2024届高三新高考化学大一轮专题练习-电解池

这是一份2024届高三新高考化学大一轮专题练习-电解池，共22页。试卷主要包含了单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

2024届高三新高考化学大一轮专题练习-电解池
一、单选题
1．（2023·辽宁·统考高考真题）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
  
A．放电时负极质量减小
B．储能过程中电能转变为化学能
C．放电时右侧通过质子交换膜移向左侧
D．充电总反应：
2．（2023·湖南·统考高考真题）葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：
    
下列说法错误的是
A．溴化钠起催化和导电作用
B．每生成葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了电子
C．葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D．葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
3．（2023·河南安阳·统考三模）一种低温Zn - MnO2纤维电池放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是

A．放电时，电子由N电极经电解质溶液流向M电极
B．放电时，溶液中的Zn2+向N电极移动
C．若该装置外电路中有1 mol电子转移，理论上两极质量变化均为32.5 g
D．充电时， M电极的反应式：Mn2+ -2e- +4OH-=MnO2 +2H2O
4．（2023春·河北石家庄·高三校联考期中）我国科学家采用单原子和纳米作串联催化剂，通过电解法将转化为乙烯，装置示意图如下。已知：电解效率。
  
下列说法正确的是
A．电极a上有产生
B．电极b连接电源的负极
C．单原子催化剂上发生反应：
D．若乙烯的电解效率为75%，电路中每通过电子，产生乙烯
5．（2023·辽宁·高三统考专题练习）镍离子()和钴离子()性质相似，可用如图所示装置实现二者分离。图中的双极膜中间层中的解离为和，并在直流电场作用下分别向两极迁移；与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是
  
A．石墨M电极上的电势低于石墨N电极上的电势
B．石墨M电极的电极反应式为。
C．水解离出的可以抑制Ⅱ室中的转化反应
D．导线中流过，Ⅰ室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为130g
6．（安徽省十校联盟2023年第三届高三下学期数理化生解题能力竞赛化学试题）探究实验：①用多孔石墨电极对，电解硫酸钠溶液3min。②取出阴极石墨电极，插入硫酸铜溶液中，石墨电极上析出红色物质。③用蒸馏水洗涤该石墨电极，然后浸入硝酸银溶液中，石墨电极上析出白色固体。④把白色固体浸入稀硝酸溶液中，白色固体消失。下列对应的方程式错误的是
A．实验①：
B．实验②：
C．实验③：
D．实验④：
7．（2023·安徽淮南·统考一模）通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得MnO2，电解示意图如图，下列说法正确的是
  
A．电池工作时电子从b电极流出，经过电解质溶液到达a电极表面
B．接通电源后a极产生的Li+和Mn2+，定向移动到b极区
C．电解一段时间后b极区pH增大
D．电极a的电极反应： 2LiMn2O4+6e-+ 16H+= 2Li++4Mn2++8H2O
8．（2023·山东威海·威海市第一中学统考二模）将CO2转化为系列化工原料，越来越引起科研工作者的重视。光、电催化酶耦合反应器固定CO2原理如图所示。已知固碳酶在催化反应时需要辅助因子NAD(P)H提供还原力。下列说法错误的是   

A．装置工作时，由光能、电能转化为化学能
B．转化生成1mol 得到6mol
C．当有2mol 通过交换膜进入阴极室，一定生成1mol HCOOH
D．在电解液中添加并给反应器施加电压，有利于转换为NAD(P)H
9．（2023春·浙江·高三校联考阶段练习）镁锂双盐电池是结合镁离子电池和锂离子电池而设计的新型二次离子电池。其工作原理如图所示，已知放电时，b极转化关系为：下列说法不正确的是

A．充电或放电时，a极电势均高于b极
B．放电过程中电子经导线由a极向b极移动
C．充电时阳极的电极反应式为
D．该电池工作时，若通过电路转移电子的物质的量为0.2mol，则负极质量变化2.4g
10．（2023春·天津南开·高三南开中学校考阶段练习）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是
  
A．KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用
B．阳极上的反应式为：  
C．制得1mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了2mol电子
D．双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移
11．（2023春·江苏宿迁·高三统考期中）实验室以一定浓度的和混合溶液为电解液，让同时在阴、阳两极发生反应来模拟隔膜电解法处理含的废水，工作原理如图所示。已知阴极区域主要反应可表示为：、(为活泼H)。下列说法不正确的是
  
A．直流电源b为负极
B．图中离子交换膜是阳离子交换膜
C．阳极区的反应可表示为：
D．电解过程中阴极区溶液的pH变小
12．（2022春·云南临沧·高三云南省凤庆县第一中学校考期中）肉桂醇是用来制备香料桂酸桂酯的原料。我国科研人员采用电化学法实现肉桂醛制备肉桂醇的模拟装置(电解质溶液为酸性介质)如图所示，下列说法错误的是

A．b极电势高于a极电势
B．工作时，向A电极移动
C．B电极的电极反应式为
D．增大光伏电池的输出电流可以提高肉桂醇的产率

二、多选题
13．（2023·山东临沂·统考二模）己二腈是合成尼龙-66的中间体。利用丙烯腈()电解制备己二腈的原理如图1所示；己二腈、丙腈()的生成速率与季铵盐浓度的关系如图2所示。

下列说法错误的是
A．季铵盐作电解质，并有利于丙烯腈的溶解
B．电解过程中稀硫酸的浓度逐渐减小
C．生成己二腈的电极反应式为
D．季铵盐的浓度为时，电解1h通过质子交换膜的为
14．（2023·海南海口·海南华侨中学校考模拟预测）最近我国科学家设计了一种协同转化装置，实现对天然气中和的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯电极区发生反应为：

①
②
该装置工作时，下列叙述正确的是
A．阴极的电极反应：
B．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
C．协同转化总反应：
D．若采用取代，溶液可为中性

三、非选择题
15．（2023秋·湖北武汉·高三武汉市育才高级中学校联考期末）电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：
I.二氧化氯()为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发出用电解法制取的新工艺如图所示：
  
(1)图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取。产生的电极应连接电源的_______(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_______。
(2)a极区溶液的_______(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)图中离子交换膜应使用_______(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
Ⅱ.在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，某化学兴趣小组设计了如图所示的两套实验装置验证的腐蚀与防护：
  
(4)图中能保护不被腐蚀的是装置_______(填“A”或“B”)，其保护方法的名称是_______。
(5)另一装置中极的电极反应式为_______，检验其阳离子产物时加入_______溶液，产生特征蓝色沉淀，其反应离子方程式为_______。
16．（2023秋·陕西宝鸡·高三统考期末）回答下列问题：
(1)土壤中的微生物可将H2S经两步反应氧化成，两步反应的能量变化示意图如图：

1molH2S(g)全部氧化为(aq)的热化学方程式为_____________________。
(2)标准摩尔生成焓是指在25℃和101kPa时，最稳定的单质生成1mol化合物的焓变。已知25℃和101kPa时下列反应：
①
②
③
写出乙烷(C2H6)标准摩尔生成焓的焓变=_________(用含、、的式子表示)。
(3)我国某科研团队设计了一种电解装置，将CO2和NaCl高效转化为CO和NaClO，原理如图2所示：

通入CO2气体的一极为_________(填“阴极”、“阳极”、“正极”或“负极”)，写出该极的电极反应式：__________________________，若电解时电路中转移0.4mol电子，则理论上生成NaClO的物质的量为_________mol。
17．（2023·全国·高三专题练习）回答下列问题：
(1)可利用甲醇燃烧反应设计一个燃料电池。如图1所示，用作电极材料，用氢氧化钾溶液作电解质溶液，在两个电极上分别充入甲醇和氧气。

①写出燃料电池负极的电极反应式：_______。
②若利用该燃料电池作电源，与图1右边烧杯相连，在铁件表面镀铜，则铁件应是_______极(填“A”或“B”)；当铁件的质量增加时，燃料电池中消耗标准状况下氧气的体积为_______L。
(2)电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理为通电后转化为，然后将甲醇氧化成和(用石墨烯除去)。现用如图2所示装置模拟上述过程，则在阳极的电极反应式为_______。除去甲醇的离子方程式为_______。

(3)一种用铅蓄电池进行电絮凝净水装置如图3所示，回答下列问题：

①装置Ⅰ中Y电极的电极材料是_______(填化学式)，工作时向_______(填“X”或“Y”)电极移动；Y电极的电极反应式为_______。
②装置Ⅱ中电极的电极反应式为_______。
③每消耗，装置的电流效率为，则理论上电解池阴极上生成_______。
18．（2023秋·福建泉州·高三统考期末）电工用铜纯度应大于99.95%，工业上一般采用电解精炼的方式提纯铜。
(1)电解精炼的原理如图。

①纯铜薄片连接电源的_______极。
②电解一段时间后，电解液中浓度增大的金属阳离子是_______。
(2)电解精炼铜的废液中含大量和，利用双膜三室电沉积法回收铜的装置如图。

①交换膜b为_______离子交换膜(填“阴”或“阳”)。
②阳极的电极反应式为_______。
③若从浓缩室收集到1L 0.5mol/L的溶液，则阴极可回收_______g铜(不考虑副反应)。

参考答案：
1．B
【分析】该储能电池放电时，Pb为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极上Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4得电子生成Pb和硫酸。
【详解】A．放电时负极上Pb失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误；
B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；
C．放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C错误；
D．充电时，总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb++2Fe3+，D错误；
故答案选B。
2．B
【详解】A．由图中信息可知，溴化钠是电解装置中的电解质，其电离产生的离子可以起导电作用，且在阳极上被氧化为，然后与反应生成和，再和葡萄糖反应生成葡萄糖酸和，溴离子在该过程中的质量和性质保持不变，因此，溴化钠在反应中起催化和导电作用，A说法正确；
B．由A中分析可知，2mol在阳极上失去2mol电子后生成1mol，1mol与反应生成1mol，1mol与1mol葡萄糖反应生成1mol葡萄糖酸，1mol葡萄糖酸与足量的碳酸钙反应可生成0.5 mol葡萄糖酸钙，因此，每生成1 mol葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了4 mol电子，B说法不正确；
C．葡萄糖酸分子内既有羧基又有羟基，因此，其能通过分子内反应生成含有六元环状结构的酯，C说法正确；
D．葡萄糖分子中的1号C原子形成了醛基，其余5个C原子上均有羟基和H；醛基上既能发生氧化反应生成羧基，也能在一定的条件下与氢气发生加成反应生成醇，该加成反应也是还原反应；葡萄糖能与酸发生酯化反应，酯化反应也是取代反应；羟基能与其相连的C原子的邻位C上的H（）发生消去反应；综上所述，葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应，D说法正确；
综上所述，本题选B。

3．C
【分析】放电时，N电极上Zn发生失电子的氧化反应转化成Zn2+，电极反应为Zn-2e-=Zn2+，N电极为负极；M电极上MnO2发生得电子的还原反应转化成ZnxMnO2，电极反应为MnO2+2xe-+xZn2+= ZnxMnO2，M电极为正极；据此作答。
【详解】A．放电时，电子由负极（N电极）经外电路流向正极（M电极），电子不通过电解质溶液，A项错误；
B．放电时，溶液中的阳离子Zn2+向正极（M电极）移动，B项错误；
C．若该装置外电路有1mol电子转移，N电极的电极反应为Zn-2e-=Zn2+，N电极质量减少32.5g，M电极的电极反应为MnO2+2xe-+xZn2+= ZnxMnO2，M电极质量增加32,5g，C项正确；
D．充电时为电解原理，M电极为阳极，电极反应为ZnxMnO2-2xe-=MnO2+xZn2+，D项错误；
答案选C。
4．D
【分析】电极a上二氧化碳得电子生成或得电子产生乙烯，a为阴极，b为阳极；
【详解】A．电极a上二氧化碳得电子生成或得电子产生乙烯，没有氧气产生，A项错误；
B．电极b为阳极，与电源正极相连，B项错误；
C．由图可知，单原子催化剂上发生反应：，C项错误；
D．若乙烯的电解效率为75%，电路中通过电子时，根据公式得n(生成乙烯所用的电子)，由转化为乙烯的电极反应为，所以当n(生成乙烯所用的电子)时，产生的乙烯为，D项正确；
故选：D。
5．D
【详解】A．由图分析，向石墨N电极方向移动，则石墨N电极为阴极、石墨M电极为阳极，石墨M电极上的电势更高，A项错误；
B．石墨M电极上由失电子，电极反应式为，B项错误；
C．由原子守恒和电荷守恒知，Ⅱ室中的转化反应生成，故水解离出的可以促进Ⅱ室中的转化反应，C项错误；
D．由原理可知，导线中流过，Ⅰ室移入Ⅱ室的和的总物质的量为1mol，同时有生成，质量减少，Ⅲ室中阴极反应消耗的由水解离出的等量补充，溶液质量不变，故两室溶液质量变化之差约为，D项正确；
故答案为：D。
6．D
【详解】A．电解硫酸钠溶液相当于在电解水，因此方程式为：，A正确；
B．析出的红色物质为Cu，因此反应方程式为：，B正确；
C．析出的白色固体为Ag单质，因此反应方程式为：，C正确；
D．Ag与稀硝酸溶液反应生成一氧化氮而不是二氧化氮，因此方程式为：，D错误；
故选D。
7．D
【分析】由图可知，b极Mn元素价态升高失电子，故b极为阳极，电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，a极为阴极，电极反应式为2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，据此作答。
【详解】A．由分析可知，电池工作时电子从阳极b电极流出，经导线流向电源的正极，再由电源的负极流出，经导线流向阴极s极，电子不能经过电解质溶液，A错误；
B．由分析可知，a为阴极，b为阳极，电解池的电解质溶液中阳离子从阳极区流向阴极区，故接通电源后b电极产生的H+定向移动到a极区参与a电极反应，而a极产生的Li+和Mn2+，不会定向移动到b极区，B错误；
C．由分析可知，b电极为阳极，电极反应式为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+，故电解一段时间后b极区pH减小，C错误；
D．由分析可知，电极a为阴极，其电极反应为： 2LiMn2O4+6e-+ 16H+= 2Li++4Mn2++8H2O，D正确；
故答案为：D。
8．C
【分析】由题干原理图示信息可知，阳极(即与电源正极相连的电极)上发生氧化反应，电极反应式为：2H2O-4e-=4H++O2↑，H+通过质子交换膜移向阴极室，阴极电极反应为：NAD(P)+H++e-=NAD(P)H，CO2+2NAD(P)H=2NAD(P)+HCOOH或者CO2+6NAD(P)H=CH3OH+H2O+6NAD(P)，光能捕获与电子激发器中吸收太阳能，激发失去电子，从而也发生NAD(P)+H++e-=NAD(P)H，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知，装置工作时，由光能、电能转化为HCOOH、CH3OH、NAD(P)、NAD(P)H中的化学能，A正确；
B．根据电子守恒可知，CO2转化生成1mol CH3OH得到6mol e-，B正确；
C．由分析可知，阴极室发生的反应有：NAD(P)+H++e-=NAD(P)H，CO2+2NAD(P)H=2NAD(P)+HCOOH或者CO2+6NAD(P)H=CH3OH+H2O+6NAD(P)，且光能捕获与电子激发器中吸收太阳能，激发失去电子，从而也发生NAD(P)+H++e-=NAD(P)H，故当有2mol通过交换膜进入阴极室，不一定生成1mol HCOOH，C错误；
D．在电解液中添加可以增强电解质溶液的导电性，并给反应器施加电压，可加快反应速率，故有利于转换为NAD(P)H，D正确；
故答案为：C。
9．A
【详解】A.由题可知，放电时b为正极，充电时b为阳极，充电或放电时，b极电势均高于a极，A项错误；
B.放电时，b为正极，则电子经导线由a极向b极移动，B项正确；
C.已知放电时，b极转化关系为VS2→LixVS2，则充电时b为阳极，转化关系为LixVS2→VS2，电极反应式为 LixVS2−xe−=VS2+Li+，C项正确；
D.放电时，负极反应为Mg-2e－=Mg2＋，则转移电子为0.2mol时，负极质量变化2.4g，D项正确。
答案选A。
10．D
【分析】从图中可以看出，在铅电极，乙二酸转化为乙醛酸，碳元素化合价降低，得电子发生还原反应，则铅电极为阴极；在右侧电极，Br-失电子生成Br2，发生氧化反应，此电极为阳极。
【详解】A．在阳极，2Br--2e-=Br2，则KBr在上述电化学合成过程中起还原剂的作用，A不正确；
B．阳极上，电极反应式为2Br--2e-=Br2，在阳极区溶液中，+Br2+H2O=  +2Br-+2H+，B不正确；
C．在电解过程中，生成2mol乙醛酸，转移2mol电子，则制得1mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol电子，C不正确；
D．在电解过程中，电解液中的阳离子向阴极移动，由分析可知， 铅电极为阴极，则双极膜中间层中的H+在外电场作用下向铅电极方向迁移，D正确；
故选D。
11．D
【详解】A．电解池中阳离子移向阴极，直流电源a为正极，b为负极，故A正确；
B．图中离子交换膜能让钠离子通过，是阳离子交换膜，故B正确；
C．阳极还原剂失电子发生氧化反应，阳极区的反应可表示为：CH3CHO+H2O−2e−=CH3COOH+2H+，故C正确；
D．电解过程中阴极区发生H2O+e−=+OH−，产生氢氧根离子，溶液的pH值变大，故D错误；
故选D。
12．C
【分析】外接光伏电池，说明该装置为电解池，根据有机物的特点进行判断，“加氢去氧”为还原反应，“加氧去氢”为氧化反应。
【详解】A．肉桂醛转化为肉桂醇，发生加氢的还原反应，则A电极为电解池的阴极，a极、b极分别为光伏电池的负极和正极，则b极电势高于a极电势，A正确；
B．A电极为电解池的阴极，工作时，通过质子膜迁移到A电极，B正确；
C．B电极为电解池的阳极，在酸性条件下发生失电子的氧化反应，生成，C错误；
D．增大光伏电池的输出电流，可以增大单位时间内电路中转移电子的数目，从而提高肉桂醇的产率，D正确；
故选C。
13．BD
【详解】A．季铵盐属于盐类，能电离，作电解质，根据装置图可判断丙烯腈可溶于季铵盐溶液中，所以还有利于丙烯腈的溶解，A正确；
B．阳极是水电离出的氢氧根放电，反应是为4OH――4e－＝2H2O+O2↑，生成氢离子通过质子交换膜进入阴极室，电解过程中阳极室溶剂减少，硫酸的物质的量不变，因此电解过程中稀硫酸的浓度逐渐增大，B错误；
C．丙烯晴在阴极得到电子生成己二腈，生成己二腈的电极反应式为，C正确；
D．生成丙腈的电极反应式为，季铵盐的浓度为时，己二腈和丙腈的生成速率分别为3.4×10-3 mol/h和0.8×10-3 mol/h，则每小时通过质子交换膜的氢离子的物质的量最少为3.4×10-3 mol/h×1h×2+0.8×10-3 mol/h×1h×2=8.4×10-3mol，D错误；
答案选BD。
14．AC
【分析】该装置属于电解池，CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO，发生得到电子的还原反应，为阴极，石墨烯电极为阳极，发生失去电子的氧化反应，据此解答。
【详解】A．CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO，发生得到电子的还原反应，为阴极，电极反应式为CO2+H＋+2e－＝CO+H2O，A正确；
B．石墨烯电极为阳极，与电源的正极相连，因此石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯电极上的高，B错误；
C．石墨烯电极上发生的电极反应为信息反应①，氧化产物继续发生信息反应②即把H2S转化为H＋和S，因此总反应式为CO2+H2S＝CO+H2O+S，C正确；
D．由于铁离子、亚铁离子均易水解，所以如果采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，溶液需要酸性，D正确；
故选：AC。
15．(1) 正极 Cl－－5e－＋2H2O＝ClO2↑＋4H＋
(2)增大
(3)阳
(4) A 牺牲阳极法
(5) Fe－2e－= K3[Fe(CN)6] [Fe(CN)6]3-+Fe2++K+＝KFe[Fe(CN)6]↓

【详解】（1）电解饱和食盐水制取，反应中氯元素化合价升高，在阳极产生，所以产生的电极应连接电源的正极，对应的电极反应式为Cl－－5e－＋2H2O＝ClO2↑＋4H＋。
（2）a极是阴极，溶液中水电离出的氢离子放电，氢氧根浓度增大，所以a极区溶液的增大。
（3）由于阳极区产生氢离子，而阴极区氢离子放电，所以图中离子交换膜应使用阳离子交换膜。
（4）A装置是原电池，锌是负极，铁正极，被保护，B装置也原电池，铜是正极，铁是负极，铁被腐蚀，所以图中能保护不被腐蚀的是装置A，其保护方法的名称是牺牲阳极法。
（5）B装置中极是负极，电极反应式为Fe－2e－=，检验其阳离子产物时加入K3[Fe(CN)6]溶液，产生特征蓝色沉淀，其反应离子方程式为[Fe(CN)6]3-+Fe2++K+＝KFe[Fe(CN)6]↓。
16．(1)H2S(g)+2O2(g)=SO(aq)+2H+(aq) △H=-806.39kJ·mol-1
(2)2∆H2+∆H3-∆H1
(3) 阴极 2H++CO2+2e-=CO+H2O 0.2

【详解】（1）第一步反应为，第二步反应为，根据盖斯定律，两式相加得所求热化学方程式：；
（2）①；
②；
根据盖斯定律，乙烷标准摩尔生成焓的焓变，即乙烷标准摩尔生成焓的热化学方程式为kJ/mol；
（3）该装置为电解池，，碳元素化合价降低，发生还原反应，则通入气体一极为阴极，电极反应式：，阳极a上的反应式为：，若电解时，电路中转移0.4mol电子，则理论上生成NaClO的物质的量为0.2mol。
17．(1) B 1.12
(2)
(3) X 、

【详解】（1）①用作电极材料，用氢氧化钾溶液作电解质溶液，在两个电极上分别充入甲醇和氧气，甲醇失电子发生氧化反应生成碳酸根离子和水，通入甲醇的一极为负极，负极的电极反应式为；
②利用该燃料电池作电源，与题图1右边烧杯相连，在铁件表面镀铜，则铁件作电解池的阴极，阴极与电源负极连接，题图1中与甲醇相连的B电极是阴极；所以铁件应是B极；在铁件表面镀铜，当铁件的质量增加时，根据可知转移电子，燃料电池中消耗氧气的电极反应式为，依据得失电子守恒，消耗的氧气的物质的量为，标准状况下氧气的体积为；
（2）通电后，转化为，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应式为；作氧化剂把水中的甲醇氧化成和，自身被还原为，反应的离子方程式为；
（3）①由装置Ⅱ中电极失电子发生的氧化反应知为阳极、为阴极，与相接的铅蓄电池的Y电极为正极，电极材料是；工作时向负极移动，即移向X电极；Y电极得电子生成PbSO4，电极反应式为。
②装置Ⅱ是电絮凝净水装置，工作时，转化为胶体，电极反应式为；由题图3知，还发生反应。
③由可知消耗，转移电子的物质的量为，装置的电流效率为，故装置Ⅱ阴极上参与反应的电子为，该电极反应式为，即产生。
18．(1) 负 (锌离子)
(2) 阴 25.6

【详解】（1）精炼铜时，电解液为含Cu2＋溶液，粗铜除含有Cu外，还含有比铜活泼的锌等杂质，锌和铜在阳极发生氧化反应生成离子，而阴极上只有Cu2＋得电子发生还原反应生成铜；
①电解时，粗铜在阳极，纯铜在阴极，则纯铜薄片连接电源的负极；
②电解过程锌也会失去电子生成锌离子，一段时间后，电解液中浓度增大的金属阳离子是(锌离子)；
（2）由题图可知，与透过交换膜进入浓缩室，由离子移动方向可知左侧电极为阴极，右侧电极为阳极；
①阴极区通过交换膜b进入浓缩室，故交换膜b为阴离子交换膜；
②右侧电极为阳极，电极上发生氧化反应生成，发生反应的电极反应式为；
③若浓缩室得到1 L 0.5的溶液，则有0.4 mol 进入浓缩室，电路上有0.8 mol电子通过，可析出0.4 mol Cu，其质量为25.6 g。