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一、选择题
1．(2019·邢台期末)常温下用惰性电极电解NaHSO 溶液，电解一段时间后，下列有关电
4
解质溶液变化的说法正确的是( )
A．电解质溶液的浓度增大，pH减小
B．电解质溶液的浓度增大，pH增大
C．电解质溶液的浓度减小，pH减小
D．电解质溶液的浓度不变，pH不变
解析：选A。NaHSO===Na＋＋H＋＋SO，溶液呈酸性，常温下用惰性电极电解NaHSO 溶
4 4
液实质是电解水，因此NaHSO 溶液的浓度增大，c(H＋)增大，pH减小，故A项正确。
4
2．(2019·贵阳调研)在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：一艘名叫“阿那吉纳”号
的货轮满载着精铜砂，在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。坚硬的钢制船
体为什么会突然漏水呢？事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相
关。下列对此调查结论的理解正确的是( )
A．精铜砂装载过多导致沉船
B．运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大，超过船的承载能力
C．在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀
D．在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作为阳极而被氧化腐蚀
解析：选C。潮湿环境中，Cu、Fe形成原电池加快了轮船的腐蚀。
3．(2019·高考江苏卷)将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，
置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法
正确的是( )
A．铁被氧化的电极反应式为Fe－3e－===Fe3＋
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
解析：选C。A项，铁和炭的混合物用NaCl溶液湿润后构成原电池，铁做负极，铁失去电
子生成Fe2＋，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，错误；B项，铁腐蚀过程中化学能除了转化为电
能外，还可转化为热能等，错误；C项，构成原电池后，铁腐蚀的速率变快，正确；D项，用水代
替NaCl溶液，Fe和炭也可以构成原电池，Fe失去电子，空气中的O 得到电子，铁发生吸氧腐
2
蚀，错误。
4．电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示，电极均为惰
性电极。已知海水中含Na＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO等离子。下列叙述中正确的是( )
A．A膜是阳离子交换膜
B．通电后，海水中阴离子往b电极处移动
C．通电后，b电极上产生无色气体，溶液中出现白色沉淀
D．通电后，a电极的电极反应式为4OH－－4e－===O ↑＋2HO
2 2
解析：选C。A项，A膜是阴离子交换膜，错误；B项，通电后，海水中阴离子往阳极(a电
极)处移动，错误；C项，通电后，由于放电能力：H＋>Mg2＋>Na＋>Ca2＋，所以H＋在阴极(b电极)上放电：2H＋＋2e－===H ↑，产生无色气体，由于破坏了附近的水的电离平衡，在该区域
2
c(OH－)增大，会发生反应：Mg2＋＋2OH－===Mg(OH) ↓，所以溶液中还会出现白色沉淀，正
2
确；D项，通电后，由于溶液中的放电能力：Cl－>OH－>SO，所以在阳极(a电极)上发生反应：
2Cl－－2e－===Cl↑，错误。
2
5．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )
A．常温下，断开K，若M溶液为浓硫酸，则铁发生化学腐蚀
B．关闭K，若M为氯化钠，则铁极的电极反应式为O＋4e－＋2HO===4OH－
2 2
C．关闭K，若M为硫酸铵，则石墨极的电极反应式为2H＋＋2e－===H ↑
2
D．关闭K，若M溶液为海水，石墨换成铜或银，则叫外加电流的阴极保护法
解析：选C。常温下，断开K，若M溶液为浓硫酸，则金属铁被钝化，铁受到保护，故A错
误；关闭K，若M为氯化钠，则发生金属铁的吸氧腐蚀，金属铁是负极，铁极的电极反应式为
Fe－2e－===Fe2＋，故B错误；关闭K，若M为硫酸铵，其溶液显酸性，则发生金属铁的析氢腐
蚀，石墨是正极，石墨极的电极反应式为2H＋＋2e－===H ↑，故C正确；关闭K，若M溶液为
2
海水，石墨换成铜或银，此时金属铁是负极，会加快金属Fe的腐蚀速率，故D错误。
6．(2019·广州一模)用电解法可提纯含有某种含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理
如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．阳极反应式为4OH－－4e－===2H O＋O↑
2 2
B．通电后阴极区附近溶液的pH增大
C．K＋通过阳离子交换膜从阴极区移向阳极区
D．纯净的KOH溶液从b口导出
解析：选C。阳极区为粗KOH溶液，阳极上OH－失电子发生氧化反应：4OH－－4e－
===2H O＋O↑，A项正确；通电后阴极上HO得电子发生还原反应：2HO＋2e－===H ↑＋
2 2 2 2 2
2OH－，阴极区附近溶液中c(OH－)增大，pH增大，B项正确；电解时阳离子向阴极区移动，故
K＋通过阳离子交换膜从阳极区移向阴极区，C项错误；阴极区生成KOH，故纯净的KOH溶
液从b口导出，D项正确。
7．常温下，NCl 是一种黄色黏稠状液体，是制备新型水消毒剂ClO 的原料，可以采用如
3 2
图所示装置制备NCl 。下列说法正确的是( )
3A．每生成1 mol NCl ，理论上有4 mol H＋经质子交换膜右侧向左侧迁移
3
B．可用湿润的淀粉KI试纸检验气体M
C．石墨极的电极反应式为NH＋3Cl－－6e－===NCl ＋4H＋
3
D．电解过程中，质子交换膜右侧溶液的pH减小
解析：选C。A项，由NH→NCl ，根据元素化合价变化知，NH中N由－3价升高至＋3价，
3
每生成1 mol NCl ，理论上有6 mol H＋经质子交换膜右侧向左侧(阴极区)迁移，错误。B项，M
3
是氢气，不能用湿润的淀粉KI试纸检验，错误。D项，电解过程中，质子交换膜右侧溶液中
c(H＋)减小，溶液pH增大，错误。
8．某工厂用电解法处理含有SO 的尾气，其装置如图所示(电极材料均为惰性电极)。下
2
列说法不正确的是( )
A．电极a连接的是电源的正极
B．若电路中转移0.03 mol e－，则离子交换膜左侧溶液中增加0.03 mol离子
C．图中的离子交换膜是阳离子交换膜
D．阴极的电极反应式为2HSO＋2e－＋2H＋===S O＋2HO
2 2
解析：选B。A.根据装置图可知，电极a上发生SO ＋2HO－2e－===SO＋4H＋，根据电解
2 2
原理可知，电极a为阳极，即电极a接电源的正极，故A说法正确；B.电极b为阴极，根据装置
图可知，电极b的电极反应式为2HSO＋2H＋＋2e－===S O＋2HO，电极a的电极反应式为
2 2
SO ＋2HO－2e－===SO＋4H＋，通过0.03 mol电子，电极a上产生0.015 mol SO和 0.06 mol
2 2
H＋，电极b上消耗0.03 mol H＋，即从左侧转移到右侧0.03 mol H＋，因此左侧增加离子的量为
(0.015＋0.06－0.03) mol＝0.045 mol，故B说法错误；C.根据选项B的分析，左侧H＋转移到右
侧，说明离子交换膜是阳离子交换膜，故C说法正确；D.根据选项B的分析可知说法正确。
9．(2019·贵阳高三检测)如图表示用酸性氢氧燃料电池为电源进行的电解实验。下列说
法中正确的是( )
A．燃料电池工作时，正极反应为O＋2HO＋4e－===4OH－
2 2
B．a极是铁，b极是铜时，b极逐渐溶解，a极上有铜析出C．a极是粗铜，b极是纯铜时，a极逐渐溶解，b极上有铜析出
D．a、b两极均是石墨时，a极上产生的O 与电池中消耗的H 的体积比为2∶1
2 2
解析：选C。因为是酸性氢氧燃料电池，所以正极反应为O＋4e－＋4H＋===2H O，A项错
2 2
误；题图所示右侧装置为电解池，a极与电池的正极相连，为电解池的阳极，所以铁失电子，a
极逐渐溶解，b极上有铜析出，B项错误；a极是粗铜，b极是纯铜时，形成电解精炼铜的装置，
C项正确；a极上产生1 mol O 时转移4 mol电子，转移4 mol电子时，电池中消耗2 mol H ，
2 2
则相同条件下，a极上生成的氧气与电池中消耗的H 的体积比为1∶2，D项错误。
2
10．(2019·衡水中学测试)在日常生活中，我们经常看到铁制品生锈、铝制品表面出现白
斑等金属腐蚀现象。可以通过下列装置所示实验进行探究。下列说法正确的是( )
A．按图Ⅰ装置实验，为了更快更清晰地观察到导管内液柱上升，可用酒精灯加热具支试
管
B．图Ⅱ装置是图Ⅰ所示装置的原理示意图，图Ⅱ装置的正极材料是铁
C．铝制品表面出现白斑可以通过图Ⅲ装置进行探究，Cl－由活性炭区向铝箔表面区迁移，
并发生电极反应：2Cl－－2e－===Cl↑
2
D．图Ⅲ装置的总反应方程式为4Al＋3O＋6HO===4Al(OH) ，生成的Al(OH) 脱水形成
2 2 3 3
白斑
解析：选D。A.具支试管内气体受热压强增大，不能更快更清晰地观察到液柱上升，错误；
B.在铁腐蚀的原电池反应中，铁做负极，错误；C.负极反应式为Al－3e－===Al3＋，正极反应式
为O＋2HO＋4e－===4OH－，总反应方程式为4Al＋3O＋6HO===4Al(OH) ，错误；D.由上
2 2 2 2 3
述分析可知图Ⅲ装置的总反应方程式为4Al＋3O＋6HO===4Al(OH) ，生成的Al(OH) 进一
2 2 3 3
步脱水形成白斑，正确。
二、非选择题
11.某课外活动小组的同学在学习了电化学相关知识后，用如图装置进行
实验，请回答下列问题：
(1)实验一：将开关 K 与 a 连接，则乙为______极，电极反应式为
____________________________。
(2)实验一结束后，该研究小组的同学决定在乙电极表面上镶嵌下列金属
中的一种以防止铁被腐蚀，正确的选择是______。
A．Cu B．Zn
C．Sn D．Ag
(3)实验二：将开关 K 与 b 连接，则乙为______极，总反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(4)对于实验二，下列说法正确的是______(填字母)。
A．溶液中Na＋向甲极移动
B．从甲极处逸出的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝C．反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
D．反应结束后，甲电极和乙电极上收集到的气体体积一定相等
(5)该研究小组的同学在进行实验二结束的溶液中滴加酚酞溶液，发现______(填“甲”
或“乙”)极附近变红。若标准状况下乙电极产生22.4 mL气体，转移电子的物质的量为
______mol；若剩余溶液体积为200 mL，则该溶液的pH为______。
解析：(1)开关K与a相连构成原电池，铁做原电池的负极，失去电子发生氧化反应：Fe－
2e－===Fe2＋。(2)在Fe上镶嵌的金属必须比铁活泼，所以选择Zn。(3)开关K与b相连构成电
解池，乙与电源负极相连，所以做电解池的阴极。(4)A项，电解池中阳离子向阴极移动，错误；
B项，甲极Cl－放电生成Cl，Cl 可使湿润的淀粉KI试纸变蓝，正确；C项，两电极生成的是等
2 2
量的H 和Cl，应通入HCl气体，若加入盐酸会引进HO，使溶液浓度减小，错误；D项，阳极
2 2 2
Cl－放电结束后OH－可能继续放电得到O，错误。(5)乙电极是H＋放电，所以该电极处产生了
2
大量的OH－，加入酚酞溶液变红；乙电极的电极反应式为2H＋＋2e－===H ↑，n(e－)＝2n(H)
2 2
＝2×22.4 ×10－3 L÷22.4 L·mol－1＝0.002 mol；n(OH－)＝2n(H )＝0.002 mol，所以c(OH－)＝
2
0.002 mol÷0.2 L＝0.01 mol·L－1，所以pH＝12。
答案：(1)负 Fe－2e－===Fe2＋ (2)B
(3)阴 2Cl－＋2HO=====2OH－＋H↑＋Cl↑
2 2 2
(4)B (5)乙 0.002 12
12．认真观察下列装置，回答下列问题：
(1)装置B中PbO 上发生的电极反应式为____________________________
2
________________________________________________________________________。
连接装置B、C的U形管中装有琼脂的KCl饱和溶液，其作用是________________
________________________________________________________________________。
(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 Cu 材料上镀银，则 X 为__________，极板 N 的材料为
__________。
解析：本题的关键是判断原电池，由盐桥及相关反应可知装置B、C构成原电池。Pb做负
极：Pb－2e－＋SO===PbSO，PbO 做正极：PbO ＋2e－＋SO＋4H＋===PbSO＋2HO。装置A
4 2 2 4 2
中与PbO 相连的Cu电极为电解池的阳极：Cu－2e－===Cu2＋，Pt电极为阴极：2H＋＋2e－
2
===H ↑，总反应为Cu＋2H＋=====Cu2＋＋H↑。装置E中为电镀，镀层金属做阳极，镀件做
2 2
阴极；极板M为阴极，则其材料为铜；极板N为阳极，则其材料为银；X溶液为AgNO 溶液。
3
答案：(1)PbO ＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO＋2HO 使装置B、C中的溶液连成通路，平
2 4 2
衡电荷
(2)Cu＋2H＋=====Cu2＋＋H↑
2
(3)AgNO Ag
3
13．(1)电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO的原理如图，电源正极为________(填“A”或“B”)，阴极反应式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)如图是一种用电解原理来制备HO，并用产生的HO 处理废氨水的装置。
2 2 2 2
①为了不影响HO 的产量，需要向废氨水中加入适量HNO 调节溶液的pH约为5，则
2 2 3
所得溶液中c(NH)________(填“>”“＜”或“＝”)c(NO)。
②Ir－Ru惰性电极吸附O 生成HO，其电极反应式为
2 2 2
________________________________________________________________________。
③理论上电路中每转移3 mol e－，最多可以处理废氨水中溶质(以NH 计)的质量是
3
________g。
(3)电解法也可以利用KHCO 使KCO 溶液再生，其原理如图所示，KHCO 应进入
3 2 3 3
________(填“阴极”或“阳极”)室。简述KCO 再生的原理：________________
2 3
________________________________________________________________________。
解析：(1)由题给原理图可知，Ag－Pt电极上NO发生还原反应生成N，因此Ag－Pt电
2
极为阴极，电极反应式为2NO＋12H＋＋10e－===N ↑＋6HO，则B为电源负极，A为电源正
2 2
极。
(2)①溶液中存在电荷守恒：c(NH)＋c(H＋)＝c(NO)＋c(OH－)，pH约为5，则溶液呈酸性，
即c(H＋)>c(OH－)，则c(NH)＜c(NO)；②Ir－Ru惰性电极吸附氧气，氧气得电子发生还原反
应：O＋2H＋＋2e－===H O；③4NH ＋3O===2N ＋6HO中，消耗4 mol氨转移12 mol电子，
2 2 2 3 2 2 2
因此转移3 mol电子时，最多可以处理废氨水中溶质NH 的物质的量为1 mol，其质量为17
3
g。
(3)根据题图可知，在阴极水电离产生的H＋获得电子变为氢气逸出，产生的OH－和HCO
反应生成CO，使得KCO 再生。
2 3
答案：(1)A 2NO＋12H＋＋10e－===N ↑＋6HO
2 2
(2)①＜ ②O＋2H＋＋2e－===H O ③17
2 2 2(3)阴极 在阴极水电离产生的H＋得电子生成H，产生的OH－和HCO反应生成CO，使
2
得KCO 再生
2 3
