高考化学考前冲刺20天之高考热点回扣高考热点课7高考中的新型化学电源

高考中的新型化学电源eq\a\vs4\al([方法突破])1.正、负极的判断新型电池中eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(负极材料\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(元素化合价升高的物质,发生氧化反应的物质)),正极材料\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(元素化合价降低的物质,发生还原反应的物质))))2.放电时正极、负极电极反应式的书写(1)首先分析物质得失电子的情况。(2)然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。(3)对于较为复杂的电极反应，可以利用“总反应式－较简单一极的电极反应式＝较复杂一极的电极反应式”的方法解决。3.充电时阴极、阳极的判断(1)首先应搞明白原电池放电时的正、负极。(2)再根据电池充电时阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析。(3)电极反应式：放电时的负极与充电时的阴极、放电时的正极与充电时的阳极分别互逆。4.可充电电池的分析(1)“正正负负”——原电池的正极充电时要与外接电源的正极相连，原电池的负极充电时要与外接电源的负极相连。(2)“颠颠倒倒”——原电池的正极反应倒过来，就是充电时电解池的阳极反应式。原电池的负极反应倒过来，就是充电时电解池的阴极反应式。eq\a\vs4\al([真题例析])例(2017·全国卷Ⅱ)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为16Li＋xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是()A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－=3Li2S4B．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14gC．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多解析原电池工作时，Li＋向正极移动，则a为正极，正极上发生还原反应，a极发生的电极反应有S8＋2Li＋＋2e－=Li2S8、3Li2S8＋2Li＋＋2e－=4Li2S6、2Li2S6＋2Li＋＋2e－=3Li2S4、Li2S4＋2Li＋＋2e－=2Li2S2等，A正确；电池工作时，外电路中流过0.02mol电子时，氧化Li的物质的量为0.02mol，质量为0.14g，B正确；石墨烯能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，C正确；电池充电时电极a发生反应：2Li2S2－2e－=Li2S4＋2Li＋，充电时间越长，电池中Li2S2的量越少，D错误。答案Deq\a\vs4\al([题组训练])1．一种新型钠硫电池结构示意图如图，下列有关该电池的说法正确的是()A．B极中填充多孔的炭或石墨毡，目的是为了增加导电性B．电池放电时，A极电极反应为2Na＋＋xS＋2e－=Na2SxC．电池放电时，Na＋向电极A极移动D．电池放电的总反应为2Na＋xS=Na2Sx，每消耗1molNa转移2mol电子答案A解析根据图可知，放电时，Na发生氧化反应，所以A作负极，B作正极，负极反应式为2Na－2e－=2Na＋，正极反应式为xS＋2e－=Seq\o\al(2－,x)，充电时A为阴极，B为阳极，阴极、阳极电极反应式与负极、正极反应式正好相反，放电时，电解质中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；B极中填充多孔的炭或石墨毡，目的是为了增加导电性，A正确；放电时，A为负极，电极反应为2Na－2e－=2Na＋，B错误；放电时，Na＋向正极移动，即由A向B移动，C错误；由电池放电的总反应知，每消耗1molNa转移1mol电子，D错误。2．一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是()A．a电极发生还原反应，作电池的正极B．b电极反应式为2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2OC．H＋由右室通过质子交换膜进入左室D．标准状况下，电路中产生6molCO2同时产生22.4L的N2答案B解析在该燃料电池中通入燃料的电极为负极，故电极a为负极，电极b为正极，a电极发生氧化反应，A错误；b电极为正极，发生还原反应，反应式为2NOeq\o\al(－,3)＋10e－＋12H＋=N2↑＋6H2O，B正确；溶液中H＋由负极移向正极，即由左室通过质子交换膜进入右室，C错误；不能确定有机物中碳元素的化合价，则不能计算转移的电子数，也不能通过二氧化碳计算氮气的体积，D错误。(建议用时：40分钟)一、选择题1．我国预计在2020年前后建成自己的载人空间站。为了实现空间的零排放，循环利用人体呼出的CO2并提供O2，我国科学家设计了一种装置(如下图)，实现了“太阳能→电能→化学能”转化，总反应方程式为2CO2=2CO＋O2。关于该装置的下列说法正确的是()A．图中N型半导体为正极，P型半导体为负极B．图中离子交换膜为阳离子交换膜C．反应完毕，该装置中电解质溶液的碱性增强D．人体呼出的气体参与X电极的反应：CO2＋2e－＋H2O=CO＋2OH－答案D解析在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，故N型半导体为负极，P型半导体为正极，A错误；由图示可知，图中的离子交换膜为阴离子交换膜，B错误；由总反应方程式可知，在整个反应过程中没有OH－、H＋生成与损耗，故电解质溶液的碱性不变，C错误；X为电解池的阴极，电极反应式为CO2＋2e－＋H2O=CO＋2OH－，D正确。2．瓦斯爆炸是煤矿开采中的重大危害，一种瓦斯分析仪(图甲)能够在煤矿巷道中的甲烷达到一定浓度时，可以通过传感器显示。该瓦斯分析仪工作原理类似燃料电池的工作原理，其装置如图乙所示，其中的固体电解质是Y2O3－Na2O，O2－可以在其中自由移动。下列有关叙述正确的是()A．瓦斯分析仪工作时，电池内电路中电子由电极b流向电极aB．电极b是正极，O2－由电极a流向电极bC．电极a的反应式为CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2OD．当固体电解质中有1molO2－通过时，电子转移4mol答案C解析电子不能在电池内电路流动，只能在外电路中流动，A错误；O2－是阴离子，应向负极移动，即O2－由正极(电极b)流向负极(电极a)，B错误；甲烷所在电极a为负极，电极反应为CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O，C正确；1molO2得4mol电子生成2molO2－，故当固体电解质中有1molO2－通过时，电子转移2mol，D错误。3．(2017·福建泉州质检)流动电池可以在电池外部调节电解质溶液，从而维持电池内部电解质溶液浓度稳定，原理如下图。下列说法错误的是()A．Cu为负极B．PbO2电极的电极反应式：PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2H2OC．甲中应补充硫酸D．当消耗1molPbO2，需分离出2molCuSO4答案D解析由图可知，Cu反应生成CuSO4，发生氧化反应，为负极，A正确；PbO2得电子生成PbSO4，电极反应式为PbO2＋4H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋2e－=PbSO4＋2H2O，B正确；反应过程中不断消耗硫酸，所以甲中应补充硫酸，C正确；当消耗1molPbO2，转移2mol电子，则需分离出1molCuSO4，D错误。4．(2017·邢台模拟)液流电池是一种新的蓄电池，是利用正、负极电解液分开，各自循环的一种高性能蓄电池，具有容量高、使用领域(环境)广、循环使用寿命长的特点。如图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液。下列说法正确的是()A．充电时阳极的电极反应式：Zn－2e－=Zn2＋B．充电时电极a为外接电源的负极C．放电时Br－向右侧电极移动D．放电时左右两侧电解质储罐中的离子总浓度均增大答案D解析题图是一种锌溴液流电池，电解液为溴化锌的水溶液，所以该电池的负极为锌，电极反应式为Zn－2e－=Zn2＋，溴为原电池的正极，电极反应式为Br2＋2e－=2Br－，充电时阳极的电极反应式与正极的电极反应式相反，所以充电时阳极的电极反应式为2Br－－2e－=Br2，故A错误；在充电时，原电池的正极连接电源的正极，是电解池的阳极，而原电池的负极连接电源的负极，所以充电时电极a为外接电源的正极，故B错误；放电时为原电池，在原电池中间隔着一个阳离子交换膜，所以Br－不能向右侧电极移动，故C错误；放电时左侧生成Br－，右侧生成Zn2＋，所以放电时左右两侧电解质储罐中的离子总浓度均增大，故D正确。5．微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示。下列有关微生物电池的说法错误的是()A．正极反应中有CO2生成B．微生物促进了反应中电子的转移C．质子通过交换膜从负极区移向正极区D．电池总反应为C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O答案A解析负极发生氧化反应，生成CO2气体，A错误；微生物电池中的化学反应速率较快，即微生物促进了反应中电子的转移，B正确；原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，C正确；电池总反应是C6H12O6与O2反应生成CO2和H2O，D正确。6．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是()A．反应CH4＋H2Oeq\o(=,\s\up17(催化剂),\s\do15(△))3H2＋CO，每消耗1molCH4转移12mol电子B．电极A上H2参与的电极反应为H2＋2OH－－2e－=2H2OC．电池工作时，COeq\o\al(2－,3)向电极B移动D．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－=2COeq\o\al(2－,3)答案D解析CH4中的C为－4价，反应后生成的CO中C为＋2价，每消耗1molCH4转移6mole－，A错误；从装置图看，电池工作过程中没有OH－参与，B错误；该燃料电池中，电极B为正极，电极A为负极，电池工作时，COeq\o\al(2－,3)移向负极，C错误；在电极B上O2得到电子与CO2反应转化为COeq\o\al(2－,3)，D正确。7．硼化钒(VB2)­空气电池是目前储电能力最强的电池，电池结构示意图如下图，该电池工作时总反应为4VB2＋11O2=4B2O3＋2V2O5，下列说法正确的是()A．电极a为电池负极，发生还原反应B．每消耗1molVB2转移6mol电子C．电池工作时，OH－向电极a移动D．VB2极发生的电极反应式为2VB2＋22OH－－22e－=V2O5＋2B2O3＋11H2O答案D解析由题图可知，空气通入电极a，显然电极a为正极，发生还原反应，A错误；4molVB2发生反应时消耗11molO2，同时转移44mol电子，故消耗1molVB2时转移11mol电子，B错误；电池工作时，阴离子(OH－)向负极(VB2极)移动，C错误；正极反应式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，用总反应式减去正极反应式的11倍即得负极反应式，故VB2在负极上发生氧化反应，电极反应式为2VB2＋22OH－－22e－=V2O5＋2B2O3＋11H2O，D正确。8．(2018·安徽省“江南十校”联考)高铁电池是一种可充电电池，负极材料是Zn，氧化产物是Zn(OH)2，正极材料是K2FeO4(易溶盐)，还原产物是Fe(OH)3，电解质溶液是KOH水溶液。下列有关说法正确的是()A．高铁电池放电时，正极反应式为Zn＋2OH－－2e－=Zn(OH)2B．高铁电池充电时，阴极反应式为Fe(OH)3＋5OH－－3e－=FeOeq\o\al(2－,4)＋4H2OC．高铁电池放电时的总反应为2FeOeq\o\al(2－,4)＋8H2O＋3Zn=2Fe(OH)3＋3Zn(OH)2＋4OH－D．高能碱性电池的工作电压比高铁电池更稳定答案C解析放电时，正极发生还原反应，应是FeOeq\o\al(2－,4)得电子，故A错误；充电时，阴极发生还原反应，应是Zn(OH)2得电子，故B错误；高铁电池放电时的总反应为2FeOeq\o\al(2－,4)＋8H2O＋3Zn=2Fe(OH)3＋3Zn(OH)2＋4OH－，故C正确；根据题图可知，高铁电池的工作电压比高能碱性电池更稳定，故D错误。二、非选择题9．(1)酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。回收处理该废电池可得到多种化工原料。①该电池的正极反应式为__________________，电池反应的离子方程式为__________________。②维持电流强度为0.5A，电池工作5分钟，理论上消耗锌________g。(已知F＝96500C·mol－1)(2)一种可超快充电的新型铝电池，充放电时AlCleq\o\al(－,4)和Al2Cleq\o\al(－,7)两种离子在Al电极上相互转化，其他离子不参与电极反应。放电时负极Al的电极反应式为____________________________。(3)如图所示原电池正极的反应式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)①MnO2＋H＋＋e－=MnOOH2MnO2＋Zn＋2H＋=2MnOOH＋Zn2＋(注：式中Zn2＋可写为Zn(NH3)eq\o\al(2＋,4)，Zn(NH3)2Cl2等，H＋可写为NHeq\o\al(＋,4))②0.05(2)Al＋7AlCleq\o\al(－,4)－3e－=4Al2Cleq\o\al(－,7)(3)Ag＋＋e－=Ag解析(1)①该电池为酸性电池，正极发生还原反应，电极反应式为MnO2＋H＋＋e－=MnOOH；电池反应为Zn与MnO2在酸性条件下的反应，生成Zn2＋和MnOOH。②电池工作5min，电池中的总电荷量Q＝It＝0.5×5×60C＝150C，则转移电子的物质的量为150/96500mol,1molZn失去2mol电子，则此过程消耗锌的质量m(Zn)＝65×1/2×150/96500g≈0.05g。10．以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池结构如图所示。(1)判断电极名称：电极(Ⅰ)为________。(2)微生物燃料电池需要选择合适的温度，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出该微生物燃料电池的电极反应式：电极(Ⅰ)反应式为________________________________________________________________________。电极(Ⅱ)反应式为________________________________________________________________________。(4)“质子交换膜”允许溶液中H＋向________(电极名称)迁移。(5)若该电池生成2.24LCO2(标准状况)，转移电子的物质的量为________。(6)燃料电池中，助燃剂(氧化剂)不一定是氧气。例如，以铂为电极，氢气－氯气在KOH溶液中构成燃料电池，该燃料电池中负极反应式为______________________________________________________________________。燃料电池的总反应方程式为________________________________________________________________________。答案(1)正极(2)微生物燃料电池的放电效率是由微生物的活性决定的，而微生物一般在30～50℃活性最高，温度过高或过低均影响其活性，从而导致电池工作效率低(3)6O2＋24H＋＋24e－=12H2OC6H12O6－24e－＋6H2O=6CO2＋24H＋(4)电极(Ⅰ)(5)0.4mol(6)H2－2e－＋2OH－=2H2OH2＋Cl2＋2KOH=2KCl＋2H2O解析(1)根据图示知，电极(Ⅰ)区域：通入O2，排出水。O2→H2O：氧元素由0价降至－2价，氧元素的化合价降低，发生还原反应。在原电池中，正极发生还原反应，故电极(Ⅰ)为正极。(3)正极区，O2得电子变成O2－，O2－与H＋结合生成水；负极区，葡萄糖失去电子，生成CO2和H＋，正极、负极得失电子总数相等。(5)该电池总反应式为C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O，生成1molCO2，转移4mol电子，当生成n(CO2)＝eq\f(2.24L,22.4L·mol－1)＝0.1mol时，则n(e－)＝0.4mol。(6)氢气在负极发生氧化反应，KOH参与反应，电池的总反应式为H2＋Cl2＋2KOH=2KCl＋2H2O。1．(2017·全国卷Ⅱ)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4­H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是()A．待加工铝质工件为阳极B．可选用不锈钢网作为阴极C．阴极的电极反应式为Al3＋＋3e－=AlD．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动答案C解析该电解池阳极发生的电极反应为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，氧气将铝制品表面氧化形成致密的氧化膜，所以待加工铝质工件应为阳极，A正确；阴极发生的电极反应为2H＋＋2e－=H2↑，阴极可选用不锈钢网作电极，B正确，C错误；电解质溶液中的阴离子向阳极移动，D正确。2．(2016·上海高考)图1是铜锌原电池示意图。图2中，x轴表示实验时流入正极的电子的物质的量，y轴表示()A．铜棒的质量 B．c(Zn2＋)C．c(H＋) D．c(SOeq\o\al(2－,4))答案C解析该原电池中Zn是负极，Cu是正极，在正极Cu上溶液中的H＋获得电子变为氢气，铜棒的质量不变，A错误；由于Zn是负极，发生反应Zn－2e－=Zn2＋，所以溶液中c(Zn2＋)增大，B错误；由于反应不断消耗H＋，所以溶液中c(H＋)逐渐降低，C正确；SOeq\o\al(2－,4)不参加反应，其浓度不变，D错误。3．(2016·四川高考)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为：Li1－xCoO2＋LixC6=LiCoO2＋C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是()A．放电时，Li＋在电解质中由负极向正极迁移B．放电时，负极的电极反应式为LixC6－xe－=xLi＋＋C6C．充电时，若转移1mole－，石墨(C6)电极将增重7xgD．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2－xe－=Li1－xCoO2＋xLi＋答案C解析由放电时电池总反应可知，放电时负极反应式为LixC6－xe－=C6＋xLi＋，正极反应式为Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋=LiCoO2，在原电池内部阳离子由负极向正极迁移，A、B均正确；充电时阴极反应式为C6＋xLi＋＋xe－=LixC6，阳极反应式为LiCoO2－xe－=Li1－xCoO2＋xLi＋，转移xmole－，石墨电极增重7xg，若转移1mole－，石墨电极将增重7g，C错误，D正确。4．(2015·浙江高考)在固态金属氧化物电解池中，高温下电解H2O－CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。下列说法不正确的是()A．X是电源的负极B．阴极的电极反应式是：H2O＋2e－=H2＋O2－，CO2＋2e－=CO＋O2－C．总反应可表示为：H2O＋CO2eq\o(=,\s\up17(通电))H2＋CO＋O2D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1答案D解析H2O和CO2混合气体转变为H2和CO的过程发生了还原反应，该电极为阴极，则X为电源的负极，A正确；阴极的电极反应式为H2O＋2e－=H2＋O2－，CO2＋2e－=CO＋O2－，B正确；制备过程的总反应为H2O＋CO2eq\o(=,\s\up17(通电))CO＋H2＋O2，C正确；阴极与阳极产生的气体，其物质的量之比为2∶1，D错误。5.(2013·浙江高考)电解装置如下图所示，电解槽内装有KI及淀粉溶液，中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电，发现左侧溶液变蓝色，一段时间后，蓝色逐渐变浅。已知：3I2＋6OH－=IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋3H2O下列说法不正确的是()A．右侧发生的电极反应式：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－B．电解结束时，右侧溶液中含有IOeq\o\al(－,3)C．电解槽内发生反应的总化学方程式：KI＋3H2Oeq\o(=,\s\up17(通电))KIO3＋3H2↑D．如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜，电解槽内发生的总化学反应不变答案D解析依题意，左侧溶液变蓝，说明左侧Pt电极为阳极，电极反应式为2I－－2e－=I2……①，右侧Pt电极为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－……②或2H＋＋2e－=H2↑，A正确；阴极生成的OH－通过阴离子交换膜迁移至左室，与I2发生反应：3I2＋6OH－=5I－＋IOeq\o\al(－,3)＋3H2O……③，I2浓度逐渐减小，故蓝色逐渐变浅，电解结束后IOeq\o\al(－,3)可通过阴离子交换膜扩散至右侧，B正确；①式×3＋②式×3＋③式得电解总反应：I－＋3H2Oeq\o(=,\s\up17(通电))IOeq\o\al(－,3)＋3H2↑，C正确；若换用阳离子交换膜，OH－不能迁移至左室，反应③无法发生，①式＋②式得电解总反应式为2I－＋2H2Oeq\o(=,\s\up17(通电))2OH－＋I2＋H2↑，两种情况下电解总反应显然不同，D错误。6．(2017·江苏高考)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下：注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为________________________________________________________________________。(2)向“过滤Ⅰ”所得滤液中加入NaHCO3溶液，溶液的pH________(填“增大”“不变”或“减小”)。(3)“电解Ⅰ”是电解熔融Al2O3，电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是________________。(4)“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如下图所示。阳极的电极反应式为________________，阴极产生的物质A的化学式为________。(5)铝粉在1000℃时可与N2反应制备AlN。在铝粉中添加少量NH4Cl固体并充分混合，有利于AlN的制备，其主要原因是________________。答案(1)Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的O2氧化(4)4COeq\o\al(2－,3)＋2H2O－4e－=4HCOeq\o\al(－,3)＋O2↑H2(5)NH4Cl分解产生的HCl能够破坏Al表面的Al2O3薄膜解析(1)强碱条件下，Al2O3与OH－发生反应的离子方程式为Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O。(2)“过滤Ⅰ”所得滤液的主要成分是NaAlO2，显强碱性，加入NaHCO3后，NaAlO2可与NaHCO3发生反应：AlOeq\o\al(－,2)＋HCOeq\o\al(－,3)＋H2O=Al(OH)3↓＋COeq\o\al(2－,3)，溶液碱性减弱，pH减小。(3)阳极O2－被氧化为O2，阳极上产生的O2会氧化电极石墨。(4)电解Na2CO3溶液，实际上是电解水，观察电解池装置可知，阳极产物有NaHCO3和O2，则阳极反应式为4COeq\o\al(2－,3)＋2H2O－4e－=4HCOeq\o\al(－,3)＋O2↑，阴极发生还原反应，气体产物应为H2。7．(高考组合题)(1)(2016·北京高考)Fe还原水体中NOeq\o\al(－,3)的反应原理如图所示。①作负极的物质是________。②正极的电极反应式是________。(2)(2016·天津高考)氢气直接燃烧的能量转换率远低于燃料电池，写出碱性氢氧燃料电池的负极反应式：______________________________________________。答案(1)①Fe②NOeq\o\al(－,3)＋8e－＋10H＋=NHeq\o\al(＋,4)＋3H2O(2)H2＋2OH－－2e－=2H2O解析(1)由图可知，Fe失电子作负极，正极是NOeq\o\al(－,3)得电子变成NHeq\o\al(＋,4)。(2)碱性氢氧燃料电池的负极发生氧化反应，在碱性条件下氢气放电生成H2O。8．(高考组合题)(1)(2016·天津高考)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时获得氢气：Fe＋2H2O＋2OH－eq\o(=,\s\up17(电解))FeOeq\o\al(2－,4)＋3H2↑，工作原理如图1所示。装置通电后，铁电极附近生成紫红色FeOeq\o\al(2－,4)，镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。①电解一段时间后，c(OH－)降低的区域在________(填“阴极室”或“阳极室”)。②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因为________________。③c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：______________________________________________。(2)(2014·全国卷Ⅰ)H3PO2也可用电渗析法制备。“四室电渗析法”工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)：①写出阳极的电极反应式________________________________________________________________________。②分析产品室可得到H3PO2的原因________________________________________________________________________________________________________________________________________________