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液。(2)電極反應(yīng)式：陽極為Cu－2e－=Cu2＋、Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋陰極為Cu2＋＋2e－=Cu。(3)電解精煉銅的原理是粗銅中比銅活潑的金屬Zn、Fe等失去電子，產(chǎn)生的陽離子殘留在溶液中，不比銅活潑的金屬Ag、Au等以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解池的底部，形成陽極泥，粗銅中的銅在純銅上析出。4．電冶金：(1)金屬冶煉的本質(zhì)：使礦石中的金屬離子獲得電子，從它們的化合物中還原出來。如Mn＋＋ne－=M。(2)電解法用于冶煉較活潑的金屬如：K、Na、Mg、Al等，但不能電解其鹽溶液，應(yīng)電解其熔融態(tài)。如：電解熔融的氯化鈉可制取金屬鈉：陽極反應(yīng)式：2Cl－－2e－=Cl2↑陰極反應(yīng)式：2Na＋＋2e－=2Na總反應(yīng)：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑5.電解的有關(guān)計(jì)算：有關(guān)電解的計(jì)算通常是求電解后某產(chǎn)物的質(zhì)量、氣體的體積、某元素的化合價(jià)、元素的相對原子質(zhì)量、溶液的pH及物質(zhì)的量濃度等。不論哪種計(jì)算，均可概括為下列三種方法：(1)得失電子守恒法計(jì)算：用于串聯(lián)電路、通過陰陽兩極的電量相同等類型的計(jì)算，其依據(jù)是電路上轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)總反應(yīng)式計(jì)算：先寫出電極反應(yīng)式，再寫出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列比例式計(jì)算。(3)關(guān)系式計(jì)算：借得失電子守恒關(guān)系建立已知量與未知量之間的橋梁，建立計(jì)算所需的關(guān)系式?！咀兪酵黄啤?．（2023·山東棗莊·高二期中）電解的應(yīng)用比較廣泛，回答下列問題：(1)由下列物質(zhì)冶煉相應(yīng)金屬時(shí)采用電解法的是________(填字母，下同)。a.Fe2O3b.NaClc.Cu2Sd.Al2O3(2)CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液進(jìn)行粗銅(含Al、Zn、Ag、Pt、Au等雜質(zhì))的電解精煉，下列說法正確的是________。a.電能全部轉(zhuǎn)化為化學(xué)能b.粗銅接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)c.溶液中Cu2＋向陽極移動(dòng)d.利用陽極泥可回收Ag、Pt、Au等金屬e.若陽極質(zhì)量減少64g，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2NA個(gè)f.SOeq\o\al(2－,4)的物質(zhì)的量濃度不變(不考慮溶液體積變化)(3)如圖為電解精煉銀的示意圖，________(填“a”或“b”)極為含有雜質(zhì)的粗銀，若b極有少量紅棕色氣體生成，則生成該氣體的電極反應(yīng)式為__________________________。(4)利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液。B極區(qū)電解液為__________(填化學(xué)式)溶液，陽極電極反應(yīng)式為____________，電解過程中Li＋向_____(填“A”或“B”)電極遷移。(5)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由有機(jī)陽離子、Al2Cleq\o\al(－,7)和AlCleq\o\al(－,4)組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應(yīng)接電源的________極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為__________________。若改用AlCl3水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為________?！敬鸢浮?1)bd(2)bdf(3)aNOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2O(或NOeq\o\al(－,3)＋4H＋＋3e－=NO↑＋2H2O、2NO＋O2=2NO2)(4)LiOH2Cl－－2e－=Cl2↑B(5)負(fù)4Al2Cleq\o\al(－,7)＋3e－=Al＋7AlCleq\o\al(－,4)H2【解析】(1)電解法適合冶煉Na、Mg、Al等強(qiáng)還原性金屬，在熔融狀態(tài)下，分別電解NaCl、Al2O3冶煉Na和Al。Fe和Cu的還原性較弱，用Fe2O3、Cu2S等冶煉相應(yīng)金屬時(shí)，采用加還原劑還原法。(2)以CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液電解精煉銅時(shí)，粗銅作陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)，精銅作陰極，發(fā)生還原反應(yīng)。Al、Zn、Cu在陽極被氧化，不活潑金屬Au、Pt、Ag在陽極附近沉積，形成陽極泥，電解質(zhì)溶液中Cu2＋向陰極移動(dòng)，電解過程中，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能和熱能，在溶液體積不變時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(SOeq\o\al(2－,4))不變。陽極質(zhì)量減少的64g包括Al、Zn及Cu，故當(dāng)陽極質(zhì)量減少64g，電子轉(zhuǎn)移數(shù)目不等于2NA個(gè)。(3)電解精煉銀與電解精煉銅原理相似。電解精煉銀裝置中，含有雜質(zhì)的粗銀作陽極，電解池的陽極與電源的正極相連，則該裝置中a極為雜質(zhì)的粗銀。該電解池的b極為陰極，陰極上有紅棕色氣體，則知NOeq\o\al(－,3)被還原為NO2，電極反應(yīng)式為NOeq\o\al(－,3)＋2H＋＋e－=NO2↑＋H2O。(4)根據(jù)電解裝置圖，兩電極區(qū)電解液分別為LiOH和LiCl溶液，B區(qū)產(chǎn)生H2，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑，剩余OH－與Li＋結(jié)合生成LiOH，所以B極區(qū)電解液為LiOH溶液，B電極為陰極，則A電極為陽極，陽極區(qū)電解液為LiCl溶液，電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－=Cl2↑，電解過程中Li＋向B電極遷移。(5)在鋼制品上電鍍鋁，故鋼制品作陰極，與電源負(fù)極相連。由于電鍍過程中“不產(chǎn)生其他陽離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng)”，Al元素在熔融鹽中以Al2Cleq\o\al(－,7)和AlCleq\o\al(－,4)形式存在，則電鍍過程中負(fù)極電極反應(yīng)式為4Al2Cleq\o\al(－,7)＋3e－=Al＋7AlCleq\o\al(－,4)。水溶液中得電子能力Al3＋<H＋，故陰極上的電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑。習(xí)題精練1．（2023上·福建福州·高二福建省福州外國語學(xué)校?？计谥校├萌鐖D所示裝置(電極均為惰性電極)可吸收，并用陰極排出的溶液吸收。下列說法正確的是A．b為直流電源的正極B．將裝置中的陽離子交換膜換成陰離子交換膜電極反應(yīng)式不變C．電解時(shí)，由陰極室通過陽離子交換膜到陽極室D．陽極的電極反應(yīng)式為2．（2023上·江蘇蘇州·高二階段練習(xí)）電催化氮?dú)庵苽滗@鹽和硝酸鹽的原理如圖所示。下列說法正確的是A．b極與電源的負(fù)極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)B．電解一段時(shí)間，a、b兩電極區(qū)的pH均減小C．相同時(shí)間內(nèi)，a、b兩極消耗N2的物質(zhì)的量之比為5：3D．若此裝置中總共消耗2molN2，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為7.5mol3．（2023上·遼寧大連·高二育明高中?？计谥校?020年，大連化學(xué)物理研究所503組在太陽能可規(guī)?；纸馑茪浞矫嫒〉眯逻M(jìn)展——率先提出全新的基于粉末納米顆粒光催化劑太陽能分解水制氫的“氫農(nóng)場”策略，其太陽能光催化全分解水制氫的效率創(chuàng)國際最高記錄(如圖所示，M1、M2為含鐵元素的離子，電解質(zhì)為酸性環(huán)境)。下列說法正確的是A．制裝置中，太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．制裝置中，陽極區(qū)氫離子濃度增大C．系統(tǒng)制得的同時(shí)可制得D．制時(shí)陽極可能發(fā)生反應(yīng)：4．（2023上·江蘇南通·高二統(tǒng)考階段練習(xí)）磷酸鐵鋰充電電池放電時(shí)的反應(yīng)為。的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示(“●”為，位置分別在頂角、棱中心和面心，正八面體和正四面體由O圍繞Fe和P形成，它們通過共頂點(diǎn)、共棱形成空間鏈結(jié)構(gòu))。下列說法正確的是A．1個(gè)晶胞中含16個(gè)B．電池放電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．充電時(shí)Li電極應(yīng)與外接直流電源正極相連D．充電時(shí)的陽極反應(yīng)為：5．（2023上·山東青島·高二山東省青島第五十八中學(xué)?？计谥校┰谌廴邴}體系中，通過電解和獲得電池材料(TiSi)，電解裝置如圖，下列說法正確的是A．石墨電極為陰極B．A的電極反應(yīng)：C．該體系中，石墨優(yōu)先于參與反應(yīng)D．電解時(shí)，陽離子向石墨電極移動(dòng)6．（2023上·四川成都·高二成都七中?？计谥校┪覈罂萍纪黄疲Ｋ苯与娊庵艸2，其工作原理如圖(防水透氣膜只允許水分子通過)。下列說法不正確的是A．b為電解池的陰極B．a(chǎn)的電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑+2H2OC．去除透氣膜，a極發(fā)生的電極反應(yīng)不變D．電解池工作時(shí)，海水側(cè)的離子濃度理論上逐漸增大7．（2023上·北京順義·高二?？计谥校┤鐖D是模擬鐵制品鍍銅工藝的裝置，下列說法正確的是A．a(chǎn)電極上發(fā)生還原反應(yīng)B．b電極為銅C．電解質(zhì)溶液可以是CusO4溶液D．電鍍過程中，溶液中Cu2+濃度不斷減小8．（2023上·福建漳州·高二校聯(lián)考期中）一種以和Zn為電極、水溶液為電解質(zhì)的電池，如圖所示。放電時(shí)，可插入層間形成。下列說法錯(cuò)誤的是A．充電總反應(yīng)：B．充電陽極反應(yīng)：C．放電時(shí)為正極D．放電時(shí)由負(fù)極向正極遷移9．（2023上·江蘇南通·高二統(tǒng)考階段練習(xí)）運(yùn)用電化學(xué)原理分離純化乙二醛并回收硝酸的裝置示意圖(電極均為惰性電極)如下。下列說法正確的是A．X極與電源的正極相連 B．在Y極上得電子C．m為陽離子交換膜，n為陰離子交換膜 D．分離純化結(jié)束后，A室溶液呈堿性10．（2023上·遼寧鞍山·高二鞍山一中?？计谥校┖Ｋ杏胸S富的鋰資源，我國科學(xué)家研發(fā)出利用太陽能從海水中提取金屬鋰的技術(shù)。提取原理如下圖所示，下列說法錯(cuò)誤的是A．該裝置將光能間接轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能B．b極發(fā)生的電極反應(yīng)為C．電解過程中可監(jiān)測到b極附近溶液減小D．固體陶瓷膜允許等較小徽粒通過11．（2023上·江蘇無錫·高二校聯(lián)考期中）用一種新型H2O2液態(tài)燃料電池(乙池)電解催化氮?dú)庵苽滗@鹽和硝酸鹽(甲池)的工作原理示意圖如下(c、d均為石墨電極)。下列說法正確的是A．乙池中若生成15molm氣體，則甲池a、b兩極共消耗8molN2B．甲池中H+從b極區(qū)通過質(zhì)子交換膜轉(zhuǎn)移至a極區(qū)C．一段時(shí)間后，乙池中c電極區(qū)的pH增大D．甲池a極反應(yīng)式為：N2＋12OH--10e-=2＋6H2O12．（2023上·江蘇揚(yáng)州·高二統(tǒng)考階段練習(xí)）工業(yè)中常采用歧化法制備：；利用電解法也可以實(shí)現(xiàn)由向的轉(zhuǎn)化，其裝置如圖。下列說法不正確的是A．與歧化法相比電解法明顯優(yōu)點(diǎn)是Mn元素的利用率高B．電源m為正極，n為負(fù)極C．陰極每產(chǎn)生標(biāo)況下4.48L，則有0.2mol的遷移至陰極D．總反應(yīng)：13．（2023上·山東青島·高二?？计谥校┫铝醒b置由甲、乙兩部分組成(如圖所示)，甲是將廢水中乙二胺［］氧化為環(huán)境友好物質(zhì)形成的化學(xué)電源。當(dāng)電池工作時(shí)，下列說法正確的是A．電子的流動(dòng)方向B．M是負(fù)極，銅是陽極C．一段時(shí)間后，乙中溶液濃度基本保持不變D．M極電極反應(yīng)式：14．（2023上·北京順義·高二?？计谥校╇娀瘜W(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，下面為兩種常見的電化學(xué)裝置示意圖。(1)圖1為氫氧燃料電池工作原理示意圖。①寫出電池的正極反應(yīng)式：。②若將換成，則該電極反應(yīng)式為。(2)圖2為氯堿工業(yè)中電解飽和食鹽水原理示意圖。①電極是(填“陰極”或“陽極”)。②寫出電極B上的電極反應(yīng)式：；出口C處溶液所含溶質(zhì)為。③寫出電解飽和食鹽水的總反應(yīng)方程式：。15．（2023上·北京順義·高二?？计谥校┠痴n外小組分別用如圖所示的裝置對原電池和電解原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。I．用如圖1所示的裝置進(jìn)行第一組實(shí)驗(yàn)。(1)在保證電極反應(yīng)不變的情況下，不能替代Cu作電極的是_____(填字母)A．鋁 B．石墨 C．銀 D．鉑(2)極上的電極反應(yīng)式為。(3)實(shí)驗(yàn)過程中，(填“從左向右”“從右向左”或“不”)移動(dòng)。II．用如圖2所示的裝置進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，兩極均有氣體產(chǎn)生，Y極區(qū)溶液逐漸變成紫紅色；停止實(shí)驗(yàn)，鐵電極明顯變細(xì)，電解液仍然澄清，查閱資料知：高鐵酸根在溶液中呈紫紅色。(4)電解過程中，極附近溶液的(填“增大”“減小”或“不變”)。(5)電解過程中，極的電極反應(yīng)式為和。(6)在堿性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池反應(yīng)為，該電池的正極反應(yīng)式為。16．（2023上·北京豐臺(tái)·高二統(tǒng)考期中）電化學(xué)原理在污染治理方面有著重要的作用。Ⅰ.煤在直接燃燒前要進(jìn)行脫硫處理。采用電解法脫硫的基本原理如圖所示，利用電極反應(yīng)將Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+，Mn3+再將煤中的含硫物質(zhì)(主要成分是FeS2)氧化為Fe3+和SO：

已知：兩電極為完全相同的惰性電極?；卮鹣铝袉栴}：(1)M為電源的(填“正極”或“負(fù)極”)。(2)電解池工作時(shí)，觀察到R電極上有無色氣體產(chǎn)生，寫出電極反應(yīng)式。(3)電解池工作時(shí)，混合液中SO的物質(zhì)的量(填“變大”、“變小”或“不變”)。(4)電解過程中，混合溶液中的pH將(填“變大”、“變小”或“不變”)，理由是。Ⅱ.電解還原法處理酸性含鉻廢水：以鐵板做陰、陽極，電解含鉻廢水，示意如圖。(5)電解開始時(shí)，A極上主要發(fā)生的電極反應(yīng)式為。(6)產(chǎn)生的Fe2+將Cr2O還原為Cr3+的離子方程式為。(7)隨著電解的進(jìn)行，陽極鐵板會(huì)發(fā)生鈍化，表面形成FeO?Fe2O3的鈍化膜，使電解池不能正常工作。將陰極鐵板與陽極鐵板交換使用，一段時(shí)間后，鈍化膜消失。結(jié)合有關(guān)反應(yīng)，解釋鈍化膜消失的原因：。Ⅲ.微生物電池可用來處理廢水中的對氯苯酚，原理如圖所示。(8)該電池放電時(shí)，H+向(填“a”或“b”)極遷移。(9)a極上生成H2CO3的電極反應(yīng)為。(10)已知b極的電極反應(yīng)為，經(jīng)處理后的水樣中要求對氯苯酚的含量小于mmol/L。若廢水中對氯苯酚的含量是nmol/L，則處理1m3廢水，至少添加CH3COO-的物質(zhì)的量為mol(溶液體積變化忽略不計(jì))。17．（2023上·山東·高二校聯(lián)考期中）高錳酸鉀是一種常用的消毒劑和氧化劑。回答下列問題：實(shí)驗(yàn)(一)：電解法制備。以石墨、銅為電極，電解溶液制備溶液，裝置如圖所示。(1)電解過程中，Cu極附近電解質(zhì)溶液的pH(填“升高”“降低”或“不變”)。陽極的電極反應(yīng)式為。(2)銅極、石墨極能否互換并簡述理由：。實(shí)驗(yàn)(二)：探究和氧化性強(qiáng)弱。裝置如圖所示。關(guān)閉開關(guān)K，觀察到左燒杯中紫紅色溶液變?yōu)闇\黃色，右燒杯中無色溶液變?yōu)樽霞t色。(3)關(guān)閉K，鹽橋中向左燒杯遷移。鹽橋的主要作用是。(4)正極反應(yīng)式為，實(shí)驗(yàn)結(jié)論是氧化性：(填“>”“<”或“=”)。實(shí)驗(yàn)(三)：探究影響草酸和酸性溶液反應(yīng)的因素(，)。為了探究外界條件改變對反應(yīng)速率的影響，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：實(shí)驗(yàn)序號(hào)實(shí)驗(yàn)溫度/℃溶液(含硫酸)溶液溶液顏色褪至無色時(shí)所需時(shí)間/s①2020.0250.15②2020.0240.1610③4020.0240.16(5)通過實(shí)驗(yàn)①、②可探究的改變對反應(yīng)速率的影響。(6)在一定溶液中加入適量硫酸，再加入一定量草酸溶液，產(chǎn)生體積(同溫同壓)與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖所示(水浴溫度保持35℃)。時(shí)間段反應(yīng)速率突增，其原因可能是。18．（2023上·江蘇蘇州·高二階段練習(xí)）工業(yè)上以軟錳礦(主要成分MnO2)為原料，通過液相法生產(chǎn)KMnO4，即在堿性條件下用氧氣氧化MnO2得到K2MnO4，分離后得到的K2MnO4，再用惰性材料為電極電解K2MnO4溶液得到KMnO4，其生產(chǎn)工藝簡略如下：(1)反應(yīng)器中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(2)電解槽中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)在傳統(tǒng)工藝中得到K2MnO4后，向其溶液中通入適量CO2反應(yīng)生成黑色固體、KMnO4等，反應(yīng)的離子方程式為。與該傳統(tǒng)工藝相比，電解法的優(yōu)勢是。(4)用高錳酸鉀測定草酸結(jié)晶水合物H2C2O4·2H2O的純度：稱草酸晶體樣品0.500g溶于水配制成100mL溶液，取出20.00mL用0.0200mol/L的酸性KMnO4溶液滴定(雜質(zhì)不反應(yīng))，恰好完全反應(yīng)時(shí)消耗KMnO4溶液14.00mL，則該草酸晶體的純度為多少，給出計(jì)算過程。19．（2023上·福建福州·高二福建省福州高級(jí)中學(xué)?？计谥校┘状?)是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于化工生產(chǎn)，也可以用作燃料。已知：(1)試寫出在氧氣中完全燃燒生成和的熱化學(xué)方程式：。(2)某公司開發(fā)了一種以甲醇為原料，以KOH為電解質(zhì)的用于手機(jī)的可充電的高效燃料電池，充一次電可連續(xù)使用一個(gè)月。其中B電極的電極材料為碳，如圖是一個(gè)電化學(xué)過程的示意圖。請?zhí)羁眨孩俜烹姇r(shí)，甲醇在(填“正”或“負(fù)”)極發(fā)生反應(yīng)，正極的電極反應(yīng)式為；②工作時(shí)，B極的電極反應(yīng)式為，當(dāng)電路中通過0.1mol電子時(shí)，A極的質(zhì)量(填增加或減小)g。(3)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種用電解法制取的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖所示)，通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長時(shí)間不變色。下列說法不正確的是___________(填序號(hào))。A．a(chǎn)為電源正極，b為電源負(fù)極 B．可以用NaCl溶液作為電解質(zhì)溶液C．A、B兩端都必須用鐵作電極 D．陰極發(fā)生的反應(yīng)為20．（2023上·福建漳州·高二校聯(lián)考期中）電化學(xué)在生產(chǎn)生活中有很多重要的應(yīng)用?；卮鹣铝袉栴}。(1)氯堿工業(yè)為疫情防控提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐，氯的許多化合物既是重要化工原料，又是高效、廣譜的滅菌消毒劑。①寫出電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式；氯氣的逸出口是。②該離子交換膜為(填“陰”或“陽”)離子交換膜。③電解產(chǎn)生，理論上陽極室減少的離子總數(shù)為(用表示)。(2)氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進(jìn)，提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，可大幅度降低能耗。電極A應(yīng)與外接電源的相連(填“正極”或“負(fù)極”)，寫出電極B的電極反應(yīng)式。(3)利用電化學(xué)原理，將、和熔融制成燃料電池，模擬工業(yè)電解法精煉銀，裝置如圖所示。①甲池工作時(shí)，轉(zhuǎn)變成綠色硝化劑，可循環(huán)使用，則石墨Ⅱ附近發(fā)生的電極反應(yīng)方程式為。②若電解一段時(shí)間，電路轉(zhuǎn)移0.3mol電子，乙中陰極得到21.6gAg，則該電解池的電解效率為%。(保留小數(shù)點(diǎn)后一位。通過一定電量時(shí)陰極上實(shí)際沉積的金屬質(zhì)量與通過相同電量時(shí)理論上應(yīng)沉積的金屬質(zhì)量之比叫電解效率)。參考答案1．D【分析】電解池陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，a為正極，b為負(fù)極，陽極反應(yīng)式為，陰極反應(yīng)式為2HSO+2e-+2H+=S2O+2H2O?！驹斀狻緼．二氧化硫被氧化為硫酸根，所以二氧化硫所在的區(qū)為陽極區(qū)，陽極與電源正極a相連，則b為電源負(fù)極，故A錯(cuò)誤；B．將裝置中的陽離子交換膜換成陰離子交換膜，陰極變?yōu)闅潆x子得電子，陽極變?yōu)閬喠蛩釟涓x子失電子，電極反應(yīng)式發(fā)生改變，故B錯(cuò)誤；C．陽離子交換膜只允許陽離子通過，電解時(shí)，陽離子移向陰極，所以由陽極室通過陽離子交換膜到陰極室，故C錯(cuò)誤；D．陽極的電極反應(yīng)式為：，故D正確；故答案為：D。2．D【分析】電催化氮?dú)庵苽滗@鹽和硝酸鹽的原理如圖，分析可知a極氮?dú)馐ル娮影l(fā)生氧化反應(yīng)，此為陽極；b極氮?dú)獾玫诫娮由射@根離子，此為陰極?！驹斀狻緼．由原理圖分析可知，b為陰極，與電源負(fù)極相連，發(fā)生還原反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．b極電極反應(yīng)式為：，電解過程中c(H+)減小，溶液pH逐漸增大，a極，電解過程中c(H+)增大，溶液pH逐漸減小，B錯(cuò)誤；C．由上述可知，a極上每消耗1molN2時(shí)轉(zhuǎn)移10mole-，b極上每消耗1molN2時(shí)轉(zhuǎn)移6mole-，由轉(zhuǎn)移電子守恒可知，電解相同時(shí)間內(nèi)，a、b兩極消耗N2的物質(zhì)的量之比為3：5，C錯(cuò)誤；D．總反應(yīng)為：，分析可知4molN2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移15mol電子，故若此裝置中總共消耗2molN2，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為7.5mol，D正確；故選D。3．D【分析】制氧氣裝置中，光催化劑太陽能分解水得到氧氣，M1轉(zhuǎn)化為M2，O元素化合價(jià)升高，則M1中Fe元素化合價(jià)下降這個(gè)過程沒有產(chǎn)生電；制氫裝置中陽極M2轉(zhuǎn)化為M1，陰極H+得到電子生成H2，交換膜為陰離子交換膜，總反應(yīng)方程式為：2H2O2H2↑+O2↑，據(jù)此進(jìn)行分析?！驹斀狻緼．制O2裝置中，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯(cuò)誤；B．制H2裝置中，陽極區(qū)Fe2+失電子生成Fe3+，電極反應(yīng)式為Fe2+-e-=Fe3+，氫離子濃度不變，故B錯(cuò)誤；C．由總反應(yīng)方程式：2H2O=2H2↑+O2↑，可知系統(tǒng)制得2molH2的同時(shí)可制得1molO2，故C錯(cuò)誤；D．制H2時(shí)陽極M2轉(zhuǎn)化為M1，且M1中Fe元素化合價(jià)比M2低，可發(fā)生反應(yīng)：，故D正確；故選：D。4．D【詳解】A．由均攤法可知，該晶胞中的個(gè)數(shù)為8×+4×+4×=4，故A錯(cuò)誤；B．電池放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，故B錯(cuò)誤；C．磷酸鐵鋰充電電池放電時(shí)的反應(yīng)為，Li失去電子作為負(fù)極，則充電時(shí)Li電極為陰極，與外接直流電源負(fù)極相連，故C錯(cuò)誤；D．磷酸鐵鋰充電電池放電時(shí)的反應(yīng)為，則充電時(shí)的總反應(yīng)為，在陽極失去電子生成，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平電極方程式為：，故D正確；故選D。5．C【分析】由圖可知，在外加電源下石墨電極上C轉(zhuǎn)化為CO，失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，為陽極，與電源正極相連，則電極A作陰極，和獲得電子產(chǎn)生電池材料TiSi?！驹斀狻緼．由分析可知，石墨電極為陽極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．A作陰極得電子，由于該體系為熔融鹽體系，沒有存在，所以發(fā)生的反應(yīng)為：，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C．根據(jù)圖中信息可知，該體系中，石墨優(yōu)先于參參與反應(yīng)，C項(xiàng)正確；D．電解池中石墨電極為陽極，陽離子向陰極電極A移動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；故選C。6．C【分析】電解時(shí)，OH-向a極移動(dòng)，所以a為陽極，電極反應(yīng)為4OH－－4e－=O2↑+2H2O；b為陰極，電極反應(yīng)為4H++4e-＝2H2↑，據(jù)此分析解題?！驹斀狻緼．據(jù)分析可知，b為電解池的陰極，故A正確；B．a(chǎn)為陽極，電極反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑+2H2O，故B正確；C．去除透氣膜，海水中含有金屬離子可發(fā)生反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；D．電解池工作時(shí)，水通過透氣膜在電極發(fā)生反應(yīng)，所以海水側(cè)水減少，離子濃度理論上逐漸增大，故D正確；故答案選C。7．C【分析】由圖可知，該裝置為電鍍池，與直流電源正極相連的a電極為銅，銅在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成銅離子，與負(fù)極相連的b電極為鐵制品，銅鐵離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銅，電解質(zhì)溶液為可溶性銅鹽，電鍍過程中，溶液中銅離子濃度不變?！驹斀狻緼．由分析可知，與直流電源正極相連的a電極為銅，銅在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成銅離子，故A錯(cuò)誤；B．由分析可知，與負(fù)極相連的b電極為鐵制品，故B錯(cuò)誤；C．由分析可知，該裝置為電鍍池，電解質(zhì)溶液為可溶性銅鹽，可以是硫酸銅溶液，故C正確；D．由分析可知，電鍍過程中，溶液中銅離子濃度不變，故D錯(cuò)誤；故選C。8．A【分析】以和Zn為電極的原電池，可知Zn為負(fù)極，為正極。由此Zn轉(zhuǎn)化為，轉(zhuǎn)化為。放電時(shí)陽離子移向正極，陰離子移向負(fù)極，由此解題?！驹斀狻緼．放電總反應(yīng)為，充電總反應(yīng)為，A錯(cuò)誤；B．充電時(shí)轉(zhuǎn)化為，失去電子，電極反應(yīng)式為，B正確；C．放電時(shí)Zn為負(fù)極，為正極，C正確；D．放電時(shí)正極得電子，由負(fù)極向正極遷移，D正確。故選A。9．C【分析】根據(jù)題意可知，該裝置可分離純化乙二醛并回收硝酸，則電解時(shí)，C室中電解得到H+，向C室移動(dòng)，n為陰離子交換膜，Y為陽極；X為陰極，水中的氫離子放電，產(chǎn)生氫氧根，則B中的氫離子向A室移動(dòng)，m為陽離子交換膜?！驹斀狻緼．由上述分析可知，X為陰極，與電源的負(fù)極相連，故A錯(cuò)誤；B．Y極上為水中的氫氧根放電，產(chǎn)生氫離子，故B錯(cuò)誤；C．由上述分析可知，m為陽離子交換膜，n為陰離子交換膜，故C正確；D．X為陰極，水中的氫離子放電，產(chǎn)生氫氧根，則B中的氫離子向A室移動(dòng)，A室的溶液還是中性，故D錯(cuò)誤。答案選C。10．D【分析】本裝置利用太陽能從海水中提取金屬鋰，由于能與水發(fā)生反應(yīng)，所以Li應(yīng)在電極a生成，從而得出電極a為陰極，電極b為陽極?！驹斀狻緼．該裝置是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，然后電解海水制取鋰，則將光能間接轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)能，A正確；

B．電解過程中，b為陽極發(fā)生的電極反應(yīng)為，B正確；C．電解過程中，b極失電子生成，溶于水后有一部分與水反應(yīng)生成，所以電極附近溶液pH減小，C正確；

D．海水中的通過固體陶瓷膜進(jìn)入電極a，得電子生成Li，若也進(jìn)入電極a附近，則生成的Li與發(fā)生反應(yīng)，所以固體陶瓷膜允許通過，但不允許等較小微粒通過，D錯(cuò)誤；故選D。11．A【分析】由圖可知，甲池為電解池，a極氮元素價(jià)態(tài)升高失電子，故a極為陽極，電極反應(yīng)為：N2-10e-+6H2O=2+12H+，b極為陰極，電極反應(yīng)為：N2+8H++6e-=2，故H2O2液態(tài)燃料電池（乙池）中，c極為負(fù)極，過氧化氫失電子生成氧氣，電極反應(yīng)為：H2O2-2e-=O2↑+2H+，d極為正極，電極反應(yīng)為：H2O2+2e-+2H+=2H2O，據(jù)此分析作答?！驹斀狻緼．由分析可知，乙池中若生成15molm氣體即O2，電路上轉(zhuǎn)移電子為30mol，則甲池a、b兩極共消耗N2為()=8mol，A正確；B．由分析可知，甲池中a為陽極，b為陰極，故甲池中H+從a極區(qū)通過質(zhì)子交換膜轉(zhuǎn)移至b極區(qū)，B錯(cuò)誤；C．由分析可知，c極為負(fù)極，過氧化氫失電子生成氧氣，電極反應(yīng)為：H2O2-2e-=O2↑+2H+，故一段時(shí)間后，乙池中c電極區(qū)的pH減小，C錯(cuò)誤；D．由分析可知，甲池a極反應(yīng)式為：N2-10e-+6H2O=2+12H+，D錯(cuò)誤；故答案為：A。12．C【分析】左側(cè)中錳元素為+6價(jià)升高到中的+7價(jià)，發(fā)生氧化反應(yīng)，該電極是陽極，連接的直流電源m極是正極；n極是負(fù)極，右側(cè)是陰極區(qū)，發(fā)生反應(yīng)：?！驹斀狻緼．電解法~，Mn元素的利用率達(dá)到100%，而歧化法3~2，Mn元素的利用率未達(dá)到100%，A正確；B．據(jù)分析，左側(cè)Pt電極為陽極，m為電源正極，n極是負(fù)極，B正確；C．標(biāo)況下4.48L的物質(zhì)的量是0.2mol，陰極反應(yīng)為，產(chǎn)生0.2mol氫氣，則電路中轉(zhuǎn)移0.4mole-，電解質(zhì)溶液中有0.4mol的遷移至陰極，C錯(cuò)誤；D．陽極反應(yīng)是：，陰極反應(yīng)是：，則總反應(yīng)：，D正確；故答案選C。13．BC【分析】根據(jù)題給信息知，甲圖中裝置是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原電池，M是負(fù)極，N是正極，電解質(zhì)溶液為酸性溶液，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)；乙裝置是在鐵上鍍銅，則鐵為陰極應(yīng)與負(fù)極相連，銅為陽極應(yīng)與正極相連?！驹斀狻緼．電子不能通過溶液，A錯(cuò)誤；B．根據(jù)分析，M是負(fù)極，N是正極，銅是陽極，鐵是陰極，B正確；C．乙裝置是在鐵上鍍銅，陽極電極反應(yīng)式為，陰極電極反應(yīng)式為，相當(dāng)于陽極上的Cu轉(zhuǎn)移到陰極，因此乙中CuSO4溶液濃度基本保持不變，C正確；D．H2N(CH2)2NH2在負(fù)極M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H2N(CH2)2NH2+4H2O-16e-═2CO2↑+N2↑+16H+，D錯(cuò)誤；故選BC。14．(1)O2+4e-+2H2O=4OH-(2)陽極NaOH【詳解】（1）①圖1為氫氧燃料電池，通入氫氣的一極為負(fù)極、通入氧氣的一極為正極，氧氣在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，電池的正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-。②圖1為氫氧燃料電池，通入氫氣的一極為負(fù)極、通入氧氣的一極為正極，若將換成，甲烷在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成碳酸根離子和水，則負(fù)極反應(yīng)式為。（2）①根據(jù)圖示，氯離子在電極A失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣，電極是陽極。②B是陰極，氫離子得電子生成氫氣，電極B上的電極反應(yīng)式；根據(jù)電解反應(yīng)式，可知出口C處溶液所含溶質(zhì)為NaOH。③電解飽和食鹽水生成氫氧化鈉、氫氣、氯氣，反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為。15．(1)A(2)H2O＋2e—=H2↑＋2OH—(3)從右向左(4)增大(5)4OH——4e—=O2↑+2H2O(6)2FeO+6e—+5H2O=Fe2O3+10OH—【分析】由圖可知，圖1左側(cè)裝置為鋅銅原電池，鋅為原電池的負(fù)極、銅為正極，右側(cè)為電解池，M電極為陽極、N電極為陰極；圖2為電解池，與直流電源正極相連的鐵電極為陽極，石墨電極為陰極?！驹斀狻浚?）鋅銅原電池中，鋅為原電池的負(fù)極、銅為正極，在保證電極反應(yīng)不變的情況下，可以選擇金屬性弱于鋅的銀電極、鉑電極或能導(dǎo)電的石墨電極代替銅電極，不能選用金屬性強(qiáng)于鋅的鋁電極代替銅電極，故選A；（2）由分析可知，N電極為電解池的陰極，水分子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子，電極反應(yīng)式為H2O＋2e—=H2↑＋2OH—，故答案為：H2O＋2e—=H2↑＋2OH—；（3）由分析可知，鋅銅原電池中，鋅為原電池的負(fù)極、銅為正極，則溶液中硫酸根離子從右向左移動(dòng)，故答案為：從右向左；（4）由分析可知，石墨電極為電解池的陰極，水分子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子，溶液的堿性增強(qiáng)，pH增大，故答案為：增大；（5）由分析可知，與直流電源正極相連的鐵電極為陽極，堿性條件下鐵在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成高鐵酸根和水，電極反應(yīng)式為，溶液中的氫氧根離子也可能在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣和水，電極反應(yīng)式為4OH——4e—=O2↑+2H2O，故答案為：4OH——4e—=O2↑+2H2O；（6）由電池總反應(yīng)可知，高鐵酸鉀為電池的正極，堿性條件下高鐵酸根離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氧化鐵和水，電極反應(yīng)式為2FeO+6e—+5H2O=Fe2O3+10OH—，故答案為：2FeO+6e—+5H2O=Fe2O3+10OH—。16．(1)正極(2)2H++2e-=H2↑(3)變大(4)變小在電解過程中生成1molFe3+，消耗15molMn3+，生成16molH+；Mn3+由陽極反應(yīng)Mn2+-e-=Mn3+生成，根據(jù)得失電子守恒，陽極生成15molMn3+，消耗15molH+；因此總體來看，電解過程中H+濃度增大，pH變小(5)Fe-2e-=Fe2+(6)Cr2O+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O(7)陰極產(chǎn)生H2：2H++2e-=H2↑，陰、陽極鐵板交換使用時(shí)，H2將鈍化膜還原：4H2+FeO?Fe2O3=3Fe+4H2O(8)b(9)CH3COO--8e-+4H2O=2H2CO3+7H+(10)250(n-m)【詳解】（1）根據(jù)圖示可知在電解時(shí)，P電極上Mn2+失去電子變?yōu)镸n3+，則P電解為陽極，則與P相連的M電極為正極，N電極為負(fù)極；（2）R為電解池的陰極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式：；（3）根據(jù)電解池反應(yīng)：可知，電解過程中SO的物質(zhì)的量不斷增大；（4）在電解過程中生成1molFe3+，消耗15molMn3+，生成16molH+；Mn3+由陽極反應(yīng)Mn2+-e-=Mn3+生成，根據(jù)得失電子守恒，陽極生成15molMn3+，消耗15molH+；因此總體來看，電解過程中H+濃度增大，pH變??；（5）鐵板做陰、陽極，電解含鉻廢水，則A電極發(fā)生電極反應(yīng)：Fe-2e-=Fe2+；（6）產(chǎn)生的Fe2+將Cr2O還原為Cr3+的離子方程式：Cr2O+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H2O；（7）陰極產(chǎn)生H2：2H++2e-=H2↑，陰、陽極鐵板交換使用時(shí)，H2將鈍化膜還原：4H2+FeO?Fe2O3=3Fe+4H2O；（8）在微生物電池中，在a電極上CH3COO-失去電子被氧化，則a電極為負(fù)極，b電極為正極；原電池中陽離子向正極移動(dòng)，即H+向b極移動(dòng)；（9）a極上CH3COO-失去電子被氧化生成H2CO3的電極反應(yīng)：CH3COO--8e-+4H2O=2H2CO3+7H+；（10）若廢水中對氯苯酚的含量是nmol/L，經(jīng)處理后的水樣中要求對氯苯酚的含量小于mmol/L，由于廢水的體積是1m3=1000L，則反應(yīng)消耗對氯苯酚的物質(zhì)的量是n(對氯苯酚)=1000(n-m)mol，根據(jù)b極的電極反應(yīng)：，可知反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量是n(e-)=2000(n-m)mol，由于同一閉合回路中電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相等，因此當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2000(n-m)mol電子時(shí)，需要添加CH3COO-的物質(zhì)的量：；17．(1)升高(2)不能互換，因?yàn)榛Q后銅為陽極，銅失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，得到(3)