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电解池作业题
知识回顾：
一、电解池
（1）阳极：与电源 极相连， 电子，化合价 ，发生 反应
阴极：与电源 极相连， 电子，化合价 ，发生 反应
（2）阴阳离子移动方向：阳离子→ 极，阴离子→ 极
（3）放电顺序：
阳极：①若是活泼性电极（ ），则 放电
②若是惰性电极（ ），则 放电，放电顺序为
阴极： 放电，放电顺序为
（4）电镀池： 作阳极， 作阴极，电解质为含有 的盐
溶液
（5）精炼池（精炼Cu为例）： 作阳极， 作阴极，电解质为
含有 的盐溶液
二、金属腐蚀与电化学防腐
（1）金属腐蚀分为： 和
（2）以Fe电化学腐蚀微粒，书写析氢腐蚀和吸氧腐蚀的电极方程式：
析氢：负极： ，正极：
吸氧：负极： ，正极：
（3）电化学防腐的两种方法： 和
【答案】
一、电解池
（1）阳极：正，失，升高，氧化；阴极：负，得，降低，还原
（2）阴，阳
（3）阳极： ①Mg—Ag，金属电极；
②C、Au、Pt，阴离子，S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根
第1页（共37页）阴极：阳离子，K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<H+(酸)<Zn2+<Fe2+<Sn2+<Pb2+<H+（水）
<Cu2+<Fe3+<Hg2+<Ag+
（4）镀层金属，镀件，镀层金属离子
（5）粗Cu，精Cu，Cu2+
二、金属腐蚀与电化学防腐
（1）化学腐蚀，电化学腐蚀
（2）析氢：负极：Fe-2e-=Fe2+，正极：2H++2e-=H↑
2
吸氧：负极：2Fe-4e-=2Fe2+，正极：O+4e-+2HO=4OH-
2 2
（3）牺牲阳极的阴极保护法，外加电流的阴极保护法
作业练习：
作业题目难度分为3档：三星☆☆☆（基础题目）
四星☆☆☆☆（中等题目）
五星☆☆☆☆☆（较难题目）
本套作业题目1-10,30题为三星，11—19,31-33为四星，20-29,34-37为五星。
1．如图中x、y分别是直流电源的两极，通电后发现 a极板质量增加，b极板处
有无色无臭气体放出，符合这一情况的是（ ） ☆☆☆
选项 a极板 b极板 X电极 电解质溶液
A 锌 石墨 负极 CuSO
4
B 石墨 石墨 负极 NaOH
C 银 铁 正极 AgNO
3
D 铜 石墨 负极 CuCl
2
【解答】
通电后发现 a极板质量增加，所以金属阳离子在a 极上得电子，a极是阴极，
第2页（共37页）溶液中金属元素在金属活动性顺序表中处于氢元素后边；b极是阳极，b极板
处有无色无臭气体放出，即溶液中氢氧根离子放电生成氧气，电极材料必须
是不活泼的非金属，电解质溶液中的阴离子必须是氢氧根离子或含氧酸根离
子。
A、该选项符合条件，故 A正确。
B、电解质溶液中金属阳离子在氢元素前边，故 B 错误。
C、铁是活泼金属，作阳极失电子，所以在 B 极上得不到氧气，故C 错误。
D、电解质溶液中氯离子失电子，在B 极上得到有刺激性气味的气体，与题意
不符，故 D错误。
故选：A。
2．如图是某同学用Cu 在Fe 片上镀铜的实验装置，下列说法正确的是（ ）
☆☆☆
A．Cu2+在A 极被还原
B．溶液蓝色逐渐变浅
C．铜片连接A极，铁制品连接B极
D．A极和B 极直接相连，铜片被氧化
【解答】
用 Cu 在 Fe 片上镀铜时，镀件铁为阴极，镀层金属铜为阳极，电镀液是含有
的镀层金属铜离子的盐。
A、电镀池中，和电源的正极相连的金属铜是阳极，该极上是金属铜发生失电
子的氧化反应，Cu﹣2e﹣＝Cu2+，故A错误；
B、在电镀池的阴极上是 Cu2++2e﹣＝Cu，阳极上是Cu﹣2e﹣＝Cu2+，电镀液中
铜离子浓度不变，所以溶液蓝色不变，故B错误；
C、用 Cu在Fe 片上镀铜时，镀件铁为阴极，连接B 极，镀层金属铜为阳极，
连接 A极，故C正确；
D、A极和B 极直接相连，金属铜和金属铁构成原电池的两个电极，金属 Cu
为正极，该极上是铜离子发生得电子的还原反应，故D错误。
第3页（共37页）故选：C。
3．如图为直流电源电解稀 Na SO 水溶液的装置．通电后在石墨电极a 和b附近
2 4
分别滴加几滴石蕊溶液．下列实验现象中正确的是（ ） ☆☆☆
A．逸出气体的体积，a电极的小于b电极的
B．一电极逸出无味气体，另一电极逸出刺激性气味气体
C．a电极附近呈红色，b电极附近呈蓝色
D．a电极附近呈蓝色，b电极附近呈红色
【解答】
A、和电源的正极 b相连的是阳极，和电源的负极a 相连的是阴极，电解硫酸
钠的实质是电解水，阳极b放氧气，阴极a 放氢气，氧气体积是氢气体积的一
半，故 A错误；
B、a 电极逸出氢气，b电极逸出氧气，均是无色无味的气体，故B错误；
C、a电极氢离子放电，碱性增强，该极附近呈蓝色，b电极氢氧根离子放电，
酸性增强，该极附近呈红色，故C错误；
D、a电极氢离子放电，碱性增强，该极附近呈蓝色，b电极氢氧根离子放电，
酸性增强，该极附近呈红色，故D正确。
故选：D。
4．下列关于如图装置说法中正确的是（ ） ☆☆☆
A．保护铁时，a极为铁片，b极为锌片
B．电镀铜时，a极为镀件，b极为铜
C．精炼铜时，a极为粗铜，b极为精铜
D．惰性电极电解饱和食盐水时，b极有黄绿色气体产生
【解答】
A．保护铁时，Fe 为阴极，则b极为铁片，a极为锌片，故A错误；
B．电镀铜时，Cu 为阳极，则b极为镀件，a极为铜，a与正极相连，故B 错
第4页（共37页）误；
C．精炼铜时，粗铜为阳极，纯铜为阴极，a 与正极相连，则 a 极为粗铜，b
极为精铜，故 C正确；
D．惰性电极电解饱和食盐水时，阳极上生成氯气，则a极有黄绿色气体产生，
故D错误。
故选：C。
5．将 Fe 片和 Zn 片放在盛有 NaCl 溶液（其中滴有酚酞）的表面皿中，如图所
示．最先观察到变为红色的区域为（ ） ☆☆☆
A．I和Ⅲ B．I和Ⅳ C．II 和III D．II 和Ⅳ
【解答】
甲图示是原电池，锌做负极，锌失电子形成锌离子，正极是Ⅰ，在正极上，
O +2H O+4e﹣＝4OH﹣；所以Ⅰ处变红；
2 2
乙图示是电解池，铁做阳极，铁失电子生成亚铁离子，锌做阴极，在阴极上，
2H++2e﹣＝H ↑，破坏了锌片附近水的电离平衡，使得 OH﹣浓度增大，所以Ⅳ
2
处也变红。
故选：B。
6．如图为阳离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图．下列说法正确的是（ ）
☆☆☆
A．从E口逸出的气体是Cl
2
B．每生成22.4LCl，便产生 2molNaOH
C．从B口加入含少量NaOH 的水溶液以增强导电性
D．电解一段时间后加适量盐酸可以恢复到电解前的浓度
第5页（共37页）【解答】
A、右边是阴极区，发生2H++2e﹣＝H ↑，所以从E 口逸出的气体是H ，故A
2 2
错误；
电解
B、电池反应式为 2NaCl+2H O Cl ↑+H ↑+2NaOH，标准状况下每生成 22.4L
2 2 2
Cl ，生成 1mol 氯气时，同时产生 2mol NaOH，因为温度和压强未知，无法
2
计算氯气的物质的量，故 B错误；
C、阴极生成 OH﹣，且Na+向阴极移动，阴极区生成 NaOH，为增强导电性，
则从 B口加入稀NaOH（增强导电性）的水溶液，故C 正确；
D、电解生成氢气和氯气，电解一段时间后加适量HCl 可以恢复到电解前的浓
度，盐酸中有水，故 D错误。
故选：C。
7．某化学兴趣小组的同学用如图所示装置研究电化学问题。当闭合该装置的电
键时，观察到电流计的指针发生偏转。下列有关说法不正确的是（ ）☆☆☆
A．甲装置是原电池，乙装置是电解池
B．当甲中产生0.1mol气体时，乙中析出固体的质量为 6.4g
C．实验一段时间后，甲烧杯中溶液的 pH增大
D．将乙中的C 电极换成铜电极，则乙装置可变成电镀装置
【解答】
A、Zn、Cu 电极和稀硫酸构成原电池，其中 Zn 作负极，Cu 作正极；乙装置
是电解池，C为阴极，Pt 为阳极，故A正确；
B、当甲中产生0.1mol H 时，电极反应为2H++2e﹣═H ↑，电路转移0.2mol 电
2 2
第6页（共37页）子，乙中电解池中，阴极上电极反应为 Cu2++2e﹣═Cu，依据电子守恒计算得
到0.1 molCu，质量为6.4g，故B正确；
C、实验一段时间后，甲烧杯的溶液中 c（H+）减小，pH增大，故C 正确；
D、乙中的 C 电极是阴极，将其换成铜电极，该装置不是电镀装置，故 D 错
误。
故选：D。
8．如图，下列说法错误的是（ ） ☆☆☆
A．用装置①精炼铜，则a极为粗铜，电解质溶液为CuSO 溶液
4
B．装置②中钢闸门应与外接电源的负极相连
C．钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe﹣2e﹣＝Fe2+
D．电镀时，待镀的金属制品表面发生氧化反应
【解答】
A、装置①中，根据电流方向，a为阳极，b为阴极，粗铜作阳极，故A 正确；
B、装置②中，被保护的金属应作阴极，故B 正确；
C、钢铁发生吸氧腐蚀的负极反应式为 Fe﹣2e﹣＝Fe2+，故C 正确；
D、电镀时，待镀的金属制品作阴极，在阴极上发生还原反应，故D错误。
故选：D。
9．如图电化学原理可用于治理水中硝酸盐的污染，下列说法不正确的是（ ）
☆☆☆
A．A为电源正极
B．在Pt电极上发生氧化反应
第7页（共37页）C．阴极电极反应式为NO ﹣+6H O+10e﹣═N +12OH‑
3 2 2
D．质子从Pt电极移向Ag﹣Pt 电极
【解答】
A．根据图知，电解槽右边部分 N 元素化合价由+5 价变为 0 价，所以硝酸根
离子发生还原反应，则 Ag﹣Pt 电极为阴极、Pt电极为阳极，所以 A是正极，
故A正确；
B．Pt 电极为阳极，发生氧化反应，故B正确；
C．阴极上硝酸根离子得电子发生还原反应，氢离子通过质子交换膜进入右侧，
电极反应式为 2NO ﹣+12H++10e﹣＝N ↑+6H O，故C错误；
3 2 2
D．质子向阴极移动，所以质子从Pt电极移向Ag﹣Pt 电极，故D正确。
故选：C。
10．下列装置所示的实验不能达到实验目的是（ ） ☆☆☆
A．形成稳定电流的装置 B．电解饱和食盐水
C．将用含有酚酞的氯化钠溶液润湿 D．电解精炼铝
的滤纸铺在铂片上写“祝你成功”
【解答】
第8页（共37页）A．Zn 为负极，Cu 为正极，能够形成原电池，故A正确；
B．阳极生成氯气，阴极生成氢气和氢氧化钠，装置中的离子交换膜可以避免
生成的 Cl 与NaOH溶液反应，故 B 正确；
2
C．两电极都不参与电极反应，滤纸上的 NaCl 溶液被电解生成 NaOH、H 、
2
Cl ，NaOH 与酚酞作用出现“祝你成功”红色字迹，故C 正确；
2
D．由于 AlCl 溶液中，H+得电子能力大于Al3+，所以在纯铝电极上得到的是
3
H ，而不是 Al，故D错误。
2
故选：D。
11．根据如图判断，下列叙述正确的是（ ） ☆☆☆☆
A．K与N连接时，X 为硫酸，一段时间后溶液的pH增大
B．K与N连接时，X为氯化钠，石墨电极上有H 放出
2
C．K与M连接时，X 为硫酸，一段时间后溶液的pH增大
D．K与M 连接时，X为氯化钠，石墨电极上有 H 放出
2
【解答】
A．K 与 N 连接时，X 为稀硫酸时，该装置为原电池，Fe 易失电子作负极，
石墨为正极，正极上氢离子放电生成氢气，导致溶液中c（H+）减小，则溶液
的pH增大，故A正确；
B．K 与N 连接时，X为氯化钠，该装置中 Fe 发生吸氧腐蚀，正极石墨上氧
气得电子发生还原反应生成 OH﹣，故B 错误；
C．K与M 连接且X为硫酸时，该装置中石墨为阳极、Fe 为阴极，阳极上水
失电子生成氧气和 H+，阴极上氢离子放电生成氢气，溶液中 n（H+）不变，
但是溶液体积减小，导致 c（H+）增大，溶液的pH减小，故C错误；
D．K 与 M 连接且 X 为 NaCl 时，石墨为阳极、Fe 为阴极，阳极石墨上氯离
子放电生成氯气，阴极 Fe 上水得电子生成氢气和OH﹣，故D错误。
故选：A。
12．图1为甲烷和O 构成的燃料电池示意图，电解质溶液为KOH 溶液；图2 为
2
第9页（共37页）电解 AlCl 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
3
后观察到 x电极附近出现白色沉淀。下列说法正确的是（ ） ☆☆☆☆
A．b电极为负极
B．图1中电解质溶液的pH增大
C．a 电极反应式为CH ﹣8e﹣+8OH﹣＝CO +6H O
4 2 2
电解
D．2中电解AlCl 溶液的总反应式为：2AlCl +6H O 2Al（OH） ↓+3Cl ↑
3 3 2 3 2
+3H ↑
2
【解答】
由图知，图 1 是原电池，图 2 是电解池，原电池中投放燃料的电极是负极，
投放氧化剂的电极是正极；电解池中阳极上氯离子放电，阴极上氢离子放电。
反应开始后观察到 x 电极附近出现白色沉淀，说明 X 电极上氢离子放电，X
电极附近生成氢氧根离子，所以 X电极是阴极，Y电极是阳极，则a 负极，b
是正极，
A、b 电极为正极，而不是负极，故A错误；
B、原电池中，负极：CH +10OH﹣﹣8e﹣＝CO 2﹣+7H O，正极：2O +4H O+8e
4 3 2 2 2
﹣＝8OH﹣，总方程式：CH +2O +2OH﹣＝CO 2﹣+3H O，溶液由碱变成盐溶液，
4 2 3 2
所以溶液的 pH值变小，故B错误；
C、a 为燃料电池的负极，电极反应式为：CH +10OH﹣﹣8e﹣＝CO 2﹣+7H O，
4 3 2
故C错误；
D、图 2 电解池中铝离子与氢氧根结合生成氢氧化铝沉淀，电池反应式为
电解
2AlCl +6H O 3Cl ↑+3H ↑+2Al（OH） ↓，故D正确。
3 2 2 2 3
故选：D。
第10页（共37页）13．如图所示，电化学原理与微生物工艺相组合的电解脱硝法，可除去引起水华
的NO ﹣原理是将NO ﹣还原为N ．下列说法正确的是（ ） ☆☆☆☆
3 3 2
A．若加入的是NaNO 溶液，则导出的溶液呈碱性
3
B．镍电极上的电极反应式为：Ni﹣2e﹣═Ni2+
C．电子由石墨电极流出，经溶液流向镍电极
D．若阴极生成0.1mol气体，理论上可除去0.04mol NO ﹣
3
【解答】
A、阴极上发生的电极反应式为：2NO ﹣+6H O+10e﹣＝N +12OH﹣，所以导出
3 2 2
的溶液呈碱性，故 A正确；
B、镍电极是阴极，是硝酸根离子得电子，而不是镍发生氧化反应，故B 错误；
C、电子流入石墨电极，且电子不能经过溶液，故 C 错误；
D、由电极反应 2NO ﹣+6H O+10e﹣＝N +12OH﹣，生成 1mol 氮气消耗 2mol
3 2 2
的硝酸根离子，所以若阴极生成 0.1mol 气体，理论上可除去 0.2 mol NO ﹣，
3
故D错误。
故选：A。
14．某研究小组设计如图 1装置处理废水中的有机物，并利用该装置产生的能量
处理电镀液中的CN﹣，其原理是：在废电镀液中加入适量食盐，调节溶液pH＝
9，连接图 I 和图 II 装置，利用阳极生成的 Cl 将 CN﹣氧化成两种无害气体。下
2
列说法正确的是（ ） ☆☆☆☆
A．图Ⅰ中右室电极与图Ⅱ中石墨极连接，图Ⅱ中阳极上发生氧化反应
B．处理废电镀液的过程中，铁极附近电解质溶液中 c（H+）变大，pH降低
C．若图Ⅰ装置中底物为CH CHO，则其在细菌作用下被还原为CO
3 2
第11页（共37页）D．氧化CN﹣的反应为：5Cl +2CN﹣+8OH﹣═2CO +N +10Cl﹣+4H O
2 2 2 2
【解答】
A．图I中左室电极上氧气得电子发生还原反应，该电极为正极，则右室电极
为负极；原电池负极连接电解池阴极、正极连接电解池阳极；图 2 中阳极上
氯离子放电生成氯气，则图 I中右室电极与图II 中Fe 电极相连，故A 错误；
B．处理废电镀液的过程中，Fe 电极上电极反应式为 2H O+2e﹣＝2OH﹣+H ↑，
2 2
则铁极附近电解质溶液中 c（H+）减小，pH升高，故B错误；
C．若图I 装置中底物为CH CHO，则其在细菌作用下发生氧化反应生成二氧
3
化碳，被氧化生成 CO ，故C错误；
2
D．氯气将 CN﹣氧化成两种无害气体，根据元素守恒及生成气体没有毒害知，
生成气体为氮气和二氧化碳，反应方程式为5Cl +2CN﹣+8OH﹣═2CO +N +10Cl
2 2 2
﹣+4H O，故D正确。
2
故选：D。
15．如图甲是利用一种微生物将废水中的尿素（H NCONH ）的化学能直接转化
2 2
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，
下列说法中正确的是（ ） ☆☆☆☆
A．乙装置中溶液颜色会变浅
B．铁电极应与Y相连接
C．M电极反应式：H NCONH +H O﹣6e﹣═CO ↑+N ↑+6H+
2 2 2 2 2
D．当N电极消耗0.25mol 气体时，则铜电极质量减少16g
【解答】
甲图装置是将化学能转化为电能的原电池，M 是负极，N 是正极，电解质溶
第12页（共37页）液为酸性溶液，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应，
在铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极相连，
A．在铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极相连，电解质
的浓度不会发生变化，所以颜色不变，故A错误；
B．铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极 Y 相连，故 B
错误；
C．H NCONH 在负极M 上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，
2 2
电极反应式为 H NCONH +H O﹣6e﹣═CO ↑+N ↑+6H+，故C 正确；
2 2 2 2 2
D．当N 电极消耗0.25mol 氧气时，则转移0.25×4＝1.0mol电子，所以铁电极
增重 mol×64g/mol＝32g，故D错误。
᠈ួ㈀˅끄
故选： C。
16．某研究小组设计如图装置处理 pH 为5﹣6的污水。下列说法正确的是（ ）
☆☆☆☆
A．阳极的电极反应式为：Fe﹣3e﹣═Fe3+
B．正极的电极反应式为：O +2H O+4e﹣═4OH﹣
2 2
C．若阴极转移2mol电子，则负极消耗 5.6LCH
4
D．污水中最终会产生Fe（OH） ，吸附污物而形成沉淀
3
【解答】
A．Fe 作为电解池的阳极时，发生如下反应，Fe﹣2e﹣＝Fe2+，故A错误；
B．燃料电池中，正极反应为 O 得到电子，由电池的电解质环境为熔融碳酸
2
盐，所以正极反应为：O +2CO +4e﹣＝2CO 2﹣，故B 错误；
2 2 3
C．转移 2mol电子，消耗氧气 0.5mol，参与反应CH 物质的量为0.25mol，标
4
第13页（共37页）准状况下，消耗 CH 体积为5.6L，但C 中没有明确气体状态，故C错误；
4
D．二价铁能被氧气氧化成正三价，生成 Fe（OH） 胶体，可以吸附污物而形
3
成沉淀，故 D正确。
故选：D。
17．如图，将纯 Fe 棒和石墨棒插入 1L 饱和 NaCl 溶液中．下列说法正确的是
（ ）
☆☆☆☆
A．去掉电源，将M、N用导线直接相连，则Fe 棒上产生气泡
B．M连接电源正极，N连接电源负极，则Fe 棒被保护不会溶解
C．M连接电源负极，N连接电源正极，当两极产生气体总量为22.4mL（标
准状况）时，则生成 0.001molNaOH
D．M 连接电源负极，N连接电源正极，如果把烧杯中的溶液换成1LCuSO
4
溶液，反应一段时间后，烧杯中溶液 pH增大
【解答】
A、去掉电源，M、N直接连接，该装置是原电池，铁作负极，碳棒作正极，
发生吸氧腐蚀，Fe 棒溶解，Fe 电极附近有沉淀生成，故A错误；
B、M 连接电源正极，N 连接电源负极，所以铁作阳极，碳棒作阴极，Fe 是
活性电极，阳极上铁首先失电子生成二价铁离子进入溶液而被腐蚀，故 B 错
误；
电解
C、Fe 为阴极，C 为阳极，发生反应 2NaCl+2H O H ↑+Cl ↑+2NaOH，气体
2 2 2
的总物质的量为 0.001mol，由方程式可知，气体的总的物质的量与
ួ᠈ួ ʹ
᠈ʹ Ͷ㈀˅끄
第14页（共37页）生成氢氧化钠的物质的量为 1：1，故生成0.001molNaOH，故C 正确；
电解
D、Fe 为阴极，C 为阳极，发生反应 2CuSO +2H O 2Cu+2H SO +O ↑，反
4 2 2 4 2
应生成硫酸，溶液的酸性增强，pH值减小，故D错误。
故选：C。
18．如图所示的装置，通电一段时间后，测得甲池中某电极质量增加 2.16g，乙
池中某电极上析出 0.24g某金属，下列说法正确的是（ ） ☆☆☆☆
A．甲池b极上析出金属银，乙池 c极上析出某金属
B．甲池a极上析出金属银，乙池d极上析出某金属
C．某盐溶液可能是CuSO 溶液
4
D．某盐溶液可能是Mg（NO ） 溶液
3 2
【解答】
测得甲池中某电极质量增加 2.16g，乙池中某电极上析出0.24g某金属，甲中
a 为阴极，b 为阳极，银在 a 极析出，乙中 c 为阴极，d 为阳极，金属在 c 极
析出，
A、甲池 a极上析出金属银，乙池c 极上析出某金属，故A错误；
B、甲池 a 极上析出金属银，乙池c极上析出某金属，故B 错误；
C、乙池电极析出 0.24g金属，说明乙池中含有氧化性比氢离子强的金属，则
某盐溶液可能是 CuSO 溶液，故C正确；
4
D、Mg2+氧化性较弱，电解时在溶液中不能得电子析出金属，所以某盐溶液不
能是 Mg（NO ） 溶液，故D 正确。
3 2
故选：C。
19．以CH 、O 、熔融Na CO 组成的燃料电池电解制备 N O ，装置如图所示。
4 2 2 3 2 5
下列说法正确的是（ ） ☆☆☆☆
第15页（共37页）A．石墨1为电池负极，Pt 为电解池阳极
2
B．石墨2上的电极反应为：O +2CO ﹣4e﹣＝2CO 2﹣
2 2 3
C．阳极的电极反应为：N O +H O﹣2e﹣＝N O +2H+
2 4 2 2 5
D．每制得1molN O ，理论上消耗标况下 2.8L的CH
2 5 4
【解答】
图中左侧装置为燃料电池，通入CH 的一极为原电池的负极，发生氧化反应，
4
通入氧气气体一极为原电池的正极，发生还原反应，电极反应式为 O +4e﹣
2
+2CO ＝2CO 2﹣，N O 中氮元素的化合价是+5 价，而硝酸中氮元素也是+5价。
2 3 2 5
因此应该在左侧生成N O ，即在阳极区域生成，据电极反应离子放电顺序可
2 5
知：阴极发生 2H++2e﹣＝H ↑的反应，则阳极为 N O +2NO ﹣﹣2e﹣═2N O ，
2 2 4 3 2 5
A、石墨 1为电池负极，Pt 为电解池阴极，故 A 错误；
2
B、石墨 2上的电极反应为：O +4e﹣+2CO ＝2CO 2﹣，故B错误；
2 2 3
C、阳极为 N O +2NO ﹣﹣2e﹣═2N O ，故C错误；
2 4 3 2 5
D、根据得失电子守恒可知：CH ～8e﹣～8N O ，所以每制得 1mol N O ，理
4 2 5 2 5
论上消耗标况下 2.8L，故D正确。
故选：D。 ᠈ʹ
20．钠离子电池具有成本低、能量转换效率高、寿命长等优点。一种钠离子电池
用碳基材料（Na C ）作负极，利用钠离子在正负极之间嵌脱过程实现充放电，
m n
放电
该钠离子电池的工作原理为 Na CoO +Na C NaCoO +C ．下列说法不正
1﹣m 2 m n 2 n
充电
确的是（ ） ☆☆☆☆☆
A．放电时，Na+向正极移动
第16页（共37页）B．放电时，负极的电极反应式为 Na C ﹣me﹣＝mNa++C
m n n
C．充电时，阴极质量减小
D．充电时，阳极的电极反应式为 NaCoO ﹣me﹣＝Na CoO +mNa+
2 1﹣m 2
【解答】
A、放电时，是原电池工作原理，电解质里的阳离子移向正极，即Na+向正极
移动，故 A正确；
B、放电时，是原电池工作原理，负极上发生失电子的氧化反应，电极反应式
为Na C ﹣me﹣＝mNa++C ，故B 正确；
m n n
C、充电时，是电解池工作原理，在阴极上是阳离子发生得电子的还原反应，
电极反应为 mNa++C +me﹣＝Na C ，电极质量增大，故C 错误；
n m n
D、充电时，是电解池的工作原理，在阳极上的电极反应为 NaCoO ﹣me﹣＝
2
Na CoO +mNa+，故D正确。
1﹣m 2
故选：C。
21．华为研发人员利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特
放电
性，开发出石墨烯电池，电池反应式为 Li C +Li CoO C +LiCoO ，其主
x 6 1﹣x 2 6 2
充电
要优势在于使用寿命长和充电速度快，其工作原理如图所示。下列关于该电
池的说法错误的是（ ） ☆☆☆☆☆
A．该电池若用隔膜，可选用阳离子交换膜
B．充电时，阴极反应为C +xLi++xe﹣＝Li C
6 x 6
C．放电时，LiCoO 极发生的电极反应为：LiCoO ﹣xe﹣＝Li CoO +xLi+
2 2 1﹣x 2
D．废旧的该电池进行“放电处理”，让Li+嵌入 LiCoO 中有利于回收石墨烯
2
第17页（共37页）【解答】
A．根据图知，锂离子需要自由移动，所以需要阳离子交换膜，故A正确；
B．充电时，阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为C +xLi++xe﹣＝Li C ，
6 x 6
故B正确；
C．放电时，LiCoO 极得电子发生还原反应，发生的电极反应为：Li
2 1﹣
CoO +xLi++xe﹣＝LiCoO ，故 C错误；
x 2 2
D．放电石墨烯为负极反应式为 Li C ﹣xe﹣＝C +xLi+，所以放电处理让 Li+
x 6 6
从石墨烯中脱出而有利于回收，故D正确；
故选：C。
22．某化学课外活动小组拟用铅蓄电池进行电絮凝净水的实验探究，设计的实验
装置示意图如图。下列叙述正确的是（ ） ☆☆☆☆☆
A．Y的电极反应为：Pb﹣2e﹣+SO 2﹣═PbSO
4 4
电解
B．电解池内仅发生反应：2Al+6H O 2Al（OH） ↓+3H ↑
2 3 2
C．若电解池阴极上有0.5moLH 生成，则铅蓄电池中消耗H SO 为98g
2 2 4
D．用电絮凝法净化过的水，pH显著升高
【解答】
A．由于Al 电极上有 Al3+和O 产生，因此该电极为阳极，所以 Y为正极PbO ，
2 2
X为负极 Pb，正极上电极反应式为 PbO +4H++SO 2﹣+2e﹣＝PbSO +2H O，故
2 4 4 2
A错误；
B．阳极铝电极反应为：2Al﹣6e﹣＝2Al3+，阴极铁电极电极反应为 6H O+6e﹣
2
第18页（共37页）通电
＝3H ↑+6OH﹣，总反应为2Al+6H O Al（OH）（胶体）+3H ↑，在铝的表
2 2 3 2
通电
面有氧气产生，说明还存在电解水的过程：2H O O ↑+2H ↑，故B 错误；
2 2 2
C．根据串联电路中电子转移守恒，H 与消耗 H SO 的关系式为：2H SO ～
2 2 4 2 4
2e﹣～H ，所以 n（H SO ）＝2n（H ），电解池阴极上有 0.5moLH 生成，则
2 2 4 2 2
铅蓄电池中消耗 H SO 为1mol，为98g，故C 正确；
2 4
通电 通电
D．根据电解总反应2Al+6H O A（l OH）（胶体）+3H ↑和2H O O ↑+2H ↑，
2 3 2 2 2 2
则用电絮凝法净化过的水，pH基本不变，故D错误。
故选：C。
23．某装置由甲、乙两部分组成（如图所示），甲是将废水中乙二胺[H N（CH ）
2 2
NH ]氧化为环境友好物质形成的化学电源；乙是利用装置甲模拟工业电解法
2 2
来处理含 Cr O 2﹣的酸性废水的装置电解过程中溶液中发生反应：Cr O 2﹣
2 7 2 7
+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H O．当电池工作时，下列说法错误的是（ ）
2
☆☆☆☆☆
A．乙池中的铁棒应与甲池中 N极相连
B．M极电极反应式：H N（CH ） NH +4H O﹣16e﹣═2CO ↑+N ↑+16H+
2 2 2 2 2 2 2
C．最终乙池中Cr O 2﹣转化为Cr（OH） 沉淀
2 7 3
D．若溶液中减少了1molCr O 2﹣则电路中转移了6mol电子
2 7
【解答】
A、根据方程式知，乙中 Fe 失电子生成亚铁离子，则 Fe 作阳极、C 作阴极，
阴极连接原电池负极、阳极连接原电池正极，则Fe 与N极相连，故A正确；
B．根据图知，M 电极上生成氢离子，甲是将废水中乙二胺[H N（CH ）NH ]
2 2 2 2
第19页（共37页）氧化为环境友好物质形成的化学电源，生成含有 N 元素的物质是氮气、生成
含有 C 元素的物质是二氧化碳，电极反应式为 H N（CH ） NH +4H O﹣16e
2 2 2 2 2
﹣═2CO ↑+N ↑+16H+，故B正确；
2 2
C．完全还原为 Cr3+的乙池工业废水中滴加碱溶液，可将铬以Cr（OH） 沉淀
3
的形式除去，所以最终乙池中 Cr O 2﹣转化为Cr（OH） 沉淀，故C 正确；
2 7 3
D．Cr O 2﹣+6Fe2++14H+═2Cr3++6Fe3++7H O 中消耗 1mol Cr O 2﹣则转移 6mol
2 7 2 2 7
电子，再根据阳极方程式为 Fe﹣2e﹣═Fe2+，由转移电子数守恒可得 Cr O 2﹣
2 7
~6Fe2+~12e﹣，所以消耗 1mol Cr O 2﹣电路中至少转移了 12mol电子，故D 错
2 7
误；
故选：D。
24．现在污水治理越来越引起人们重视，可以通过膜电池除去废水中的乙酸钠和
对氯苯酚（ ），同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法不
正确的是（ ） ☆☆☆☆☆
A．当乙中铜电极质量减少6.4g，甲中A极区增加的H+的个数为0.1N
A
B．A极的电极反应式为 +e﹣＝Cl﹣+
C．膜电池不适合在较高温度环境下工作
D．反应过程中乙中电解质溶液 c（Cu2+）不变
【解答】
A．乙中铜电极质量减少 6.4g，Cu﹣2e﹣＝Cu2+，即电路中有 0.2mol e﹣转移，
当外电路中有 0.2mol e﹣转移时，通过质子交换膜的 H+的个数为 0.2N ，而发
A
第20页（共37页）生
，则A极区增加的 H+的个数为
0.1N ，故A 正确；
A
B．A为正极，正极有氢离子参与反应，电极反应式为
，故B 错误；
C．该膜电池的负极反应条件是微生物作用，所以膜电池不适合在较高温度环
境下工作，故 C正确；
D．电镀过程中阳极铜失电子，阴铜离子得电子，则乙装置中CuSO 溶液浓度
4
不变，即反应过程中乙中电解质溶液c（Cu2+）不变，故D正确。
故选：B。
25．由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池，称浓差电池，电子由溶
液浓度较小的一极流向浓度较大的一极。如图所示装置中，X 电极与Y电极
初始质量相等。 进行实验时，先闭合K ，断开K ，一段时间后，再断开 K ，
2 1 2
闭合 K ，即可形成浓差电池，电流计指针偏转。下列不正确的是（ ）
1
☆☆☆☆☆
A．充电前，该电池两电极存在电势差
B．放电时，右池中的NO ﹣通过离了交换膜移向左池
3
C．充电时，当外电路通过0.1 mol电子时，两电极的质量差为21.6g
D．放电时，电极Y为电池的正极
【解答】
A．充电前，左右两池浓度相等，则两极不存在电势差，故A错误；
第21页（共37页）B．由以上分析可知形成原电池时 X为负极，Y为正极，阴离子向负极移动，
则右池中的 NO ﹣通过离了交换膜移向左池，故B 正确；
3
C．当外电路通过0.1mol 电子时，阳极有0.1molAg被氧化，而阴极析出0.1mol
Ag，质量都为 10.8g，则两电极的质量差为21.6g，故C正确；
D．放电时，右池硝酸银浓度较大，则电极Y为电池的正极，故D正确。
故选：A。
26．以LiPF 和SO（CH ）为电解质的高能锂电池的总反应式为2Li+FeS＝Fe+LiS，
6 3 2
用该电池为电源进行如图的电解实验，电解一段时间测得甲电池产生标准状
况下 H 4.48L．下列有关叙述正确的是（ ） ☆☆☆☆☆
2
A．Y电极为高能锂电池的负极从隔膜中通过的离子数目为0.4N
A
B．电解池中换成阴离子交换膜，总反应不发生变化
C．若电解过程体积变化忽略不计，则电解后甲池中溶液浓度为 4mol/L
D．电源正极反应式为：FeS+2Li+﹣2e﹣＝Fe+Li S
2
【解答】
A、由反应 2Li+FeS＝Fe+Li S 可知，Li 被氧化，应为原电池的负极，甲池产
2
生H ，A为阴极，连接原电池负极X，Y 为正极，故A错误；
2
B、换成阴离子交换膜后，OH﹣从甲池之中通过隔膜到乙池与阳极产物反 I 反
2
应，总反应方程式发生变化，故B错误；
C、阴极电极反应式为 2H+2e﹣＝H ↑，n（H ）＝0.2mol，转移 0.4mol 电子，
2 2
生成 0.4molOH﹣，则隔膜中从乙池到甲池通过的 K+数为 0.4mol，c（KOH）
＝4mol/L，即电解后甲池中溶液浓度为4mol/L，故C 正确；
第22页（共37页）D、正极反应得电子，电极反应式为FeS+2Li++2e﹣＝Fe+Li S，故D错误。
2
故选：C。
27．如图所示，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．通入甲醚的一极为负极，发生的电极反应为：
CH OCH ﹣12e﹣+16OH﹣═2CO 2﹣+11H O
3 3 3 2
B．乙装置中铁电极为阴极，电极反应式为 Fe﹣2e﹣═Fe2+
C．反应一段时间后，乙装置中生成的氢氧化钠在石墨极区
D．反应一段时间后，丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变
【解答】
甲为燃料电池，通入甲醚的Pt为负极、通入氧化剂氧气的电极为正极，则乙、
丙为电解池，Fe、精铜都是阴极，C和粗铜都是阳极，
A．甲为燃料电池，通入甲醚的 Pt 为负极，发生的电极反应为：CH OCH ﹣
3 3
12e﹣+16OH﹣═2CO 2﹣+11H O，故 A 正确；
3 2
B．乙装置中 Fe 电极上氢离子放电生成氢气，Fe 电极反应式为 2H++2e﹣═H ↑，
2
故B错误；
C．乙装置中Fe 电极上氢离子放电生成氢气，电极附近氢氧根离子浓度增加，
钠离子通过阳离子交换膜进入 Fe 电极附近，反应一段时间后，乙装置中生成
的氢氧化钠在铁极区，故 C错误；
D．丙中粗铜是阳极、纯铜是阴极，相当于粗铜的精炼，粗铜电解上不仅 Cu
失电子还有其它金属失电子，纯铜上只有铜离子得电子，所以粗铜溶解Cu的
质量小于纯铜上析出 Cu的质量，硫酸铜浓度减小，故D错误。
第23页（共37页）故选：A。
28．一种将燃料电池与电解池组合制备 KMnO 的装置如图所示（电极甲、乙、
4
丙、丁均为惰性电极）．该装置工作时，下列说法正确的是（ ）☆☆☆☆☆
A．电极丁的反应式为MnO 2﹣+e﹣＝MnO ﹣
4 4
B．导线中流过2mol电子时，理论上有 2molK+移入阳极区
C．电极乙附近溶液的pH增大
D．KOH 溶液的质量分数：c%＞b%＞a%
【解答】
A、丁与正极相连为阳极，MnO 2﹣失电子生成 MnO ﹣，反应式为：MnO 2﹣﹣e
4 4 4
﹣═MnO ﹣，故A错误；
4
B、根据得失电子守恒，则导线中有 2mol 电子通过时，理论上有 2mol K+移
入阴极区，故 B错误；
C、根据以上分析，乙通入氢气气体为负极，失电子发生氧化反应，电极反应
式为：H ﹣2e﹣+2OH﹣＝2H O，所以乙电极附近溶液的pH减小，故C 错误；
2 2
D、燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过，而燃料电池中正极氧气得到电子
产生 OH﹣，所以反应后氢氧化钾的浓度升高，即 c%大于 b%，负极氢气失电
子生成氢离子消耗氢氧根离子，所以 b%＞a%，得到 c%＞b%＞a%，故 D 正
确。
故选：D。
29．如图所示的装置，C、D、E、F、X、Y 都是惰性电极．将电源接通后，向
第24页（共37页）（乙）中滴入酚酞溶液，在F 极附近显红色．则以下说法不正确的是（ ）
☆☆☆☆☆
A．电源B 极是正极
B．（甲）、（乙）装置的C、D、E、F电极均有单质生成，其物质的量比1：2：
2：2
C．欲用（丙）装置给铜镀银，G应该是Ag，电镀液选是AgNO 溶液
3
D．装置（丁）中X极附近红褐色变浅，说明氢氧化铁胶粒带正电荷
【解答】
A、电解滴入酚酞的氯化钠溶液时，阴极上氢离子放电，导致阴极附近显碱性，
所以阴极附近溶液显红色，在 F 极附近显红色，所以 F 极是阴极，则 B 极是
负极，故 A错误；
B、电解硫酸铜溶液时，阳极 C 上生成氧气，阴极 D 上生成铜；电解氯化钠
溶液时，阳极 E 上生成氯气，阴极 F 上生成氢气，当通过相同的电量时，其
物质的量比为 1：2：2：2，故B正确；
C、电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，电解质溶液中金属阳离子和阳极
材料是相同元素，所以欲用（丙）装置给铜镀银，G应该是Ag，电镀液选是
AgNO 溶液，故C正确；
3
D、电解池工作时，溶液中阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动，装置丁中，
X极是阳极，Y极是阴极，X极附近红褐色变浅，说明氢氧化铁胶粒向阴极移
动，由此证明氢氧化铁胶粒带正电荷，故D正确。
故选：A。
30．采用惰性电极从 NO ﹣、SO2﹣、Cl﹣、Cu2+、Ba2+、H+中选出适当的离子组成电
3 4
解质，并对其溶液进行电解（多写少写均不给分）． ☆☆☆
第25页（共37页）（1）若两极分别放出 H 和O，则可能的电解质的化学式为 ；
2 2
（2）若阴极能析出金属，阳极放出 O，则可能的电解质的化学式为 ；
2
（3）若两极分别放出气体，且体积比为1：1，则电解质的化学式为 ．
【解答】
阴极上阳离子放电顺序为Cu2+＞H+＞Ba2+，阳极上阴离子放电顺序为Cl﹣＞OH
﹣＞SO2﹣、NO﹣，
4 3
（1）当阴极放出H，阳极放出O 时，则溶液中的电解质不放电，溶液中阳离
2 2
子为 H+或Ba2+，阴离子为SO2﹣或NO﹣，所以电解质是HSO、HNO、Ba（NO）
4 3 2 4 3 3 2
故答案为：H SO 、HNO 、Ba（NO ）
2 4 3 3 2
（2）当阴极析出金属，则金属离子为 Cu2+，阳极放出O 时，阴离子为SO2﹣或
2 4
NO﹣；所以电解质是 CuSO、Cu（NO），
3 4 3 2
故答案为：CuSO 、Cu（NO ）；
4 3 2
（3）由题给阴阳离子分析可得，放出的气体只能是H、O、Cl 中其中两种，
2 2 2
且又由于气体体积比为 1:1，故气体只能为 H 和 Cl 。因此，阴极为 H+放电,
2 2
溶液中的阳离子为 H+或Ba2+；阳极为 Cl﹣放电，溶液中的阴离子为 Cl﹣，所以
电解质为 HCl、BaCl，
2
故答案为：HCl、BaCl ．
2
31．如图所示，某同学设计了一个甲醚（CHOCH）燃料电池并探究氯碱工业原
3 3
理和粗铜的精炼原理，乙装置中X为阳离子交换膜。根据要求回答下列相
关问题： ☆☆☆☆
第26页（共37页）（1）通入氧气的电极为 （填“正极”或“负极”），写出负极的电极
反应式 。
（2）铁电极为 （填“阳极”或“阴极”），石墨电极的电极反应式
为 。
（3）反应一段时间后，乙装置中生成NaOH主要在 （填“铁极”或“石
墨极”）区。
（4）如果粗铜中含有锌、银等杂质，丙装置中阳极上电极反应式为 ，
反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将 （填“增大”“减小”或“不变”）。
（5）若在标准状况下，有2.24L 氧气参加反应，则乙装置中铁电极上生成的
气体在标准状况下的体积为 ；丙装置中阴极析出铜的质量为 。
【解答】
（1）燃料电池是将化学能转变为电能的装置，属于原电池，投放燃料的电极
是负极，投放氧化剂的电极是正极，所以通入氧气的电极是正极，负极上甲
醚失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CHOCH ﹣
3 3
12e﹣+16OH﹣═2CO2﹣+11HO，
3 2
故答案为：正极；CHOCH ﹣12e﹣+16OH﹣═2CO 2﹣+11H O；
3 3 3 2
（2）乙池有外接电源属于电解池，铁电极连接原电池的负极，所以是阴极，
则石墨电极是阳极，阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为：2Cl﹣﹣2e﹣
═Cl ↑，
2
故答案为：阴极；2Cl﹣﹣2e﹣═Cl ↑；
2
（3）乙池中阴极是铁，阳极是碳，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离
子放电，导致阴极附近氢氧根离子浓度大于氢离子浓度溶液呈碱性，所以乙
装置中生成氢氧化钠主要在铁极区，
故答案为：铁极；
（4）如果粗铜中含有锌、银等杂质，阳极上不仅铜还有锌、银失电子进入溶
液，阴极上析出铜单质，阳极电极方程式分别为 Zn﹣2e﹣＝Zn2+、Cu﹣2e﹣＝Cu2+，
根据转移电子数相等知，阳极上溶解的铜小于阴极上析出的铜，所以丙装置
中反应一段时间，硫酸铜溶液浓度将减小，
故答案为：Zn﹣2e﹣＝Zn2+、Cu﹣2e﹣＝Cu2+；减小；
第27页（共37页）（5）根据串联电池中转移电子数相等得氧气、氢气和铜的关系式为：
O—2H —2Cu，设生成氢气的物质的量是x，生成铜的质量是y。
2 2
O — 2H — 2Cu
2 2
22.4L 2mol 128g
2.24L x y
x＝0.2mol，体积是0.2mol×22.4L/mol＝4.48L
y＝12.8g
故答案为：4.48L； 12.8g。
32．亚磷酸（HPO ）是二元酸，HPO 溶液存在电离平衡：HPO ⇌ H++HPO ﹣．亚
3 3 3 3 3 3 2 3
磷酸与足量NaOH溶液反应，生成水和NaHPO． ☆☆☆☆
2 3
（1）①写出亚磷酸与少量NaOH溶液反应的离子方程式 ．
②根据亚磷酸（HPO）的性质可推测NaHPO 稀溶液的pH 7（填“＞”、
3 3 2 3
“＜”或“＝”）．
（2）亚磷酸具有强还原性，可使碘水褪色，该反应的化学方程式 ．
（3）电解 NaHPO 溶液也可得到亚磷酸，装置示意图如下：
2 3
说明：阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过．
①阴极的电极反应式为 ．②产品室中生成亚磷酸的离子方程式
为 ．
【解答】
（1）①亚磷酸是二元酸，亚磷酸和少量氢氧化钠反应生成NaHPO、HO，所以
2 3 2
第28页（共37页）该反应的离子方程式为：HPO +OH﹣＝HPO﹣+HO；
3 3 2 3 2
故答案为：H PO +OH﹣＝H PO﹣+H O；
3 3 2 3 2
②亚磷酸是二元酸，故NaHPO 属于正盐，HPO2﹣只能发生水解而使溶液显示碱
2 3 3
性，即 pH＞7，
故答案为：＞；
（2）碘具有氧化性，亚磷酸具有强还原性，所以亚磷酸和碘能发生氧化还原
反应生成氢碘酸和磷酸，反应方程式为：HPO+I+HO＝2HI+HPO；
3 3 2 2 3 4
故答案为：H PO +I+H O＝2HI+H PO；
3 3 2 2 3 4
（3）①阴极上氢离子得电子发生还原反应，电极反应式为2H++2e﹣＝H↑，故
2
答案为：2H++2e﹣＝H↑；
2
②产品室中 HPO2﹣和氢离子结合生成亚磷酸，反应离子方程式为：HPO2﹣+2H+
3 3
＝HPO ，
3 3
故答案为：HPO 2﹣+2H+＝H PO．
3 3 3
33．☆☆☆☆
（1）①某燃料电池以二甲醚为原料，熔融碳酸盐为电解质，其负极反应如下：
CHOCH+6CO2﹣﹣12e﹣═8CO+3HO．写出该燃料电池的正极反应式： 。
3 3 3 2 2
②废水中含甲醇对水质会造成污染，Co3+可将甲醇氧化为CO．某同学以Pt作
2
电极电解酸性含甲醇废水与 CoSO 混合液模拟工业除污原理，其阳极反应式
4
为 。
③用惰性电极电解一定浓度的硫酸铜溶液，通电一段时间后，向所得的溶液
中加入 0.1mol Cu（OH） 后恰好恢复到电解前的浓度和 pH．则电解过程中转
2
移的电子数为 。
（2）某同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设
想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
第29页（共37页）①该电解槽的阳极反应式为 。
此时通过阴离子交换膜的离子数 （填“大于”、“小于”或“等于”）
通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口 （填“A”、“B”、“C”或“D”）导出。
【解答】
（1）①燃料电池中，正极上氧化剂氧气得电子和二氧化碳发生还原反应生成
碳酸根离子，电极反应式为 O+4e﹣+2CO＝2CO2﹣，
2 2 3
故答案为：O +4e﹣+2CO ＝2CO 2﹣；
2 2 3
②通电后，将 Co2+氧化成Co3+，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应
为Co2+﹣e﹣＝Co3+，
故答案为：Co2+﹣e﹣＝Co3+；
③Cu（OH） 从组成上可看成CuO•HO，加入0.1 mol Cu（OH） 后，恰好恢复
2 2 2
到电解前的浓度和 pH，即电解生成了0.1mol Cu、0.1mol H、0.1mol O，由
2 2
转移电子数可得：
O — 4e-
2
1mol 4mol
0.1mol 0.4mol
所以电解过程中共转移电子为 0.4mol，即0.4N，
A
故答案为：0.4N ；
A
（2）①电解硫酸钾溶液时，阳极上氢氧根离子放电生成氧气，电极反应式为
4OH﹣﹣4e﹣＝2HO+O↑，根据电荷守恒知，通过阴离子交换膜的离子数小于通
2 2
过阳离子交换膜的离子数，
故答案为：4OH﹣﹣4e﹣＝2H O+O ↑；小于；
2 2
②电解时，阴极上氢离子放电生成氢气，同时溶液中产生氢氧化钾，气体从
上口 C放出，则氢氧化钾从D口流出，故选D，
故答案为：D。
34．铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO，电解质溶液为稀硫酸．工
2
第30页（共37页）作时，该电池的总反应为 PbO+Pb+2HSO ＝2PbSO+2HO。认真观察下列装置，
2 2 4 4 2
回答下列问题： ☆☆☆☆☆
（1）装置 B中PbO 上发生的电极反应为 ．
2
（2）装置 A中总反应的离子方程式为 ．
（3）若装置E的目的是在铜上镀银，极板N的材料为 （填“镀层金
属”或“镀件”），电镀液是 溶液．
（4）若装置 E 的目的是用电解方法精炼含有少量 Zn、Fe、Ag、Au 杂质的粗
铜，电解液 x选用CuSO 溶液，则
4
①M电极的材料是 ，电极反应式为 ．
②精炼结束后，电解液中的金属阳离子有 ，阳极泥的成分为
（5）当装置A中Cu电极质量改变6.4g时，装置D中产生的气体体积为
L（标准状况）．
【解答】
（1）B 和 C 装置形成原电池，铅作负极，二氧化铅作正极，原电池放电时，
正极上二氧化铅得电子和硫酸根离子反应生成硫酸铅，发生还原反应，电极反
应式为：PbO+2e﹣+4H++SO2﹣═PbSO+2HO，
2 4 4 2
故答案为：PbO +2e﹣+4H++SO 2﹣═PbSO+2H O；
2 4 4 2
（2）A连接电源，则A是电解池，左边Pt作阴极，右边Cu作阳极，阳极上
电解
Cu放电，阴极上氢离子放电，装置A中总反应的离子方程式为：Cu+2H+ ¯ Cu2++H
2
↑，
第31页（共37页）电解
故答案为：Cu+2H+ ¯ Cu2++H ↑；
2
（3）电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极，电解质溶液中阳离子和镀层金
属相同，若装置 D的目的是在某镀件上镀银，则X为硝酸银溶液，N作阳极，
应该是银，为镀层金属，
故答案为：镀层金属；AgNO ；
3
（4）①B和C装置形成原电池，铅作负极，D连接电源，则D、E都是电解池，
E 中 M 为阴极，N 为阳极，电解方法精炼粗铜，电解池的阴极（M）材料是精
铜，电极反应为：Cu2++2e﹣＝Cu，电解池的阳极（N）材料是粗铜，电极反应
主要为：Cu﹣2e﹣＝Cu2+，
故答案为：精铜；Cu2++2e﹣＝Cu；
②作阳极的粗铜中的铜以及比铜活泼的金属失去电子进入溶液，以Zn2+，Fe2+，
Cu2+的形式进入溶液中；比铜不活泼的金属 Au、Ag 不会失去电子，以单质的
形成沉入电解槽形成“阳极泥”，则沉积在电解槽底部（阳极泥）的杂质是Au、
Ag，电解一段时间后，电解液中的金属离子有Zn2+，Fe2+，Cu2+
故答案为：Zn2+，Fe2+，Cu2+；Ag，Au；
（5）当装置A中Cu电极质量改变 6.4g时，n（Cu）＝0.1mol，则转移0.2mol
电子，装置 D 中 n（NaCl）＝0.1mol，阳极首先发生 2Cl﹣2e﹣＝Cl ↑、其次
2
发生 4OH﹣4e﹣＝2HO+O↑，则阳极首先生成0.05molCl，其次生成0.025mol
2 2 2
O，阴极只发生 2H++2e﹣＝H↑，生成0.1mol H，则总共生成0.175mol气体，
2 2 2
体积为 0.175mol×22.4L/mol＝3.92L，
故答案为：3.92．
35．如图是一个化学过程的示意图。 ☆☆☆☆☆
第32页（共37页）（1）图中甲池中 OH﹣移向 极（填“CHOH”或“O”）。
3 2
（2）写出通入 CHOH的电极的电极反应式： 。
3
（3）向乙池两电极附近滴加适量紫色石蕊试液，附近变红的电极为 极
（填“A”或“B”），并写出此电极的反应式： 。
（4）乙池中总反应的离子方程式： 。
（5）当乙池中B（Ag）极的质量增加 5.4g时，乙池的pH是 （若此时
乙池中溶液的体积为 500mL）；此时丙池某电极析出 1.60g某金属，则丙中的
某盐溶液可能是 （填序号）。
A．MgSO B．CuSO C．AgNO D．AlCl
4 4 3 3
【解答】
（1）燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，原电
池放电时，根据负电找负极原则，即OH﹣向投放甲醇的电极移动，
故答案为：CH OH；
3
（2）该燃料电池中，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电
极反应式为：CHOH﹣6e﹣+8OH﹣＝CO2﹣+6HO，
3 3 2
故答案为：CH OH﹣6e﹣+8OH﹣＝CO 2﹣+6HO；
3 3 2
（3）乙池有外接电源属于电解池，连接原电池正极的A是阳极，连接原电池
负极的 B是阴极，电解硝酸银溶液时，A电极上氢氧根离子放电导致电极附近
氢离子浓度大于氢氧根离子浓度，溶液呈酸性，加入紫色石蕊试液呈红色，
电极反应式为 4OH﹣﹣4e﹣＝O↑+2HO，
2 2
故答案为：A，4OH﹣﹣4e﹣＝O↑+2H O；
2 2
（4）电解硝酸银溶液时，银离子得电子生成银、水失电子生成氧气和氢离子，
电解
离子方程式为 4Ag++2HO ¯ 4Ag+O↑+4H+，
2 2
电解
故答案为：4Ag++2HO ¯ 4Ag+O↑+4H+；
2 2
（5）当乙池中 B（Ag）极的质量增加5.40g时，设氢离子浓度为x mol/L，
4Ag++2H O＝4Ag+O↑+4H+；
2 2
第33页（共37页）432g 4mol
5.40g 0.5x mol
解得：x＝0.1，所以溶液的pH＝1，
阴极上析出金属，则在金属活动性顺序表中金属元素处于 H 元素后，根据串
联电池中转移电子数相等知，丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池
中转移电子数，据此确定含有的金属元素，析出5.40g Ag时转移0.05mol电
子，
A、硫酸镁中镁元素处于 H元素前，所以阴极上不析出金属单质，故错误；
B、电解硫酸铜溶液时，阴极上析出1.60g铜需要转移电子0.05mol，故正确；
C、电解硝酸银溶液时，阴极上析出1.60g银需要转移电子0.0148mol＜0.05mol，
故正确；
D、氯化铝中铝元素处于氢元素前，所以阴极上不析出金属单质，故错误；
故选 BC；
故答案为：1；BC。
36．如图所示装置中，甲、乙、丙三个烧杯依次分别盛100g5.00%的NaOH溶液、
足量的CuSO 溶液和100g10.00%的KSO 溶液，电极均为石墨电极。☆☆☆☆☆
4 2 4
（1）接通电源，经过一段时间后，测得丙中 KSO 浓度为 10.47%，乙中 c 电
2 4
极质量增加。据此回答问题：
①电源的 N端为 极；
②电极 b上发生的电极反应为 ；
③列式计算电极 b上生成的气体在标准状况下的体积 ；
④电极 c的质量变化是 g；
⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化：甲溶液 ；乙溶
液 ；丙溶液 ；
第34页（共37页）（2）如果电解过程中铜全部析出，此时电解 （填“能”或“不能”）
继续进行，原因是 。
【解答】
（1）①乙中c电极质量增加，说明c为阴极，析出Cu，所以a、e都是阴极，
b、d、f都是阳极，阴极连接电源负极；则M为负极、N为正极，
故答案为：正；
②电极b上氢氧根离子放电生成氧气和水，电极反应式为4OH﹣+4e﹣＝O↑+2HO，
2 2
故答案为：4OH﹣+4e﹣＝O↑+2H O；
2 2
×
③丙装置实质上是电解水，电解水的质量 4.5g，b、f
ួួ ួ᠈ួួ
电极上都是生成氧气，根据 O原子守恒得 n（ Oួួ） n（ ួH᠈ʹO ），电 解4.5g水f
2 2
电极上生成氧气物质的量 × 0.125mol ，则 b电极上生成氧气体积
ʹ᠈ᇩ
＝nV ＝0.125mol×22.4L/ mo l＝2 . 8ͶL㈀，˅끄
m
故答案为：2.8L；
×
④串联电路中转移电子相等，则电极 c 的质量增加量 ×64g/mol
ួ᠈ ᇩ㈀˅끄 ʹ
＝16g，
故答案为：16；
⑤甲实际上是电解水，导致NaOH浓度增大、乙电解后生成硫酸，丙实际上是
电解水导致溶液浓度增大，硫酸钠溶液呈中性，所以甲碱性增强、乙酸性增
强、丙酸碱性大小没有变化，
故答案为：碱性增强；酸性增强；酸碱性大小没有变化；
（2）如果电解过程中铜全部析出，溶液为硫酸溶液，所以电解能继续进行，
但是此时实际上是电解水，
故答案为：能；CuSO 溶液已转变为稀硫酸，反应也就变为水的电解反应。
4
37．在如图所示的装置中，若通直流电5min时，铜电极质量增加2.16g．试回答
下列问题． ☆☆☆☆☆
第35页（共37页）（1）电源中 X电极为直流电源的 极．
（2）pH变化：A： ，B： ，C： ．（填“增大”、“减小”
或“不变”）
（3）通电5min时，B 中共收集224mL（标准状况下）气体，溶液体积为200mL，
则通电前 CuSO 溶液的物质的量浓度为 （假设电解前后溶液体积无变
4
化）．
（4）若A中KCl足量且溶液的体积也是200mL，电解后，溶液的pH为 （假
设电解前后溶液体积无变化）．
【解答】
（1）由铜电极的质量增加，发生Ag++e﹣═Ag，则Cu电极为阴极，Ag为阳极，
Y为正极，可知 X为电源的负极，
故答案为：负；
（2）A 中电解氯化钾得到氢氧化钾溶液，pH 增大，B 中电解硫酸铜溶液生成
硫酸，溶液中氢离子浓度增大，pH 减小，C 中阴极反应为 Ag++e﹣═Ag，阳极
反应为 Ag﹣e﹣═Ag+，溶液浓度不变，则pH不变，
故答案为：增大；减小；不变；
（3）C中阴极反应为 Ag++e﹣═Ag，n（Ag） 0.02mol，则转移的电
᠈ ͳ
子为 0.02mol，B 中阳极反应为 4OH﹣﹣4e﹣═ 2 Hួ O+ͶO㈀˅↑끄 ，则转移 0.02mol 电子
2 2
生成氧气为 0.005mol，其体积为0.005mol×22.4L/mol＝0.112L＝112mL，
则在阴极也生成112mL气体，由2H++2e﹣═H↑，则氢气的物质的量为0.005mol，
2
该反应转移的电子为 0.01mol，则 Cu2++2e﹣═Cu 中转移 0.01mol 电子，所以
Cu2+的物质的量为 0.005mol，通电前c（CuSO） 0.025 mol•L﹣1；
4
ួ᠈ួួᇩ㈀˅끄
第36页（共37页） ួ᠈ 故答案为：0.025mol/L；
通电
（4）由A中发生2KCl+2HO ¯ 2KOH+H↑+Cl↑～2e﹣，由电子守恒可知，转移
2 2 2
0.02mol 电子时生成 0.02mol KOH，忽略溶液体积的变化，则 c（OH﹣）
0.1mol•L﹣1，溶液pH＝13，
ួ᠈ួ ㈀˅끄
故答ួ案᠈ 为 ：13．
第37页（共37页）
