資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第25講 電解原理的應用
1.變化觀念與平衡思想：通過對氯堿工業、電鍍、電解精煉銅、電冶金等原理的分析，認識電能與化學能之間的能量轉化。
2.證據推理與模型認知：建立電解應用問題的分析思維模型和電解相關計算的思維模型，加深對電解原理的理解和應用。
一、電解飽和食鹽水
燒堿、氯氣都是重要的化工原料，習慣上把電解飽和食鹽水的工業生產叫做 。
1．電解飽和食鹽水的原理
通電前：溶液中的離子是 。
通電后：①移向陽極的離子是 ， 比 容易失去電子，被氧化成 。
陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑( 反應)。
②移向陰極的離子是 ， 比 容易得到電子，被還原成 。其中H＋是由水電離產生的。
陰極：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－( 反應)。
③總反應：
化學方程式為 ；
離子方程式為 。
2．氯堿工業生產流程
工業生產中，電解飽和食鹽水的反應在離子交換膜電解槽中進行。
(1)陽離子交換膜電解槽
(2)陽離子交換膜的作用：只允許Na＋等陽離子通過，不允許Cl－、OH－等陰離子及氣體分子通過，可以防止陰極產生的 與陽極產生 混合發生爆炸，也能避免 與陰極產生的 反應而影響氫氧化鈉的產量。
3．氯堿工業產品及其應用
(1)氯堿工業產品主要有 等。
(2)電解飽和食鹽水為原理的氯堿工業產品在有機合成、造紙、玻璃、肥皂、紡織、印染、農藥、金屬冶煉等領域中廣泛應用。
二、電鍍　電冶金
1．電鍍與電解精煉
電鍍是一種利用 原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他 或 的加工工藝。電鍍的主要目的是使金屬增強抗腐蝕能力，增加表面硬度和美觀。
電鍍 電解精煉
裝置
陽極材料 鍍層金屬
陰極材料 鍍件金屬
陽極反應
陰極反應
溶液變化 Cu2＋濃度 Cu2＋濃度 ，金、銀等金屬沉積形成陽極泥
2.電冶金
(1)金屬冶煉的本質：使礦石中的 獲得電子變成 的過程。如Mn＋＋ne－===M。
(2)電解法用于冶煉較活潑的金屬(如鉀、鈉、鎂、鋁等)，但不能電解其鹽溶液，應電解其熔融態。
如：電解熔融的氯化鈉可制取金屬鈉的電極反應式：
陽極： ；
陰極： ；
總反應：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
【歸納總結】
(1)電解精煉過程中的“兩不等”：電解質溶液濃度在電解前后不相等；陰極增加的質量和陽極減少的質量不相等。
(2)電鍍過程中的“一多，一少，一不變”：“一多”指陰極上有鍍層金屬沉積；“一少”指陽極上有鍍層金屬溶解；“一不變”指電鍍液(電解質溶液)的濃度不變。
三、電解原理在物質制備中的應用
1.多室電解池制備物質原理
電解原理常用于物質的制備，具有反應條件溫和、反應試劑純凈和生產效率高等優點，電解原理能使許多不能自發的反應得以實現。工業上常用多室電解池制備物質，多室電解池是利用離子交換膜的 ，即允許帶某種電荷的 通過而限制帶相反電荷的離子通過，將電解池分為兩室、三室、多室等，以達到濃縮、凈化、提純及電化學合成的目的。
2.多室電解池的分析思路
四、電化學原理在污染治理中的應用
利用電化學原理把空氣、水中的污染物去除或把有毒物質變為無毒或低毒物質，具有易于控制、無污染或少污染、高度靈活性和經濟性等優點。
考點01 電解原理的應用
【例1】如圖是電解飽和食鹽水的裝置，a、b為石墨電極。下列判斷正確的是
A．a為正極，b為負極 B．a極上有氯氣放出
C．b極上發生氧化反應 D．b極附近溶液顯酸性
【變式1-1】在鐵制品上鍍一層一定厚度的鋅層，以下方案設計正確的是
A．鋅作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有鋅離子
B．鉑作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子
C．鐵作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子
D．鋅作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有亞鐵離子
【變式1-2】以粗銅和碳棒作電極，硫酸銅溶液為電解質溶液電解精煉銅。下列敘述錯誤的是
A．與電源正極相連的是粗銅
B．陰極發生反應：
C．通電過程中，溶液中向發生氧化反應的電極移動
D．通電一段時間，電解質溶液中不變
考點02 電解的有關計算
【例2】以鉻酸鉀(K2CrO4)為原料，電化學法制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的實驗裝置示意圖如圖。下列說法正確的是
A．在陽極放電，發生氧化反應
B．裝置中的離子交換膜為陰離子交換膜
C．在陰極發生的電極反應為：2H2O+2e-=2OH-+H2↑
D．當電路中有0.4mol電子轉移時，標況下產生氣體的總體積為4.48L
【變式2-1】二氧化碳的再利用是實現溫室氣體減排的重要途徑之一、在稀H2SO4溶液中利用電催化可將CO2同時轉化為多種燃料，其原理如圖所示，下列說法錯誤的是
A．左側電極上的電極反應式為2H2O-4e-=O2↑+4H+
B．離子交換膜為陽離子交換膜
C．一段時間后，陰極區溶液質量會減少
D．若陰極只生成0.15molCO和0.25molC2H4，則電路中轉移電子的物質的量為3.3mol
【變式2-2】用電解法制備高純金屬鉻和硫酸的原理如圖所示。下列說法正確的是

A．b為直流電源的負極
B．A膜是陽離子交換膜，B膜是陰離子交換膜
C．陰極電極反應式為2H＋＋2e-=H2↑
D．若有1mol離子通過A膜，理論上陽極生成0.5mol氣體
考點03 電解原理在物質制備中的應用
【例3】環氧乙烷()可用于生產乙二醇。電化學合成環氧乙烷()的裝置如圖所示：
已知：
下列說法錯誤的是
A．Pt電極接電源正極
B．制備1mol環氧乙烷，Ni電極區產生2molH2
C．Pt電極區的反應方程式為：CH2=CH2+Br2+H2O→HOCH2CH2Br
D．電解完成后，將陽極區和陰極區溶液混合才可得到環氧乙烷
【變式3-1】利用電沉積法制備納米級金屬鎳，具有制備晶體性能獨特操作方法簡便等優點，電解裝置如圖所示，下列說法錯誤的是
A．電解時，A 室發生的電極反應為
B．電解一段時間后，B 室中氯化鈉溶液的質量分數減小
C．為了提高電沉積效率，一段時間后，可向C室中補充溶液
D．電解時，C室中的Cl－經過陰離子交換膜進入B室
【變式3-2】工業上處理含的酸性工業廢水用Fe為電極進行電解；經過一段時間有和沉淀產生；過濾回收沉淀，廢水達到排放標準。下列說法錯誤的是
A．電解時陰極的電極反應式為
B．轉變成的離子反應方程式為
C．兩極都能用Cu電極來代替Fe電極
D．實驗時若加入適量的電解效果更好
考點04 電化學綜合考查
【例4】工業上利用雙極膜電滲析法制取鹽酸和氫氧化鈉的裝置如下圖所示。圖中的雙極膜中間層中的電離為和，并在直流電場作用下分別向兩極遷移。
下列有關說法錯誤的是
A．N表示陰離子交換膜
B．甲室流出的為氫氧化鈉溶液
C．電解總反應：
D．相比現有氯堿工業制取氫氧化鈉，該方法更環保
【變式4-1】利用甲醇燃料電池電解溶液、溶液，裝置如圖所示：
已知甲醇電池總反應式為。下列說法正確的是
A．甲池是電能轉化為化學能的裝置，乙、丙池是化學能轉化為電能的裝置
B．反應一段時間后，向乙池中加入一定量能使溶液恢復到原濃度
C．甲池通入的電極反應式為
D．甲池中消耗280mL，此時丙池中理論上最多產生1.45g固體
【變式4-2】電解精煉銅的廢液中含有大量的Cu2+和SO，下圖為用雙膜三室電沉積法采用惰性電極回收廢液中銅的裝置示意圖。下列說法錯誤的是
A．電極b為陰極
B．a極發生反應的電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑
C．交換膜n為陰離子交換膜
D．若濃縮室得到1L 0.5mol/L的Na2SO4溶液，則陰極可回收12.8g銅(不考慮副反應)
1．下列圖示中關于銅電極的連接錯誤的是
A．銅鋅原電池 B．電解精煉銅 C．在鍍件上鍍銅 D．電解氯化銅溶液
2．電解與日常生活密切相關，下列符合生產實際的是
A．電解熔融的氯化鋁制取金屬鋁 B．在鍍件上鍍鋅時，用鋅作陰極
C．電解法精煉粗銅時，用純銅作陽極 D．電解飽和食鹽水制燒堿時，用涂鎳碳鋼網作陰極
3．下列描述中，不符合生產實際的是
A．電解熔融的氯化鎂制取金屬鎂，用鐵作陽極
B．電解法精煉粗銅，用純銅作陰極
C．工業上電解飽和食鹽水制燒堿，用陽離子交換膜阻止OH-移向陽極
D．在鍍件上電鍍銅，用銅作陽極
4．粗銅中含有少量的Zn、Fe、Ag、Au等，采用電解法提純，下列說法錯誤的是
A．可用硫酸銅溶液作電解質溶液
B．粗銅與電源的正極相連
C．在精煉過程中，Ag、Au沉積于陽極底部
D．在精煉過程中，陽極、陰極的質量變化量相等
5．用惰性電極進行電解，下列說法正確的是
A．電解稀硫酸，實質上是電解水，故溶液不變
B．電解稀溶液，要消耗，故溶液減小
C．電解溶液，在陰極上和陽極上生成氣體產物的物質的量之比為
D．電解溶液，在陰極上和陽極上生成產物的物質的量之比為
6．利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質的粗銅提純。下列敘述中正確的是
A．電解時以精銅作陽極
B．電解時陰極上發生的反應為
C．粗銅連接電源的負極，其電極反應為
D．電解后，電解槽底部會形成含有少量Ag、Pt等金屬的陽極泥
7．欲在金屬表面鍍銀，應把鍍件掛在電鍍池的陰極。下列各組中，選用的陽極金屬和電鍍液均正確的是
A．Ag和AgCl溶液 B．Ag和AgNO3溶液
C．Fe和AgNO3溶液 D．Pt和Ag2SO4溶液
8．某化學興趣小組利用如圖裝置在鐵棒表面鍍上一層銅，下列有關的判斷正確的是
A．a為陽極、b為陰極 B．c為鐵棒、d為銅棒
C．電子流向從b→d→c→a D．溶液中Cu2+向d極移動
9．以純堿溶液為原料，通過電解的方法可制備小蘇打，原理裝置圖如下：裝置工作時，下列有關說法正確的是
A．乙池電極接電池正極，氣體X為H2
B．Na+由乙池穿過交換膜進入甲池
C．NaOH溶液Z比NaOH溶液Y濃度大
D．甲池電極反應：4-4e－+2H2O=4+O2↑
10．如圖是某課題組設計的一種利用電解原理制取H2O2并用來處理工業廢氨水的裝置。為了不影響H2O2的產量，需向廢氨水中加入適量硝酸調節溶液的pH約為5。下列說法正確的是（ ）
A．陰極的電極反應式為2H2O-4e-=4H++O2↑
B．陽極的電極反應式為O2+2H++2e-=H2O2
C．處理廢氨水的過程中所發生的反應為3H2O2+2NH3 H2O=8H2O+N2↑
D．工作過程中陽極附近溶液的pH逐漸增大
11．用如圖所示裝置(X、Y是直流電源的兩極)分別進行下列各組實驗，則下表中各項所列對應關系均正確的一項是
選項 X極 實驗前U形管中液體 通電后現象及結論
A 負極 CuCl2溶液 b管中有氣體逸出
B 負極 NaOH溶液 溶液pH降低
C 正極 Na2SO4溶液 U形管兩端滴入酚酞后，a管中呈紅色
D 正極 AgNO3溶液 b管中電極反應式是
12．用如圖所示裝置，可由乙二醛制備乙二酸，反應原理+2Cl2+2H2O→+4HCl。下列說法正確的是
A．該裝置將化學能轉化為電能
B．Pt1電極的反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．鹽酸除起增強溶液導電性的作用，還提供Cl-參與電極反應
D．理論上每得到0.1mol乙二酸，將有0.2molH+從右室遷移到左室
13．實驗室用石墨電極電解含有酚酞的飽和NaCl溶液，裝置如右圖所示，下列說法不正確的是
A．a極為電解池的陽極
B．a極發生的電極反應為：2Cl--2e-=Cl2↑
C．在電場作用下Cl-、OH-向陰極移動
D．b極酚酞變紅的原因是：H+放電，導致H2O H++OH-正向移動，c(OH-)＞c(H+)
14．根據反應2CrO＋2H＋＋H2O，用惰性電極電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。下列說法不正確的是
A．a連接電源負極
B．b極反應式為2H2O-4e-=O2↑＋4H＋
C．通過2 mol電子時生成1 mol
D．c為陽離子交換膜
15．尿素［］是一種重要的化工原料，也是環境污染物之一，尿素廢水對環境的影響會造成土地堿性化植物枯萎死亡等。因此，各國化學家都在致力“變廢為寶”。科學家研發出一體化——雙池處理尿素的裝置如圖所示。已知電極材料均為石墨。下列說法錯誤的是
A．左側裝置為原電池，a口排出的是、
B．丙電極是陽極，電極反應式為
C．若左側裝置的電解質溶液是硫酸，工作一段時間后，負極室溶液pH變小
D．若裝置中生成標準狀況下6.72L氫氣時，消耗尿素的總質量為12g
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第25講 電解原理的應用
1.變化觀念與平衡思想：通過對氯堿工業、電鍍、電解精煉銅、電冶金等原理的分析，認識電能與化學能之間的能量轉化。
2.證據推理與模型認知：建立電解應用問題的分析思維模型和電解相關計算的思維模型，加深對電解原理的理解和應用。
一、電解飽和食鹽水
燒堿、氯氣都是重要的化工原料，習慣上把電解飽和食鹽水的工業生產叫做氯堿工業。
1．電解飽和食鹽水的原理
通電前：溶液中的離子是Na＋、Cl－、H＋、OH－。
通電后：①移向陽極的離子是Cl－、OH－，Cl－比OH－容易失去電子，被氧化成氯氣。
陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反應)。
②移向陰極的離子是Na＋、H＋，H＋比Na＋容易得到電子，被還原成氫氣。其中H＋是由水電離產生的。
陰極：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(還原反應)。
③總反應：
化學方程式為2NaCl＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2NaOH；
離子方程式為2Cl－＋2H2OH2↑＋Cl2↑＋2OH－。
2．氯堿工業生產流程
工業生產中，電解飽和食鹽水的反應在離子交換膜電解槽中進行。
(1)陽離子交換膜電解槽
(2)陽離子交換膜的作用：只允許Na＋等陽離子通過，不允許Cl－、OH－等陰離子及氣體分子通過，可以防止陰極產生的氫氣與陽極產生的氯氣混合發生爆炸，也能避免氯氣與陰極產生的氫氧化鈉反應而影響氫氧化鈉的產量。
3．氯堿工業產品及其應用
(1)氯堿工業產品主要有NaOH、Cl2、H2、鹽酸、含氯漂白劑等。
(2)電解飽和食鹽水為原理的氯堿工業產品在有機合成、造紙、玻璃、肥皂、紡織、印染、農藥、金屬冶煉等領域中廣泛應用。
二、電鍍　電冶金
1．電鍍與電解精煉
電鍍是一種利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加工工藝。電鍍的主要目的是使金屬增強抗腐蝕能力，增加表面硬度和美觀。
電鍍 電解精煉
裝置
陽極材料 鍍層金屬Cu 粗銅(含鋅、銀、金等雜質)
陰極材料 鍍件金屬Fe 純銅
陽極反應 Cu－2e－===Cu2＋ Zn－2e－===Zn2＋、Cu－2e－===Cu2＋等
陰極反應 Cu2＋＋2e－===Cu Cu2＋＋2e－===Cu
溶液變化 Cu2＋濃度保持不變 Cu2＋濃度減小，金、銀等金屬沉積形成陽極泥
2.電冶金
(1)金屬冶煉的本質：使礦石中的金屬離子獲得電子變成金屬單質的過程。如Mn＋＋ne－===M。
(2)電解法用于冶煉較活潑的金屬(如鉀、鈉、鎂、鋁等)，但不能電解其鹽溶液，應電解其熔融態。
如：電解熔融的氯化鈉可制取金屬鈉的電極反應式：
陽極：2Cl－－2e－===Cl2↑；
陰極：2Na＋＋2e－===2Na；
總反應：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
【歸納總結】
(1)電解精煉過程中的“兩不等”：電解質溶液濃度在電解前后不相等；陰極增加的質量和陽極減少的質量不相等。
(2)電鍍過程中的“一多，一少，一不變”：“一多”指陰極上有鍍層金屬沉積；“一少”指陽極上有鍍層金屬溶解；“一不變”指電鍍液(電解質溶液)的濃度不變。
三、電解原理在物質制備中的應用
1.多室電解池制備物質原理
電解原理常用于物質的制備，具有反應條件溫和、反應試劑純凈和生產效率高等優點，電解原理能使許多不能自發的反應得以實現。工業上常用多室電解池制備物質，多室電解池是利用離子交換膜的選擇透過性，即允許帶某種電荷的離子通過而限制帶相反電荷的離子通過，將電解池分為兩室、三室、多室等，以達到濃縮、凈化、提純及電化學合成的目的。
2.多室電解池的分析思路
四、電化學原理在污染治理中的應用
利用電化學原理把空氣、水中的污染物去除或把有毒物質變為無毒或低毒物質，具有易于控制、無污染或少污染、高度靈活性和經濟性等優點。
考點01 電解原理的應用
【例1】如圖是電解飽和食鹽水的裝置，a、b為石墨電極。下列判斷正確的是
A．a為正極，b為負極 B．a極上有氯氣放出
C．b極上發生氧化反應 D．b極附近溶液顯酸性
【答案】B
【分析】電解裝置中與電源正極所連電極為陽極，與電源負極所連電極為陰極，陽極發生氧化反應，陰極發生還原反應。
【解析】A．a與電源正極相連為陽極，b與電源負極相連為陰極，故A錯誤；
B．a極為陽極，電極上發生反應：，故B正確；
C．b極為陰極發生還原反應，故C錯誤；
D．b極生發生反應：，b極附近溶液顯堿性，故D錯誤；
故選：B。
【變式1-1】在鐵制品上鍍一層一定厚度的鋅層，以下方案設計正確的是
A．鋅作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有鋅離子
B．鉑作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有鋅離子
C．鐵作陽極，鍍件作陰極，溶液中含有亞鐵離子
D．鋅作陰極，鍍件作陽極，溶液中含有亞鐵離子
【答案】A
【解析】電鍍時，通常將鍍層金屬作陽極，鍍件作陰極，含有鍍層金屬陽離子的溶液作電鍍液。
故選A。
【變式1-2】以粗銅和碳棒作電極，硫酸銅溶液為電解質溶液電解精煉銅。下列敘述錯誤的是
A．與電源正極相連的是粗銅
B．陰極發生反應：
C．通電過程中，溶液中向發生氧化反應的電極移動
D．通電一段時間，電解質溶液中不變
【答案】D
【解析】A．電解精煉銅時，粗銅與與電源正極相連，做電解池的陽極，故A正確；
B．電解精煉銅時，精銅做電解池的陰極，銅離子在陰極得到電子發生還原反應生成銅，電極反應式為，故B正確；
C．電解精煉銅時，溶液中硫酸根離子向陽極移動，陽極上鋅、鐵、銅等失去電子發生氧化反應生成二價金屬陽離子，故C正確；
D．電解精煉銅時，陽極上鋅、鐵、銅等失去電子發生氧化反應生成二價金屬陽離子，銅離子在陰極得到電子發生還原反應生成銅，由得失電子數目守恒可知，通電一段時間，電解質溶液中的銅離子濃度減小，故D錯誤；
故選D。
考點02 電解的有關計算
【例2】以鉻酸鉀(K2CrO4)為原料，電化學法制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的實驗裝置示意圖如圖。下列說法正確的是
A．在陽極放電，發生氧化反應
B．裝置中的離子交換膜為陰離子交換膜
C．在陰極發生的電極反應為：2H2O+2e-=2OH-+H2↑
D．當電路中有0.4mol電子轉移時，標況下產生氣體的總體積為4.48L
【答案】C
【分析】根據裝置圖，惰性電極為陽極，陽極上發生氧化反應，2H2O-4e-=O2↑+4H+，根據2+2H+ +H2O，促進了水的電離；不銹鋼為陰極，在陰極發生的電極反應為：2H2O+2e-=2OH-+H2↑， 電解池中陽離子移向陰極，而圖中為陽離子交換膜，所以電解過程中，H+、K+均從陽極室通過陽離子膜移向陰極室，但主要是K+，由此分析。
【解析】A．水在陽極放電，發生氧化反應，轉變為時沒有化合價的變化，故沒有發生氧化反應，故A不符合題意；
B．根據分析，裝置中的離子交換膜為陽離子交換膜，故B不符合題意；
C．在陰極發生的電極反應為：2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故C符合題意；
D．根據電極反應可知，該反應原理為電解水，實質為2H2O2H2↑+O2↑，氫的化合價從+1價降低為0價，當電路中有4mol電子轉移時，產生氣體的物質的量為3mol，當電路中有0.4mol電子轉移時，產生氣體的物質的量為0.3mol，標況下氣體的總體積為0.3mol ×22.4L/mol=6.72L，故D不符合題意；
答案選C。
【變式2-1】二氧化碳的再利用是實現溫室氣體減排的重要途徑之一、在稀H2SO4溶液中利用電催化可將CO2同時轉化為多種燃料，其原理如圖所示，下列說法錯誤的是
A．左側電極上的電極反應式為2H2O-4e-=O2↑+4H+
B．離子交換膜為陽離子交換膜
C．一段時間后，陰極區溶液質量會減少
D．若陰極只生成0.15molCO和0.25molC2H4，則電路中轉移電子的物質的量為3.3mol
【答案】C
【分析】根據裝置圖可知，左側為電解池陽極，發生氧化反應，電解質為稀硫酸，電極反應式：2H2O-4e-=O2↑+4H+，右端為電解池陰極，發生還原反應。
【解析】A．根據分析可知，左側為電解池陽極，發生氧化反應，電極反應式：2H2O-4e-=O2↑+4H+，A正確；
B．由電荷守恒可知，氫離子由左側向右側遷移，故離子交換膜為陽離子交換膜，B正確；
C．氫離子遷移進入陰極區，發生的電極反應式為：2H++CO2+2e-=CO+H2O、2H++CO2+2e-=HCOOH、12 H++2CO2+12e-=C2H4+4H2O、8H++CO2+8e-=CH4+2H2O，根據電極反應式，二氧化碳和氫離子的質量大于生成的氣體CO、CH4、C2H4的總質量，一段時間后，陰極區溶液質量會增加，C錯誤；
D．二氧化碳生成CO時，碳元素化合價從+4價降低至+2價，二氧化碳生成C2H4時，碳元素化合價從+4價降低至-2價，若陰極只生成0.15molCO和0.25molC2H4，則電路中轉移電子的物質的量：，D正確；
答案選C。
【變式2-2】用電解法制備高純金屬鉻和硫酸的原理如圖所示。下列說法正確的是

A．b為直流電源的負極
B．A膜是陽離子交換膜，B膜是陰離子交換膜
C．陰極電極反應式為2H＋＋2e-=H2↑
D．若有1mol離子通過A膜，理論上陽極生成0.5mol氣體
【答案】D
【解析】A．該裝置制備高純金屬Cr和硫酸，左邊池中Cr電極上Cr3＋得到電子變為單質Cr，電極反應式為：Cr3＋＋3e-=Cr，則Cr棒為陰極，a為電源的負極，b為電源的正極，A錯誤；
B．陰極附近溶液中SO濃度增大，為維持溶液電中性，SO要通過A膜進入中間區域；石墨電極上OH-不斷失去電子生成O2逸出，電極反應式為2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，使附近H＋濃度增大，為維持溶液電中性，H＋不斷通過B膜，所以A膜是陰離子交換膜，B膜為陽離子交換膜，B錯誤；
C．石墨電極為陽極，溶液中OH-不斷失去電子生成O2逸出，電極反應式為2H2O-4e-=O2↑＋4H＋，C錯誤；
D．若有1 mol SO離子通過A膜，則電路中會轉移2 mol電子，則根據電子守恒可知理論上陽極會產生0.5 mol O2，D正確。
答案選D。
考點03 電解原理在物質制備中的應用
【例3】環氧乙烷()可用于生產乙二醇。電化學合成環氧乙烷()的裝置如圖所示：
已知：
下列說法錯誤的是
A．Pt電極接電源正極
B．制備1mol環氧乙烷，Ni電極區產生2molH2
C．Pt電極區的反應方程式為：CH2=CH2+Br2+H2O→HOCH2CH2Br
D．電解完成后，將陽極區和陰極區溶液混合才可得到環氧乙烷
【答案】B
【分析】
由題給信息：“ ”可知，在Pt電極，Br-失電子生成Br2，然后與水反應的產物再與CH2=CH2發生反應，所以Pt電極為陽極，Ni電極為陰極，水分子在陰極得到電子發生還原反應生成氫氣和氫氧根離子，鉀離子通過陽離子交換膜進入陰極區，電解完成后，將陽極區和陰極區溶液混合，HOCH2CH2Br在堿性條件下發生取代反應生成環氧乙烷。
【解析】A．由分析可知，與直流電源正極相連的鉑電極為電解池的陽極，故A正確；
B．由題意可知，生成1mol環氧乙烷需要消耗1mol溴，則由得失電子數目守恒可知，陰極上生成氫氣的物質的量為1mol，故B錯誤；
C．由題給轉化關系可知，與直流電源正極相連的鉑電極為電解池的陽極，溴離子在陽極失去電子發生氧化反應生成溴，通入的乙烯與溴、水反應生成HOCH2CH2Br，Pt電極區的反應方程式為：CH2=CH2+Br2+H2O→HOCH2CH2Br，故C正確；
D．由分析可知，電解完成后，將陽極區和陰極區溶液混合，HOCH2CH2Br在堿性條件下發生取代反應生成環氧乙烷，故D正確；
故選B。
【變式3-1】利用電沉積法制備納米級金屬鎳，具有制備晶體性能獨特操作方法簡便等優點，電解裝置如圖所示，下列說法錯誤的是
A．電解時，A 室發生的電極反應為
B．電解一段時間后，B 室中氯化鈉溶液的質量分數減小
C．為了提高電沉積效率，一段時間后，可向C室中補充溶液
D．電解時，C室中的Cl－經過陰離子交換膜進入B室
【答案】B
【分析】碳棒為陽極，陽極上氫氧根離子失電子生成氧氣和水，陰極上Ni2+得電子生成Ni。
【解析】A．電解時，碳棒為陽極，陽極上氫氧根離子失電子生成氧氣和水，電極反應為4OH--4e-=O2↑+2H2O，A正確；
B．碳棒為陽極，A中鈉離子通過陽離子交換膜向陰極移動，最終留在B中，同時C中Cl-通過陰離子交換膜向陽極移動，最終留在B中，故電解一段時間后，B室中氯化鈉溶液的質量分數增大，B錯誤；
C．隨著電解進行，C中Ni2+被消耗，為提高電沉積效率，一段時間后，向C室中補充NiCl2溶液，C正確；
D．電解時，C室中的氯離子向陽極移動，故Cl-通過陰離子交換膜進入B室，D正確；
故答案選B。
【變式3-2】工業上處理含的酸性工業廢水用Fe為電極進行電解；經過一段時間有和沉淀產生；過濾回收沉淀，廢水達到排放標準。下列說法錯誤的是
A．電解時陰極的電極反應式為
B．轉變成的離子反應方程式為
C．兩極都能用Cu電極來代替Fe電極
D．實驗時若加入適量的電解效果更好
【答案】C
【解析】A．陽極為Fe，為活潑電極，本身失去電子生成：，陰極上溶液中的得電子生成：，A正確；
B．陽極上生成的具有還原性，與在酸性中發生氧化還原反應生成和，離子方程式為：，B正確；
C．將Fe換為Cu，陽極上Cu失去電子生成，而無還原性，不能與發生氧化還原反應使之生成低價的，從而達不到處理廢水的目的，C不正確；
D．離子濃度越大，溶液的導電性越強，若污水中離子濃度較小，導電能力較差，可加入適量的來增強溶液導電性，故D正確。
故選C。
考點04 電化學綜合考查
【例4】工業上利用雙極膜電滲析法制取鹽酸和氫氧化鈉的裝置如下圖所示。圖中的雙極膜中間層中的電離為和，并在直流電場作用下分別向兩極遷移。
下列有關說法錯誤的是
A．N表示陰離子交換膜
B．甲室流出的為氫氧化鈉溶液
C．電解總反應：
D．相比現有氯堿工業制取氫氧化鈉，該方法更環保
【答案】C
【解析】A．由圖可知，左邊石墨為陰極，右邊石墨為陽極，電流方向由右向左，陽離子方向由右向左，陰離子方由左向右。氯離子由乙室向丙室遷移，N為陰離子交換膜，A正確；
B．鈉離子由乙室向甲室遷移，OH-由雙極膜向甲室遷移，甲室流出的為氫氧化鈉溶液，B正確；
C．電解總反應為： ，C錯誤；
D．相比現有氯堿工業制取氫氧化鈉，該方法無氯氣產生，更環保，D正確；
故選C。
【變式4-1】利用甲醇燃料電池電解溶液、溶液，裝置如圖所示：
已知甲醇電池總反應式為。下列說法正確的是
A．甲池是電能轉化為化學能的裝置，乙、丙池是化學能轉化為電能的裝置
B．反應一段時間后，向乙池中加入一定量能使溶液恢復到原濃度
C．甲池通入的電極反應式為
D．甲池中消耗280mL，此時丙池中理論上最多產生1.45g固體
【答案】C
【分析】該裝置中甲醇燃料電池為原電池裝置，是化學能轉變為電能的裝置，通入氧氣的電極為正極，通入甲醇的電極為負極。乙和丙裝置為電解池，與正極相連的為陽極，為負極相連的為陰極，故電解中的電極從左往右依次為陽極、陰極、陽極、陰極，能量轉化方式為電能轉變為化學能。
【解析】A．根據分析，甲池是化學能轉化為電能的裝置，乙、丙池是電能轉化為化學能的裝置，A錯誤；
B．乙池中陽極電極反應為：2H2O-4e-=O2+4H+，陰極的電極反應為2Cu2++4e-=2Cu，電解池中失去的元素為Cu和O，且物質的量之比為1:1，反應一段時間后，向乙池中加入一定量能使溶液恢復到原濃度, B錯誤；
C．甲池為原電池，根據已知甲醇轉化為碳酸根，電極反應為：，C正確；
D．無標況， 280mL的物質的量無法計算，生成固體的質量也無法計算，D錯誤；
故選C。
【變式4-2】電解精煉銅的廢液中含有大量的Cu2+和SO，下圖為用雙膜三室電沉積法采用惰性電極回收廢液中銅的裝置示意圖。下列說法錯誤的是
A．電極b為陰極
B．a極發生反應的電極反應式為2Cl--2e-=Cl2↑
C．交換膜n為陰離子交換膜
D．若濃縮室得到1L 0.5mol/L的Na2SO4溶液，則陰極可回收12.8g銅(不考慮副反應)
【答案】D
【解析】A．由題圖可知，與透過交換膜進入濃縮室，由離子移動方向可知電極b為陰極，電極a為陽極，故A正確；
B．a極為陽極，電極上發生氧化反應生成，發生反應的電極反應式為，故B正確；
C．陰極區通過交換膜n進入濃縮室，故交換膜n為陰離子交換膜，故C正確；
D．若濃縮室得到1 L 0.5的溶液，則有0.4 mol 進入濃縮室，電路上有0.8 mol電子通過，可析出0.4 mol Cu，其質量為25.6 g，故D錯誤；
答案選D。
1．下列圖示中關于銅電極的連接錯誤的是
A．銅鋅原電池 B．電解精煉銅 C．在鍍件上鍍銅 D．電解氯化銅溶液
【答案】C
【解析】A．鋅、銅、稀硫酸原電池中，鋅作負極，銅作正極，A正確；
B．電解精煉銅時，粗銅作陽極，與電源正極相連，精銅作陰極，與電源負極相連，B正確；
C．在鍍件上鍍銅時，鍍件作陰極，與電源負極相連，鍍層金屬銅作陽極，與電源正極相連，C錯誤；
D．電解氯化銅溶液時，銅電極不參予電極反應，則銅作陰極，與電源負極相連，D正確；
故選C。
2．電解與日常生活密切相關，下列符合生產實際的是
A．電解熔融的氯化鋁制取金屬鋁 B．在鍍件上鍍鋅時，用鋅作陰極
C．電解法精煉粗銅時，用純銅作陽極 D．電解飽和食鹽水制燒堿時，用涂鎳碳鋼網作陰極
【答案】D
【解析】A．氯化鋁是由分子構成的共價化合物，熔融氯化鋁不導電，不能用來制取金屬鋁，應該用惰性電極電解熔融的氧化鋁制取金屬鋁，A錯誤；
B．電鍍時，鍍層金屬作陽極、鍍件作陰極，所以在鍍件上電鍍鋅，要用鋅作陽極，B錯誤；
C．電解精煉粗銅時，粗銅作陽極、純銅作陰極，電解質溶液為可溶性的銅鹽，C錯誤；
D．反應物的接觸面積越大，反應速率越快，電解飽和食鹽水制燒堿，用涂鎳碳鋼網作陰極，增大了反應物的接觸面積，從而增大反應速率，D正確；
故合理選項是D。
3．下列描述中，不符合生產實際的是
A．電解熔融的氯化鎂制取金屬鎂，用鐵作陽極
B．電解法精煉粗銅，用純銅作陰極
C．工業上電解飽和食鹽水制燒堿，用陽離子交換膜阻止OH-移向陽極
D．在鍍件上電鍍銅，用銅作陽極
【答案】A
【解析】A．鐵作陽極時，Fe失去電子，亞鐵離子的氧化性大于鎂離子，陰極上可能生成Fe，應用惰性電極電解熔融氯化鎂制取金屬鎂，故A錯誤；
B．電解法精煉粗銅，用純銅作陰極，在該電極上會析出大量的銅，電極反應式為Cu2++2e-=Cu，故B正確；
C．工業上電解飽和食鹽水制燒堿，溶液中陰離子向陽極移動，陽離子向陰極移動，用陽離子交換膜阻止OH-移向陽極，在陰極可制得燒堿，故C正確；
D．在鍍件上電鍍銅，用銅作陽極，電極反應式為Cu-2e-=Cu2+，鍍件作陰極，電極反應式為Cu2++2e-=Cu，可溶性的銅鹽溶液作電解質溶液，故D正確；
答案為A。
4．粗銅中含有少量的Zn、Fe、Ag、Au等，采用電解法提純，下列說法錯誤的是
A．可用硫酸銅溶液作電解質溶液
B．粗銅與電源的正極相連
C．在精煉過程中，Ag、Au沉積于陽極底部
D．在精煉過程中，陽極、陰極的質量變化量相等
【答案】D
【解析】粗銅中含有少量的Zn、Fe、Ag、Au等，采用電解法提純時，粗銅與電源的正極連接作陽極，精銅與電源的負極連接作陰極，以含有Cu2+的溶液硫酸銅溶液作電解質溶液。電解時，陽極發生反應主要為：Cu-2e-=Cu2+，活動性比Cu強的Zn、Fe也會發生氧化反應，Zn-2e-=Zn2+，Fe-2e-=Fe2+，變為金屬陽離子進入溶液，而活動性比Cu弱的金屬Au、Ag則沉淀在陽極底部，形成陽極泥；陽極上發生反應為Cu2++2e-=Cu，在同一閉合回路中電子轉移數目相等，可見在精煉過程中，陽極減少的金屬質量與陰極增加的質量不一定相等，故合理選項是D。
5．用惰性電極進行電解，下列說法正確的是
A．電解稀硫酸，實質上是電解水，故溶液不變
B．電解稀溶液，要消耗，故溶液減小
C．電解溶液，在陰極上和陽極上生成氣體產物的物質的量之比為
D．電解溶液，在陰極上和陽極上生成產物的物質的量之比為
【答案】D
【解析】A．電解稀硫酸，實質上是電解水，溶劑的質量減小，溶質的質量不變，所以溶液的濃度增大，的濃度增大，溶液的變小，A項錯誤；
B．電解稀溶液，實質上是電解水，溶劑的質量減小，溶質的質量不變，所以溶液的濃度增大，的濃度增大，溶液的變大，B項錯誤；
C．電解溶液，實質上是電解水，陰極上得電子生成氫氣，陽極上失電子生成氧氣，根據得失電子守恒，在陰極上和陽極上生成氣體產物的物質的量之比為，C項錯誤；
D．電解溶液時，陰極上得電子生成銅，陽極上失電子生成氯氣，根據得失電子守恒，在陰極上和陽極上析出產物的物質的量之比為，D項正確；
故選D。
6．利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質的粗銅提純。下列敘述中正確的是
A．電解時以精銅作陽極
B．電解時陰極上發生的反應為
C．粗銅連接電源的負極，其電極反應為
D．電解后，電解槽底部會形成含有少量Ag、Pt等金屬的陽極泥
【答案】D
【解析】A．將含有Fe、Zn、Ag、Pt等雜質的粗銅提純時，以精銅作陰極，粗銅作陽極，A不正確；
B．電解時，溶液中的Cu2+在陰極上得電子，發生的反應為，B不正確；
C．電解精煉粗銅時．粗銅作陽極，連接電源的正極，其電極反應為Zn-2e-=Zn2+、Fe-2e-=Fe2+、Cu-2e-=Cu2+，C不正確；
D．電解時，粗銅中的Fe、Zn、Cu失電子轉化為金屬陽離子，Ag、Au不失電子，則電解后，電解槽底部會形成含有少量Ag、Pt等金屬的陽極泥，D正確；
故選D。
7．欲在金屬表面鍍銀，應把鍍件掛在電鍍池的陰極。下列各組中，選用的陽極金屬和電鍍液均正確的是
A．Ag和AgCl溶液 B．Ag和AgNO3溶液
C．Fe和AgNO3溶液 D．Pt和Ag2SO4溶液
【答案】B
【解析】欲在金屬表面鍍銀，應把鍍件掛在電鍍池的陰極；選用的陽極金屬為鍍層金屬，所以用銀作陽極；電鍍液應含有鍍層金屬離子，所以電鍍液可以是AgNO3溶液，AgCl不溶于水，故選B。
8．某化學興趣小組利用如圖裝置在鐵棒表面鍍上一層銅，下列有關的判斷正確的是
A．a為陽極、b為陰極 B．c為鐵棒、d為銅棒
C．電子流向從b→d→c→a D．溶液中Cu2+向d極移動
【答案】D
【分析】根據裝置圖所示，該裝置接電源為電解池，由電源外電路電流的方向可得a為正極，b為負極，c為陽極，d為陰極。根據題目要求，在鐵棒表面鍍上一層銅，即銅離子在鐵電極表面的電子變為銅單質，因此鐵做陰極，銅做陽極，電解質溶液可以使用硫酸銅溶液，銅離子向陰極移動，在陰極表面得電子。
【解析】A. 根據上述分析，a為正極、b為負極，故A錯誤；
B. 根據分析c為陽極，d為陰極，因此c為銅棒、d為鐵棒，故B錯誤；
C. 電子只能在導體內流動，不能在溶液中流動，不能出現d→c的流動過程，故C錯誤；
D. 電解池溶液中陽離子向陰極移動，即Cu2+向d極移動，故D正確；
答案選D。
9．以純堿溶液為原料，通過電解的方法可制備小蘇打，原理裝置圖如下：裝置工作時，下列有關說法正確的是
A．乙池電極接電池正極，氣體X為H2
B．Na+由乙池穿過交換膜進入甲池
C．NaOH溶液Z比NaOH溶液Y濃度大
D．甲池電極反應：4-4e－+2H2O=4+O2↑
【答案】D
【分析】裝置圖分析可知放出氧氣的電極為陽極，電解質溶液中氫氧根離子放電生成氧氣，氣流濃度增大，碳酸根離子結合氫離子生成碳酸氫根離子，出口為碳酸氫鈉，則電極反應，4+2H2O-4e-=4+O2↑，氣體X為陰極上溶液中氫離子得到電子發生還原反應生成氫氣，電極連接電源負極，放電過程中生成更多氫氧根離子，據此分析判斷。
【解析】A．乙池電極為電解池陰極，和電源負極連接，溶液中氫離子放電生成氫氣，A錯誤；
B．電解池中陽離子移向陰極，鈉離子移向乙池，B錯誤；
C．陰極附近氫離子放電破壞了水的電離平衡，電極附近氫氧根離子濃度增大，NaOH溶液Y比NaOH溶液Z濃度大，C錯誤；
D．放出氧氣的電極為陽極，電解質溶液中氫氧根離子放電生成氧氣，氫離子濃度增大，碳酸根離子結合氫離子生成碳酸氫根離子，出口為碳酸氫鈉，則電極反應為4+2H2O-4e-=4+O2↑，D正確；
故選D。
10．如圖是某課題組設計的一種利用電解原理制取H2O2并用來處理工業廢氨水的裝置。為了不影響H2O2的產量，需向廢氨水中加入適量硝酸調節溶液的pH約為5。下列說法正確的是（ ）
A．陰極的電極反應式為2H2O-4e-=4H++O2↑
B．陽極的電極反應式為O2+2H++2e-=H2O2
C．處理廢氨水的過程中所發生的反應為3H2O2+2NH3 H2O=8H2O+N2↑
D．工作過程中陽極附近溶液的pH逐漸增大
【答案】C
【解析】A．根據題給裝置圖可知，陰極的電極反應式為，故A項錯誤；
B．根據題給裝置圖可知，陽極的電極反應式為，故B項錯誤；
C．根據題圖可知，可將氧化為，C項正確；
D．根據電極反應式可知，工作過程中陽極上生成氫離子，所以陽極附近溶液的逐漸減小，D項錯誤；
故選C。
11．用如圖所示裝置(X、Y是直流電源的兩極)分別進行下列各組實驗，則下表中各項所列對應關系均正確的一項是
選項 X極 實驗前U形管中液體 通電后現象及結論
A 負極 CuCl2溶液 b管中有氣體逸出
B 負極 NaOH溶液 溶液pH降低
C 正極 Na2SO4溶液 U形管兩端滴入酚酞后，a管中呈紅色
D 正極 AgNO3溶液 b管中電極反應式是
【答案】A
【解析】A．X為負極，則U形管右側為陽極，電解氯化銅溶液時，陽極氯離子被氧化生成氯氣，所以b管有氣體逸出，A正確；
B．電解NaOH溶液的實質是電解水，所以NaOH的濃度會增大，pH增大，B錯誤；
C．電源X極為正極，a管中石墨電極為陽極，b管中石墨電極為陰極，電解硫酸鈉溶液的實質是電解水，H+在陰極區放電，OH-在陽極區放電，故在陰極區有大量的OH-，滴入酚酞后，b管中呈紅色，在陽極區有大量的H+，a管中呈無色，C錯誤；
D．電源X極為正極，則b管為陰極，電解硝酸銀溶液時，陰極反應為Ag++e-=Ag，D錯誤；
綜上所述答案為A。
12．用如圖所示裝置，可由乙二醛制備乙二酸，反應原理+2Cl2+2H2O→+4HCl。下列說法正確的是
A．該裝置將化學能轉化為電能
B．Pt1電極的反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．鹽酸除起增強溶液導電性的作用，還提供Cl-參與電極反應
D．理論上每得到0.1mol乙二酸，將有0.2molH+從右室遷移到左室
【答案】C
【解析】A．該裝置為電解池，可將電能轉化為化學能，故A錯誤；
B．為陰極，陰極上發生得電子的還原反應，左室電解質溶液呈酸性，電極反應式為，故B錯誤；
C．鹽酸作為電解質溶液，起提供的作用，在極放電生成，電極反應式為，此外，鹽酸還有增強溶液導電性的作用，故C正確；
D．由反應可知，根據溶液電中性得，每生成1mol乙二酸轉移，將有從右室遷移到左室，則理論上每得到0.1mol乙二酸，將有從右室遷移到左室，故D錯誤；
答案選C。
13．實驗室用石墨電極電解含有酚酞的飽和NaCl溶液，裝置如右圖所示，下列說法不正確的是
A．a極為電解池的陽極
B．a極發生的電極反應為：2Cl--2e-=Cl2↑
C．在電場作用下Cl-、OH-向陰極移動
D．b極酚酞變紅的原因是：H+放電，導致H2O H++OH-正向移動，c(OH-)＞c(H+)
【答案】C
【分析】根據裝置圖可知，該裝置為電解池，電極均為石墨，則a極為陽極，氯離子失電子生成氯氣，b極為陰極，水得電子生成氫氣和氫氧根離子。
【解析】A．a極與電池的正極相連，則其為電解池的陽極，A說法正確；
B．a極上氯離子失電子生成氯氣，發生的電極反應為：2Cl--2e-=Cl2↑，B說法正確；
C．此裝置為電解池，陰離子向陽極移動，陽離子向陰極移動，故在電場作用下Cl-、OH-向陽極移動，C說法錯誤；
D．b極酚酞變紅的原因是水提供的H+放電，則c(H+)減小，導致H2O H++OH-正向移動，c(OH-)＞c(H+)，D說法正確；
答案為C。
14．根據反應2CrO＋2H＋＋H2O，用惰性電極電解Na2CrO4溶液制取Na2Cr2O7。下列說法不正確的是
A．a連接電源負極
B．b極反應式為2H2O-4e-=O2↑＋4H＋
C．通過2 mol電子時生成1 mol
D．c為陽離子交換膜
【答案】C
【分析】如圖所示，裝置右室通入的溶液生成了溶液，則右室發生了反應，則在右室應有氫離子生成，說明b極是氫氧根離子失電子，同時生成了氫離子，則b極為陽極，則與b極相連的是電源的正極；a極為陰極，與a相連的是電源的負極。據此解答
【解析】A.陽極氫氧根離子失電子，同時生成氫離子，則與b極相連的是電源的正極，與a極相連的是電源的負極，故A正確；
B.b極為陽極,水中的氫氧根離子發生氧化反應,生成氧氣,電極反應式為：2H2O 4e =O2↑+4H+，故B正確；
C.b極為陽極，電極反應式為2H2O 4e =O2↑+4H+，則通過2 mol電子,產生2mol的氫離子,而是可逆反應，則產生的2mol氫離子不可能全部轉化為1mol,故C錯誤。
D.a極為陰極，陰極上氫離子失電子生成氫氣，同時生成氫氧根離子，與右邊流過來的鈉離子結合成氫氧化鈉而從左邊溢出，所以c為陽離子交換膜，故D正確。
故答案選C。
15．尿素［］是一種重要的化工原料，也是環境污染物之一，尿素廢水對環境的影響會造成土地堿性化植物枯萎死亡等。因此，各國化學家都在致力“變廢為寶”。科學家研發出一體化——雙池處理尿素的裝置如圖所示。已知電極材料均為石墨。下列說法錯誤的是
A．左側裝置為原電池，a口排出的是、
B．丙電極是陽極，電極反應式為
C．若左側裝置的電解質溶液是硫酸，工作一段時間后，負極室溶液pH變小
D．若裝置中生成標準狀況下6.72L氫氣時，消耗尿素的總質量為12g
【答案】B
【分析】電極甲為負極尿素[CO(NH2)2]被氧化，電極乙為正極，電極反應式為O2+4e-+4H+=2H2O；電解含有尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液過程中，電極丙作陽極，電極反應式為，電極丁作陰極，電極反應式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-；
【解析】A． 左側裝置為原電池，電極反應為，a口排出的是、，故A正確；
B． 丙電極是陽極，電極反應式為，故B錯誤；
C． 若左側裝置的電解質溶液是硫酸，工作一段時間后，電極反應為，消耗水，負極室溶液pH變小，故C正確；
D． 若裝置中生成標準狀況下6.72L氫氣時，轉移電子=0.6mol，兩極共消耗尿素 =0.2mol，消耗尿素的總質量為0.2mol×60g/mol=12g，故D正確；
故選B。
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