专题58多池串联电化学装置的解题技巧-2023年高考化学新编讲义

专题5.8多池串联电化学装置的解题技巧【方法与规律】1、有外接电源电池类型的判断方法分析思路有外接电源的各电池均为电解池，若电池阳极材料与电解质溶液中的阳离子相同，则该电池为电镀池甲为电镀池，乙、丙均为电解池2、无外接电源电池类型的判断方法(1)直观判断分析思路题目中若有燃料电池、铅蓄电池等在电路中时则为原电池，则其他装置为电解池A为原电池，B为电解池(2)根据电池中的电极材料和电解质溶液判断分析思路原电池的特点：自发进行的氧化还原反应，电极一般不相同电解池的特点：电极材料可以相同可以不相同，不要求是不是自发反应A为电解池，B为原电池(3)根据电极反应现象判断分析思路在某些装置中根据电极反应现象可判断电极，并由此判断电池类型如图：若C极溶解，D极上析出Cu，B极附近溶液变红，A极上放出黄绿色气体，则可知乙是原电池，D是正极，C是负极，甲是电解池，A是阳极，B是阴极。B、D极发生还原反应，A、C极发生氧化反应3、多池串联装置的解题策略有关概念的分析判断在确定了原电池和电解池后，电极的判断、电极反应式的书写、实验现象的描述、溶液中离子的移动、pH的变化及电解质溶液的恢复等，只要按照各自的规律分析就可以了综合装置中的有关计算原电池和电解池综合装置的有关计算的根本依据就是电子转移的守恒，分析时要注意两点：①串联电路中各支路电流相等；②并联电路中总电流等于各支路电流之和分析：图中装置甲是原电池，乙是电解池，若电路中有0.2mol电子转移，则Zn极溶解6.5g，Cu极上析出H22.24L(标准状况)，Pt极上析出Cl20.1mol，C极上析出Cu6.4g。甲池中H＋被还原，生成ZnSO4，溶溶液pH变大；乙池中是电解CuCl2，由于Cu2＋浓度的减小使溶液pH微弱增大，电解后再加入适量CuCl2固体可使溶液复原【巩固练习】1、如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法中正确的是()A．X是正极，Y是负极B．X是负极，Y是正极C．CuSO4溶液的pH逐渐增大D．CuSO4溶液的pH不变2、如图，烧杯中的溶质均足量，a、b、c、d、e均为石墨电极，通电一段时间后，a电极上有红色物质析出，以下说法正确的是()A．e电极上可以析出使湿润淀粉KI试纸变蓝的气体B．c电极周围溶液变红C．A烧杯内溶液的pH升高D．B烧杯中加一定量的KCl固体可恢复原状3、如图a、b、c、d均为石墨电极，通电进行电解(电解液足量)。下列说法正确的是()A．甲中a的电极反应式为：4OH－－4e－=O2↑＋2H2OB．电解时向乙中滴入酚酞溶液，c电极附近变红C．向乙中加入适量盐酸，溶液组成可以恢复D．当b极有64gCu析出时，d电极产生2g气体4、如图所示装置可间接氧化工业废水中含氮离子(NHeq\o\al(＋,4))。下列说法不正确的是()A．乙是电能转变为化学能的装置B．含氮离子氧化时的离子方程式为3Cl2＋2NHeq\o\al(＋,4)=N2＋6Cl－＋8H＋C．若生成H2和N2的物质的量之比为3∶1，则处理后废水的pH减小D．电池工作时，甲池中的Na＋移向Mg电极5、某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他均为Cu，则下列说法正确的是()A．电流方向：电极Ⅳ→Ⓐ→电极ⅠB．电极Ⅰ发生还原反应C．电极Ⅱ逐渐溶解D．电极Ⅲ的电极反应：Cu2＋＋2e－=Cu6、某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。一段时间后，断开电键K，下列说法正确的是()A．电流由A极流出，最后由B极流入B．反应一段时间后，向乙池中加入一定量Cu固体能使溶液恢复原浓度C．甲池通入CH3OH的电极反应式为CH3OH－6e－＋2H2O=COeq\o\al(2－,3)＋8H＋D．甲池中消耗280mL(标准状况下)O2，此时丙池中理论上析出3.2g固体7、将图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是()A．Cu电极上发生还原反应B．电子沿Zn→a→b→Cu路径流动C．片刻后甲池中c(SOeq\o\al(2－,4))增大D．片刻后可观察到滤纸b点变红色8、目前一款新型甲醇燃料电池已投放市场，该电池通过特殊的装置进行电能输出，不会造成任何污染，是一种相当环保的绿色电池。如图是甲醇燃料电池的实验装置图。下列有关说法不正确的是()A．甲池是燃料电池，乙池是电解池B．A为负极，C为阳极C．甲池中负极的电极反应式为CH3OH＋H2O－6e－=CO2＋6H＋D．乙池中D电极质量增加5.40g时，理论上甲池中转移0.05mol电子9、某同学组装了如图所示的电化学装置，则下列说法正确的是()A．图中甲池为原电池装置，Cu电极发生还原反应B．实验过程中，甲池左侧烧杯中NO3－的浓度不变C．若用铜制U形物代替“盐桥”，工作一段时间后取出U形物称量，质量会减小D．若甲池中Ag电极质量增加5.4g时，乙池某电极析出1.6g金属，则乙中的某盐溶液可能是AgNO3溶液10、某种酒精检测仪的传感器采用Pt作为电极，其燃烧室内充满特种催化剂。某同学用该乙醇燃料电池作为电源设计如图所示电解实验装置。下列说法不正确的是()A．a电极为负极，d电极为阴极B．b电极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－=2H2OC．当装置Ⅱ中生成11.2L(标准状况)Cl2时，有0.5molH＋通过装置Ⅰ中的质子交换膜D．当装置Ⅰ中生成6.0gCH3COOH时，装置Ⅲ中CuSO4溶液的质量减少16g11、如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中不正确的是()A．铜电极应与Y相连接B．乙装置中溶液的颜色不会变浅C．标准状况下，当N电极消耗5.6L气体时，则铁电极质量增加64gD．M电极反应式：H2NCONH2＋H2O－6e－=CO2↑＋N2↑＋6H＋12、甲烷－空气燃料电池是一种高效能、低污染电池，利用此电池作电源处理含铬(主要成分是Cr2Oeq\o\al(2－,7))酸性污水，使铬元素转化为Cr(OH)3沉淀，同时有Fe(OH)3沉淀生成。所用装置如图所示，下列说法不正确的是()A．碳电极是电解池的阴极B．向熔融盐中通入A的目的是保持阴、阳离子平衡C．气体M在电极上发生的反应：CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2OD．污水中会发生反应：Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O13、RFC是一种将水电解技术与氢氧燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC工作原理示意图，下列有关说法正确的是()A．图1把化学能转化为电能，图2把电能转化为化学能，水得到了循环使用B．当有0.1mol电子转移时，a极产生0.56LO2(标准状况下)C．c极上发生的电极反应是O2＋4H＋＋4e－=2H2OD．图2中电子从c极流向d极，提供电能14、用固体氧化物作为电解质的氢氧燃料电池电解Na2SO4溶液，已知固体氧化物在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过，其工作原理如图所示(c、d均为惰性电极)。下列有关说法正确的是()A．电路中电子流向为a→d→c→bB．电极b为负极，电极反应式为O2＋4e－=2O2－C．电解后烧杯中溶液pH增大D．理论上b极消耗气体和c极生成气体质量相等15、近年来，我国在航空航天事业上取得了令人瞩目的成就，科学家在能量的转化、航天器的零排放方面做出了很大的努力，其中为了达到零排放的要求，循环利用人体呼出的CO2并提供O2，设计了一种装置(如图)实现了能量的转化，总反应方程式为2CO2=2CO＋O2。关于该装置下列说法正确的是()A．装置中离子交换膜为阳离子交换膜B．反应完毕，电解质溶液碱性减弱C．N型半导体为阳极，P型半导体为阴极D．CO2参与X电极的反应方程式：CO2＋2e－＋H2O=CO＋2OH－16、NaBH4燃料电池具有理论电压高、能量密度大等优点。以该燃料电池为电源电解精炼铜的装置如下图所示。下列说法不正确的是()A．离子交换膜应为阳离子交换膜，Na＋由左极室向右极室迁移B．该燃料电池的负极反应式为BH4－＋8OH－－8e－=BO2－＋6H2OC．电解池中的电解质溶液可以选择CuSO4溶液D．每消耗2.24LO2(标准状况)时，A电极的质量减轻12.8g17、H2S转化是环保和资源利用的研究课题。将烧碱吸收H2S后的溶液加入如图装置，可以回收单质硫，甲为二甲醚(CH3OCH3)—空气燃料电池。下列推断正确的是()A．Y极充入二甲醚B．电子移动方向：X→W→溶液→Z→YC．电解后，乙装置右池中c(NaOH)减小D．Z极反应式为S2－－2e－=S↓18、如图所示，甲池的总反应式为N2H4＋O2=N2＋2H2O。下列说法正确的是()A．甲池中负极上的电极反应式为N2H4－4e－=N2＋4H＋B．乙池中石墨电极上发生的反应为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑C．甲池溶液pH增大，乙池溶液pH减小D．甲池中每消耗0.1molN2H4，乙池电极上则会析出6.4g固体19、图1为甲烷和O2构成的燃料电池示意图，电解质为KOH溶液，图2为电解AlCl3溶液的装置，电极材料均为石墨。用该装置进行实验，反应开始后观察到x电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是()A．图1中电解质溶液的pH增大B．图2中电解AlCl3溶液的总反应为2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))Cl2↑＋H2↑＋2OH－C．A处通入的气体为CH4，电极反应式为CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2OD．电解池中Cl－向x极移动20、以乙烷燃料电池为电源进行电解的实验装置如下图所示。下列说法正确的是()。A．燃料电池工作时，正极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－B．a极是铜，b极是铁时，溶液中CuSO4浓度减小C．a、b两极若是石墨，在同温同压下a极产生的气体与电池中消耗乙烷的体积之比为eq\f(7,2)D．a极是纯铜，b极是粗铜时，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，两极质量变化相同21、如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是()A．反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋C．通入氧气的一极为正极，发生的电极反应为O2－4e－＋2H2O=4OH－D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变22、用酸性甲醛燃料电池为电源进行电解的实验装置如图所示，下列说法中正确的是()A．当a、b都是铜作电极时，电解的总反应方程式为2CuSO4＋2H2Oeq\o(=,\s\up14(电解))2H2SO4＋2Cu＋O2↑B．燃料电池工作时，正极反应为O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．当燃料电池消耗2.24L甲醛气体时，电路中理论上转移0.2mole－D．燃料电池工作时，负极反应为HCHO＋H2O－2e－=HCOOH＋2H＋23、如图所示，a、b是两根石墨棒。下列叙述正确的是()A．a是正极，发生还原反应B．b是阳极，发生氧化反应C．稀硫酸中硫酸根离子的物质的量不变D．往滤纸上滴加酚酞试液，a极附近颜色变红24、如下图所示，某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理，其中乙装置中X为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是()A．反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在铁极区B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为Fe－2e－=Fe2＋C．通入氧气的一极为负极，发生的电极反应为O2＋4e－＋2H2O=4OH－D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变25、某小组用右图装置进行实验，下列说法正确的是()A．盐桥中的电解质可以用KClB．闭合K，外电路电流方向为Fe电极→石墨电极C．闭合K，石墨电极上只生成铜D．导线中流过0.15mol电子时，加入5.55gCu2(OH)2CO3，CuSO4溶液可恢复原组成26、电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0～6.0之间，通过电解生成Fe(OH)3。Fe(OH)3胶体有吸附性，可吸附水中的污染物而沉积下来，具有净化水的作用，其原理如图所示。下列说法正确的是()A．石墨电极上发生氧化反应B．根据图示，物质A为CO2C．甲烷燃料电池中COeq\o\al(2－,3)向空气一极移动D．为增强污水的导电能力，可向污水中加入适量乙醇27、截至到2013年12月末，中国光伏发电新增装机容量达到10.66GW，光伏发电累计装机容量达到17.16GW，图为利用光伏并网发电装置电解尿素[CO(NH2)2]的碱性溶液制氢的装置示意图(电解池中隔膜仅阻止气体通过，阴、阳极均为惰性电极)。下列叙述中正确的是()A．N型半导体为正极，P型半导体为负极B．制氢装置溶液中电子流向：从B极流向A极C．X2为氧气D．工作时，A极的电极CO(NH2)2－6e－＋8OH－=N2↑＋COeq\o\al(2－,3)＋6H2O28、甲图为一种新型污水处理装置，该装置可利用一种微生物将有机废水的化学能直接转化为电能。乙图是一种家用环保型消毒液发生器，以装置甲为电源，用惰性电极电解饱和食盐水。下列说法中不正确的是()A．装置乙的a极要与装置甲的X极连接B．装置乙中b极的电极反应式为2Cl－－2e－=Cl2↑C．若有机废水中主要含有葡萄糖，则装置甲中M极发生的电极反应为C6H12O6＋6H2O－24e－6CO2↑＋24H＋D．N电极发生还原反应，当N电极消耗5.6L(标准状况下)气体时，则有2NA个H＋通过离子交换膜答案1、A。解析：根据题意，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色，说明b极上有H2产生，电极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，即b为阴极，则Y为负极，X为正极，A正确、B错误；X为正极，则Pt作阳极，电极反应式为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，c(OH－)不断减小，则c(H＋)不断增大，溶液的pH逐渐减小，C、D错误。2、B。解析：先根据A烧杯中的变化判断电源的正负极，a电极上析出铜，连接电源负极，因此可以判断出，b、d为阳极，c、e为阴极，e上应该析出铜，A相当于电镀装置，通电一段时间后溶液保持不变，B中总反应是：2KCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2KOH＋Cl2↑＋H2↑，因此电解后要恢复原状，应该通入HCl气体。3、D。解析：A选项应为2H2O－4e－=O2↑＋4H＋，故A错误，B项c极产生Cl2，加入酚酞没有现象，C项，在电解液足量的情况下，电解过程中只逸出H2和Cl2，只需补充氢和氯两种元素即可，不能加入盐酸，因为盐酸中有H2O，应通入适量HCl气体才能达到目的，故C项错误，D项，b极析出64g铜，转移电子数应为2mol，此时氢气刚好为1mol，应为2g，故D项正确。4、D5、A。解析：根据原电池的构成原理，可知电极Ⅰ为负极，电极Ⅱ为正极，电极Ⅲ为阳极，电极Ⅳ为阴极。电子流向为电极Ⅰ→→电极Ⅳ，故电流方向为电极Ⅳ→→电极Ⅰ，A项正确；电极Ⅰ为负极，发生氧化反应，B项错误；电极Ⅱ为正极，Cu2＋在此被还原，C项错误；电极Ⅲ为阳极，活性阳极Cu在此被氧化，D项错误。6、B7、A。解析：Zn作原电池的负极，Cu作原电池的正极，Cu电极上发生还原反应，A正确；电子流向是负极到正极，但a→b这一环节是在溶液中导电，和盐桥中一样都是离子导电，电子并没有沿此路径流动，B错误；甲池中SOeq\o\al(2－,4)并未参与反应，其浓度基本保持不变，C错误；滤纸a点是阴极，H＋放电，溶液中OH－暂时剩余，显碱性变红色，b点OH－放电，剩余H＋，溶液呈酸性，不变色，D错误。8、C。解析：甲池为燃料电池，为乙池提供能量，故乙池为电解池，A项正确；甲池中甲醇失电子，故A作电源负极，B作正极，B连接乙池中C极，故C为阳极，B项正确；题中的甲醇燃料电池为碱性电池，生成的CO2和H＋均能与OH－反应，故正确的电极反应式为CH3OH＋8OH－－6e－=COeq\o\al(2－,3)＋6H2O，C项错误；D电极上析出Ag的质量为5.40g，则其物质的量为0.05mol，即转移的电子为0.05mol，D项正确。9、D。解析：A项，甲池有盐桥，乙池中两电极材料相同，甲池为原电池，乙池为电解池，因为活泼性：Cu>Ag，所以甲池中Cu电极为负极，负极发生氧化反应，错误；B项，NO3－由甲池右侧烧杯向左侧烧杯定向移动，左侧烧杯中NO3－的浓度增大，错误；C项，若用铜制U形物代替“盐桥”，甲池的左侧烧杯为电解池，右侧烧杯为原电池，U形物插入右侧烧杯中的Cu为负极，电极反应式为Cu－2e－=Cu2＋，插入左侧烧杯中的Cu为阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，根据电子守恒，工作一段时间后取出U形物称量，质量不变，错误；D项，甲池中Ag电极的电极反应式为Ag＋＋e－=Ag，若甲池中Ag电极质量增加5.4g时，电路中通过的电子的物质的量为n(e－)＝n(Ag)＝5.4g÷108g·mol－1＝0.05mol，乙池某电极析出1.6g金属，乙池中盐溶液的阳离子应为不活泼金属的阳离子，若乙中的某盐溶液是AgNO3溶液，根据电子守恒，乙池中阴极先后发生的电极反应为Ag＋＋e－=Ag、2H＋＋2e－=H2↑，正确。10、C。解析：乙醇燃料电池中，O2通入b电极区，乙醇蒸气通入a电极区，则a电极是负极，b电极是正极，从而推知，d电极是阴极，A正确；b电极是正极，O2得电子发生还原反应，电解液呈酸性，则正极反应式为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，B正确；装置Ⅱ中电解饱和氯化钠溶液，生成标准状况下11.2LCl2(即0.5mol)，电路中通过1mol电子，据得失电子守恒和溶液呈电中性可知，装置Ⅰ中有1molH＋透过质子交换膜向右迁移，C错误；装置Ⅰ中负极反应式为CH3CH2OH＋H2O－4e－=CH3COOH＋4H＋，生成6.0gCH3COOH(即0.1mol)时，电路中通过0.4mol电子，装置Ⅲ中阳极反应式为2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，阴极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，据得失电子守恒推知，放出0.1molO2、析出0.2molCu，故装置Ⅲ中溶液减少的质量为0.1mol×32g·mol－1＋0.2mol×64g·mol－1＝16g，D正确。11、C12、C。解析：分析题给信息及所给装置，可判断出甲是电解池，乙是甲烷－空气燃料电池；气体M是甲烷(电池负极)，气体N是空气(电池正极)；碳棒是电解池的阴极，铁棒是电解池的阳极，则A项正确。电池负极反应为CH4＋4COeq\o\al(2－,3)－8e－=5CO2＋2H2O，电池正极反应为2O2＋4CO2＋8e－=4COeq\o\al(2－,3)，负极反应消耗COeq\o\al(2－,3)，但生成的CO2又参与正极反应，补充了消耗的COeq\o\al(2－,3)，从而使熔融碳酸盐中的阴、阳离子保持电荷平衡，B项正确、C项错误。铁作阳极，发生反应Fe－2e－=Fe2＋，生成的Fe2＋具有还原性，在酸性条件下与Cr2Oeq\o\al(2－,7)发生氧化还原反应Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，随着溶液酸性减弱，Cr3＋、Fe3＋水解程度增大，最终转化为Cr(OH)3、Fe(OH)3沉淀，D项正确。13、C。解析：A．图1是电解池把电能转化为化学能，图2是燃料电池把化学能转化为电能，错误；B.a极与电源负极相连是阴极，产生的气体X是H2，错误；C.酸性溶液中，c极上发生的电极反应是O2＋4H＋＋4e－=2H2O，正确；D.气体X是H2，则图2中c为正极，d为负极，图2中电子从d极流向c极，错误。14、D。解析在溶液中没有电子的移动，只有离子的移动，A项错误；通入O2的一极(电极b)为电池的正极，发生还原反应，B项错误；惰性电极电解Na2SO4溶液实质上是电解水，溶液的pH不变，C项错误；c极生成O2，根据得失电子守恒可知D项正确。15、D16、D。解析：燃料电池中通入氧气的一极为正极，氧气得电子生成氢氧根离子，钠离子通过离子交换膜进入右极室与氢氧根离子形成浓氢氧化钠溶液，故离子交换膜允许钠离子通过，是阳离子交换膜，A正确；根据图示，负极BH4－转化为BO2－，故电极反应式为BH4－＋8OH－－8e－=BO2－＋6H2O，B正确；电解池是电解精炼铜，电解质溶液必须含有铜离子，可以选择CuSO4溶液，C正确；A极连接正极，作为阳极，每消耗2.24LO2(标准状况)时，转移电子0.4mol，A极为粗铜，比铜活泼的金属先放电，质量减轻不一定为12.8g，D错误。17、D。解析：据图分析甲为原电池，乙为电解池，电解池右侧有H2产生，则W极为阴极，Z极为阳极，连接的Y极为原电池的正极，发生还原反应，所以Y极应充入空气，A项错误；电子不进入溶液，B项错误；乙装置右池中发生的电极反应为2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，氢氧化钠溶液浓度增大，C项错误；Z极的电极反应式为S2－－2e－=S↓，D项正确。18、B。解析：由图知甲池是燃料电池，乙池是电解池，甲池的电解质溶液是氢氧化钾溶液，则负极不可能生成H＋，电极反应式为N2H4－4e－＋4OH－=N2＋4H2O，A错误；乙池的石墨电极是阳极，发生氧化反应，B正确；甲池总反应中生成了水，则KOH溶液浓度变小，pH减小，乙池生成Cu、O2、H2SO4，溶液pH减小，C错误；根据各个电极流过的电子的物质的量相等知，N2H4～2Cu，甲池消耗0.1molN2H4，乙池电极上则会析出12.8g铜，D错误。19、C。解析：甲烷和O2构成的燃料电池为原电池，甲烷在负极发生氧化反应，由于观察到x电极附近出现白色沉淀说明产生氢氧化铝沉淀，x电极为电解池的阴极，a为原电池的负极，甲烷失电子，被氧化，C正确；电解AlCl3溶液应生成氢氧化铝沉淀，B错误；图1中甲烷的燃料电池不断消耗碱，溶液的pH减小，A错误；电解池中Cl－向阳极移动，x极为阴极，D错误。20、B。解析：根据图示知乙烷燃料电池中左侧电极为电源的正极，右侧电极为电源的负极，a为电解池的阴极，b为电解池的阳极。该燃料电池工作时，负极产物为CO2，说明电解质溶液呈酸性，正极反应为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，A错误；a极是铜，b极是铁时，电解总反应为Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu，溶液中硫酸铜浓度减小，B正确；a、b两极若是石墨，a极反应式为Cu2＋＋2e－=Cu，当硫酸铜溶液足量时没有气体产生，C错误；a极是纯铜，b极是粗铜时，为铜的电解精炼，a极上有铜析出，b极逐渐溶解，但溶解的不只是铜，两极质量变化不相同，D错误。21、A。解析：甲装置为甲醚燃料电池，充入氧气的一极发生还原反应，为电极的正极，充入燃料的一极为电极的负极；乙装置为电解饱和氯化钠溶液的装置，根据串联电池中电子的转移，可知Fe电极为阴极，C极为阳极；丙装置为电解精炼铜的装置，精铜为阴极，粗铜为阳极。]电时左侧电解质储罐中的离子总浓度增大，D选项正确。22、D。解析：A项，若a、b都是铜作电极，则阳极是Cu放电，而不是电解质溶液中的OH－放电，错误；B项，酸性介质中不可能生成大量OH－，错误，正确的为O2＋4H＋＋4e－=2H2O；C项，未说明气体是否在标准状况下而无法计算，错误；D项，负极是燃料(HCHO)在酸性条件下失去电子发生氧化反应，正确。23、C。解析：a是阳极，发生氧化反应；b是阴极，发生还原反应；在反应过程中，硫酸根离子没有参与反应，因