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易错点 18 电化学基础
易错题【01】原电池电极的确定
（1）根据电极材料确定：对于金属、金属电极，通常较活泼的金属是负极，较不活泼的金属是正极，如
原电池：Zn—Cu—CuSO 中，Zn作负极，Cu作正极，Al—Mg——KOH中，Al作负极，Mg作正极；对于
4
金属、非金属电极，金属作负极，非金属作正极；对于金属、化合物电极，金属作负极，化合物作正极。
（2）根据电极反应确定：原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。
（3）根据电极现象确定：若不电极断溶解或质量不断减少，该电极发生氧化反应，通常为原电池的负极，
若原电池电极上有气体生成、电极质量不断增加或电极质量不变，该电极发生还原反应，通常为原电池的
正极。
（4）根据移动方向判断：电子流动方向是由负极流向正极,电子流出的一极为负极，流入的一极为正极；
电流是由正极流向负极，电流流出的一极为正极，流入的一极为负极；在原电池的电解质溶液内，阳离子
移向正极，阴离子移向是负极。
易错题【02】电极反应式的书写方法
(1)拆分法：写出原电池的总反应。如2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋；把总反应按氧化反应和还原反应拆分为
两个半反应，并注明正、负极，并依据质量守恒、电荷守恒及电子得失守恒配平两个半反应：正极：2Fe3＋
＋2e－===2Fe2＋，负极：Cu－2e－===Cu2＋。
(2)加减法：写出总反应。如Li＋LiMn O===Li MnO；写出其中容易写出的一个半反应(正极或负极)。如
2 4 2 2 4
Li－e－===Li＋(负极)；利用总反应与上述的一极反应相减，即得另一个电极的反应式，即LiMn O＋Li＋＋e
2 4
－===Li MnO(正极)。
2 2 4
3. 电化学腐蚀的规律
(1)对同一种金属来说,其他条件相同时腐蚀的快慢:强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
(2)活泼性不同的两金属:活泼性差别越大,活泼性强的金属腐蚀越快。
(3)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快,且氧化剂的浓度越高,氧化性越强,腐蚀越快(钝
化除外)。
(4)电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
易错题【03】电化学腐蚀的规律
(1)对同一种金属来说,其他条件相同时腐蚀的快慢:强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。
(2)活泼性不同的两金属:活泼性差别越大,活泼性强的金属腐蚀越快。
(3)对同一种电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快,且氧化剂的浓度越高,氧化性越强,腐蚀越快(钝
化除外)。
(4)电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
易错题【04】离子交换膜的作用
(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。(2)能选择性地通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
典例分析
例1、某同学组装了如图所示的电化学装置，电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，则( )
A．电流方向：电极Ⅳ→ →电极Ⅰ
B．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－===Cu
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正确；电极Ⅰ为负极，发生氧化
反应，B错误；电极Ⅱ为正极，Cu2＋在此被还原， C错误；电极Ⅲ为阳极，活性阳极Cu在此被氧化，D
错误。
例2、某单液电池如图所示，其反应原理为 。下列说法错误的
是( )
A. 放电时，左边电极为负极
B. 放电时，溶液中 向右边电极移动
C. 充电时，右边电极上发生的电极反应式：
D. 充电时，当左边电极生成 时，电解质溶液减轻2g
C【解析】放电时左边电极发生氧化反应，为电池的负极，A正确；放电时左边为电池的负极，右边则为
电池的正极，工作时阳离子向正极移动，即H+离子向右边电极移动，B正确；充电时左边电极为阴极，发生还原反应，即 ；右边电极为阳极，发生氧化反应，即 ，C错误；由
反应 可知，充电时，当左边电极生成 时，电解质溶液中会减少
2molHCl，则减少的质量为73g，D正确。
例3、在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如下图所示。
下列说法错误的是( )
A.加入HNO 降低了正极反应的活化能
3
B.电池工作时正极区溶液的pH降低
C.1 mol CH CHOH被完全氧化时有3 mol O 被还原
3 2 2
D.负极反应为CHCHOH+3H O-12e- 2CO+12H+
3 2 2 2
B【解析】该电池的负极反应为CHCHOH+3H O-12e- 2CO↑+12H+,H+向右移动通过质子交换膜,正极反
3 2 2 2
应为O+4e-+4H+ 2HO。硝酸作正极反应的催化剂,加入催化剂可以降低正极反应的活化能,故A正确;正
2 2
极反应虽然消耗H+,但负极区生成的H+移向正极区,负极区H+的物质的量不变,由于生成了水,电池工作时正
极区溶液的pH升高,故B错误;根据正负极电极反应式可知,1 mol CH CHOH被完全氧化时有3 mol O 被还
3 2 2
原,故C正确;负极反应为CHCHOH+3H O-12e- 2CO↑+12H+,故D正确。
3 2 2 2
例4、甲烷是良好的制氢材料。我国科学家发明了一种500℃时，在含氧离子( )的熔融碳酸盐中电解甲
院的方法，实现了无水、零排放的方式生产H 和C。反应原理如右图所示。下列说法正确的是
2A. X为电源的负极
的
B. Ni电极上发生 电极反应方程式为
C. 电解一段时间后熔融盐中 的物质的量变多
D. 该条件下，每产生22.4L H ，电路中转移2mol电子
2
B【解析】电解反应在温度于500℃时进行，电解质为熔融碳酸盐，则阳极的电极反应是甲烷失电子生成氢
气和二氧化碳的过程，阴极是碳酸根离子得到电子生成碳。电解池电极Ni-YSZ中甲烷变成CO， C元素
2
的化合价升高，失电子，发生氧化反应，作阳极，因此X为电源的正极，A错误；阴极上发生还原反应，
Ni电极上发生的电极反应方程式为 ，B正确；电解一段时间后熔融盐中 的物质
的量不会变多，生成的 通过熔融盐转移到阳极参加反应，C错误；总反应为：CH C+2H ,反应
4 2
条件为500℃，该条件下不是标准状况，D错误。
例5、“暖宝宝”主要成分有铁粉、水、食盐、活性炭、吸水性树脂等，工作时利用微孔透氧技术反应发
热．下列说法错误的是（ ）
A．发热时铁粉发生了吸氧腐蚀
B．食盐作电解质，活性炭为正极
C．工作时，吸水性树脂可供水
D．暖宝宝可以重复使用
D【解析】根据保暖贴的成分可知，铁粉和活性炭在氯化钠溶液中形成原电池，铁做负极，碳做正极，铁
发生吸氧腐蚀，铁电极反应为：2Fe﹣4e﹣＝2Fe2+，碳极的电极反应为：O+4e﹣+2H O＝4OH﹣，总反应为：
2 2
2Fe+O +2H O＝2Fe（OH）。由于氯化钠溶液呈中性，故铁发生吸氧腐蚀，A正确；在形成的原电池中，
2 2 2
铁做负极，碳做正极，食盐是电解质，B正确；工作时，吸水性树脂可供水，与食盐形成电解质溶液，C
正确；该反应不可逆，不可以重复使用，D错误。
1．（2022·江苏·高考真题）我国古代就掌握了青铜(铜-锡合金)的冶炼、加工技术，制造出许多精美的青铜
器；Pb、 是铅蓄电池的电极材料，不同铅化合物一般具有不同颜色，历史上曾广泛用作颜料，下列物质性质与用途具有对应关系的是
A．石墨能导电，可用作润滑剂
B．单晶硅熔点高，可用作半导体材料
C．青铜比纯铜熔点低、硬度大，古代用青铜铸剑
D．含铅化合物颜色丰富，可用作电极材料
2．（2022·辽宁·高考真题）镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢
复棕色；加入 ，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是
A．褪色原因为 被 还原 B．液体分层后，上层呈紫红色
C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D．溶液恢复棕色的原因为 被氧化
3．（2022·广东·高考真题）以熔融盐为电解液，以含 和 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现
的再生。该过程中
A．阴极发生的反应为 B．阴极上 被氧化
C．在电解槽底部产生含 的阳极泥 D．阳极和阴极的质量变化相等
4．（2022·广东·高考真题）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放
入酸化的 溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是
A．加入 溶液产生沉淀 B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入 溶液无红色出现 D．加入 溶液无蓝色沉淀生成
5．（2022·辽宁·高考真题）如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取 待测样
品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是A．左侧电极反应：
B．实验结束时，b中溶液红色恰好褪去
C．若c中收集气体 ，则样品中乙酸浓度为
D．把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果
6．（2022·湖北·高考真题）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备 ，过程如图
所示( 为甲基)。下列说法正确的是
A．生成 ，理论上外电路需要转移 电子
B．阴极上的电极反应为：
C．在电解过程中 向铂电极移动
D．电解产生的 中的氢元素来自于7．（2022·辽宁·高考真题）某储能电池原理如图。下列说法正确的是
A．放电时负极反应：
B．放电时 透过多孔活性炭电极向 中迁移
C．放电时每转移 电子，理论上 吸收
D．充电过程中， 溶液浓度增大
8．（2022·海南·高考真题）一种采用 和 为原料制备 的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是
A．在b电极上， 被还原
B．金属Ag可作为a电极的材料
C．改变工作电源电压，反应速率不变
D．电解过程中，固体氧化物电解质中 不断减少
9．（2022·北京·高考真题）利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
序
装置示意图 电解质溶液 实验现象
号阴极表面有无色气体，一段时间后阴
① 极表面有红色固体，气体减少。经检
验电解液中有
阴极表面未观察到气体，一段时间后
② 阴极表面有致密红色固体。经检验电
解液中无 元素
下列说法不正确的是
A．①中气体减少，推测是由于溶液中 减少，且 覆盖铁电极，阻碍 与铁接触
B．①中检测到 ，推测可能发生反应：
C．随阴极析出 ，推测②中溶液 减少， 平衡逆移
D．②中 生成 ，使得 比①中溶液的小， 缓慢析出，镀层更致密
10．（2022·广东·高考真题）科学家基于 易溶于 的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流
电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为： 。下列说
法正确的是
A．充电时电极b是阴极
B．放电时 溶液的 减小
C．放电时 溶液的浓度增大
D．每生成 ，电极a质量理论上增加
11．（2022·全国·高考真题） 电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究了一种光照充电 电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子 和空穴 ，驱动阴极反
应 和阳极反应(Li O+2h+=2Li++O )对电池进行充电。下列叙述错误的是
2 2 2
A．充电时，电池的总反应
B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应
12．（2022·浙江·高考真题）通过电解废旧锂电池中的 可获得难溶性的 和 ，电解示意
图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下
列说法不正确的是
A．电极A为阴极，发生还原反应
B．电极B的电极发应：
C．电解一段时间后溶液中 浓度保持不变D．电解结束，可通过调节 除去 ，再加入 溶液以获得
13．（2022·湖南·高考真题）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列
说法错误的是
A．海水起电解质溶液作用
B．N极仅发生的电极反应：
C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D．该锂-海水电池属于一次电池
14．（2022·全国·高考真题）一种水性电解液Zn-MnO 离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以
2
Zn(OH) 存在)。电池放电时，下列叙述错误的是
A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO 通过隔膜向Ⅱ区迁移
C． MnO 电极反应：MnO +2e-+4H+=Mn2++2H O
2 2 2
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO+4H+=Zn(OH) +Mn2++2H O
2 2
15．（2022·浙江·高考真题）pH计是一种采用原电池原理测量溶液pH的仪器。如图所示，以玻璃电极(在
特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl溶液，并插入Ag—AgCl电极)和另一Ag—AgCl电极插入待测溶液中组成电池，pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059。下列说法正确的是
A．如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极反应式为：AgCl(s)+e-=Ag(s)+Cl(0.1mol·L-1)
B．玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化
C．分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的电池的电动势，可得出未知溶液的pH
D．pH计工作时，电能转化为化学能
16．（2022·北京·高考真题）煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫( 、硫化物及微量单质硫等)。库
仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。
已知：在催化剂作用下，煤在管式炉中燃烧，出口气体主要含 。
(1)煤样需研磨成细小粉末，其目的是___________。
(2)高温下，煤中 完全转化为 ，该反应的化学方程式为___________。
(3)通过干燥装置后，待测气体进入库仑测硫仪进行测定。
已知：库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前，电解质溶液中 保持定值时，电解池不工作。待
测气体进入电解池后， 溶解并将 还原，测硫仪便立即自动进行电解到 又回到原定值，测定结束，
通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。① 在电解池中发生反应的离子方程式为___________。
②测硫仪工作时电解池的阳极反应式为___________。
(4)煤样为 ，电解消耗的电量为x库仑，煤样中硫的质量分数为___________。
已知：电解中转移 电子所消耗的电量为96500库仑。
(5)条件控制和误差分析。
①测定过程中，需控制电解质溶液 ，当 时，非电解生成的 使得测得的全硫含量偏小，生成 的
离子方程式为___________。
②测定过程中，管式炉内壁上有 残留，测得全硫量结果为___________。(填“偏大”或“偏小”)
17．（2021·北京·高考真题）某小组探究卤素参与的氧化还原反应，从电极反应角度分析物质氧化性和还
原性的变化规律。
(1)浓盐酸与MnO 混合加热生成氯气。氯气不再逸出时，固液混合物A中仍存在盐酸和MnO
2 2。
①反应的离子方程式是_______。
②电极反应式：
i.还原反应：MnO +2e-+4H+=Mn2++2H O
2 2
ii.氧化反应：_______。
③根据电极反应式，分析A中仍存在盐酸和MnO 的原因。
2
i.随c(H+)降低或c(Mn2+)浓度升高，MnO 氧化性减弱。
2
ii.随c(Cl-)降低，_______。
④补充实验证实了③中的分析。
实验操作 试剂 产物
I 较浓HSO 有氯气
2 4
II a 有氯气III a+b 无氯气
a是_______，b是_______。
(2)利用c(H+)浓度对MnO 氧化性的影响，探究卤素离子的还原性。相同浓度的KCl、KBr和KI溶液，能
2
与MnO 反应所需的最低c(H+)由大到小的顺序是_______，从原子结构角度说明理由______________。
2
(3)根据(1)中结论推测：酸性条件下，加入某种化合物可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO 。经实验
2
证实了推测，该化合物是_______。
(4)Ag分别与1mol·L1的盐酸、氢溴酸和氢碘酸混合，Ag只与氢碘酸发生置换反应，试解释原因：_______。
(5)总结：物质氧化性和还原性变化的一般规律是_______。
18．（2021·北京·高考真题）某小组实验验证“Ag++Fe2+ Fe3++Ag↓”为可逆反应并测定其平衡常数。
(1)实验验证
实验I：将0.0100 mol/L Ag SO 溶液与0.0400 mo/L FeSO 溶液(pH=1)等体积混合，产生灰黑色沉淀，溶液
2 4 4
呈黄色。
实验II：向少量Ag粉中加入0.0100 mol/L Fe (SO ) 溶液(pH=1)，固体完全溶解。
2 4 3
①取I中沉淀，加入浓硝酸，证实沉淀为Ag。现象是_______。
②II中溶液选用Fe (SO )，不选用Fe(NO ) 的原因是_______。
2 4 3 3 3
综合上述实验，证实“Ag++Fe2+ Fe3++Ag↓”为可逆反应。
③小组同学采用电化学装置从平衡移动角度进行验证。补全电化学装置示意图,写出操作及现象_______。
(2)测定平衡常数
实验Ⅲ：一定温度下，待实验Ⅰ中反应达到平衡状态时，取v mL上层清液，用c mol/L KSCN标准溶液滴
1
定Ag+，至出现稳定的浅红色时消耗KSCN标准溶液v mL。
1
资料：Ag++SCN- AgSCN↓（白色） K=1012Fe3++SCN- FeSCN2+（红色） K=102.3
①滴定过程中Fe3+的作用是_______。
②测得平衡常数K=_______。
(3)思考问题
①取实验I的浊液测定c(Ag+)，会使所测K值_______(填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。
②不用实验II中清液测定K的原因是_______。
19．（2021·北京·高考真题）环氧乙烷( ，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由
乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。
(1)①阳极室产生Cl 后发生的反应有：_______、CH=CH +HClO→HOCH CHCl。
2 2 2 2 2
②结合电极反应式说明生成溶液a的原理_______。
(2)一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。
电解效率η和选择性S的定义：
η(B)= ×100%
S(B)= ×100%
①若η(EO)=100%，则溶液b的溶质为_______。
②当乙烯完全消耗时，测得η(EO)≈70%，S(EO)≈97%，推测η(EO)≈70%的原因：
I.阳极有HO放电
2
II.阳极有乙烯放电
III.阳极室流出液中含有Cl 和HClO
2
……i.检验电解产物，推测I不成立。需要检验的物质是_______。
ii.假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO，η(CO )≈_______%。经检验阳极放电产物没有CO
2 2 2。
iii.实验证实推测III成立，所用试剂及现象是_______。
可选试剂：AgNO 溶液、KI溶液、淀粉溶液、品红溶液。
3
20．（2022东莞中学松山湖学校）某同学为研究各种条件对氧化还原反应的影响进行了下列实验：
（1）研究 和 之间的氧化还原反应：（已知Cr O2-橙色、CrO2-黄色和Cr3+绿色）
2 7 4
①用离子方程式解释NaSO 溶液显碱性的原因____。
2 3
②I和II对比得出的结论是____。
③结合平衡移动原理解释III中的实验现象____。
④为了研究III和I的实验现象差别，该同学在III中滴加少量硫酸（无气泡冒出），发现溶液变为绿色。
“变为绿色”的可能原因是____。
（2）利用如图装置（同样的装置有若干）研究Fe3+和I-之间的氧化还原反应：
a.初始状态指针不偏转
b.若向a的左侧溶液中滴加少量饱和FeCl 溶液（混合后pH≈2.3），指针明显左偏
3
c.若向a的右侧溶液中滴加饱和KI溶液，指针明显左偏
①为了证明b中是由于Fe3+浓度增大导致其氧化性增强而发生氧化还原反应需要补充的实验操作及现象为：_____。
②该同学用电热棒对左侧烧杯溶液进行加热后观察到电流计指针明显左偏。可能原因是____。
（3）由上述实验可知，影响氧化还原反应的条件有_____。
参考答案
1．C【详解】A．石墨是过渡型晶体，质软，可用作润滑剂，故A错误
B．单晶硅可用作半导体材料与空穴可传递电子有关，与熔点高无关，故B错误；
C．青铜是铜合金，比纯铜熔点低、硬度大，易于锻造，古代用青铜铸剑，故C正确；
D．含铅化合物可在正极得到电子发生还原反应，所以可用作电极材料，与含铅化合物颜色丰富无关，故
D错误；
故选C。
2．D【详解】A． 比 活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与 发生氧化还原反应，故溶液褪色
原因为 被 还原，A项错误；
B．液体分层后， 在 层， 的密度比水大，则下层呈紫红色，B项错误；
C．若镀层金属活泼性大于 ，则 不易生锈，反之，若 活泼性大于镀层金属，则 更易生锈，由于活
泼性： ，则镀锡铁钉更易生锈，C项错误；
D．漂白粉的有效成分为 ，其具有强氧化性，可将 氧化，D项正确；
答案选D。
3．C【详解】根据电解原理可知，电解池中阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该
题中以熔融盐为电解液，含 和 等的铝合金废料为阳极进行电解，通过控制一定的条件，从而可
使阳极区Mg和Al发生失电子的氧化反应，分别生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不参与反应，阴极区Al3+得电
子生成Al单质，从而实现Al的再生，据此分析解答。
A．阴极应该发生得电子的还原反应，实际上Mg在阳极失电子生成Mg2+，A错误；
B．Al在阳极上被氧化生成Al3+，B错误；
C．阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C正确；
D．因为阳极除了铝参与电子转移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子
生成铝单质，根据电子转移数守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D错误；
故选C。4．D【详解】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl溶液中，会构成原电池，由于
锌比铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶
液反应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成，据此分析解答。
A．氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，
故A不符合题意；
B．淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故
B不符合题意；
C．KSCN溶液可检测铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN
溶液后，均无红色出现，故C不符合题意；
D．K[Fe(CN) ]是用于检测Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成亚铁离子，则加入
3 6
K[Fe(CN) ]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D符合题意。
3 6
综上所述，答案为D。
5．A【详解】A．左侧阳极析出氧气，左侧电极反应： ，A正确；
B．右侧电极反应2CHCOOH+2e-=H +2CH COO-，反应结束时溶液中存在CHCOO-，水解后溶液显碱性，
3 2 3 3
故溶液为红色，B错误；
C．若c中收集气体 ，若在标况下，c中收集气体的物质的量为0.5×10-3mol，转移电子量为0.5×10-
3mol×4=2×10-3mol，故产生氢气：1×10-3mol，则样品中乙酸浓度为：1×10-3mol ÷10÷10-3= ，但是
题中未给定气体状态不能准确计算，C错误；
D．盐桥换为U形铜导线则不能起到传递离子使溶液呈电中性的效果，影响反应进行，D错误；
答案选A。
6．D【详解】A．石墨电极发生反应的物质：P→ 化合价升高发生氧化反应，所以石墨电极为
4
阳极，对应的电极反应式为： ，则生成 ，理论上外电路需要转
移 电子，A错误；
B．阴极上发生还原反应，应该得电子， 为阳极发生的反应， B错误；
C．石墨电极：P→ 发生氧化反应，为阳极，铂电极为阴极， 应该向阳极移动，即移向石
4墨电极，C错误；
D．由所给图示可知HCN在阴极放电，产生 和 ，而HCN中的H来自 ，则电解产生的 中的
氢元素来自于 ，D正确；
故选D。
7．A【详解】放电时负极反应： ，正极反应：Cl+2e-=2Cl-，消耗氯
2
气，放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl--2e-=Cl。
2
A． 放电时负极失电子，发生氧化反应，电极反应： ，故A正确；
B． 放电时，阴离子移向负极，放电时 透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移，故B错误；
C． 放电时每转移 电子，正极：Cl+2e-=2Cl-，理论上 释放 ，故C错误；
2
D． 充电过程中，阳极：2Cl--2e-=Cl，消耗氯离子， 溶液浓度减小，故D错误；
2
故选A。
8．A【详解】由装置可知，b电极的N 转化为NH ，N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，因此
2 3
b为阴极，电极反应式为N+3H O+6e-=2NH+3O2-，a为阳极，电极反应式为2O2--4e-=O ，据此分析解答；
2 2 3 2
A．由分析可得，b电极上N 转化为NH ，N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，即N 被还原，
2 3 2
A正确；
B．a为阳极，若金属Ag作a的电极材料，则金属Ag优先失去电子，B错误；
C．改变工作电源的电压，电流强度发生改变，反应速率也会改变，C错误；
D．电解过程中，阴极电极反应式为N+3H O+6e-=2NH+3O2-，阳极电极反应式为2O2-+4e-=O ，因此固体
2 2 3 2
氧化物电解质中O2-不会改变，D错误；
答案选A。
9．C【详解】由实验现象可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生
成亚铁离子、氢气和铜，一段时间后，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜；实验②中铜离子与过
量氨水反应生成四氨合铜离子，使得溶液中铜离子浓度比①中要小，电解速率减慢，铜离子在阴极得到电
子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层。
A．由分析可知，实验①时，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应，当溶液中氢离子浓度减小，反应和
放电生成的铜覆盖铁电极，阻碍氢离子与铁接触，导致产生的气体减少，故A正确；
B．由分析可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜，可能发生的反应为 ，故B正确；
C．由分析可知，铜离子在阴极得到电子发生还原反应，在阴极析出铜，但阳极发生Cu-2e-=Cu2+的反应，
铜离子浓度不变， 平衡不移动，故C错误；
D．由分析可知，实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，使得溶液中铜离子浓度比①中要小，
电解速率减慢，铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层，
故D正确；
故选C。
10．C【详解】A．由充电时电极a的反应可知，充电时电极a发生还原反应，所以电极a是阴极，则电极
b是阳极，故A错误；
B．放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a的反应为 可
知，NaCl溶液的pH不变，故B错误；
C．放电时负极反应为 ，正极反应为 ，反应后
Na+和Cl-浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，故C正确；
D．充电时阳极反应为 ，阴极反应为 ，由得失电
子守恒可知，每生成1molCl ，电极a质量理论上增加23g/mol 2mol=46g，故D错误；
2
答案选C。
11．C【详解】充电时光照光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应（Li++e-=Li+）和阳极反应
（LiO+2h+=2Li++O ），则充电时总反应为LiO=2Li+O ，结合图示，充电时金属Li电极为阴极，光催化
2 2 2 2 2 2
电极为阳极；则放电时金属Li电极为负极，光催化电极为正极；据此作答。
A．光照时，光催化电极产生电子和空穴，驱动阴极反应和阳极反应对电池进行充电，结合阴极反应和阳
极反应，充电时电池的总反应为LiO=2Li+O ，A正确；
2 2 2
B．充电时，光照光催化电极产生电子和空穴，阴极反应与电子有关，阳极反应与空穴有关，故充电效率
与光照产生的电子和空穴量有关，B正确；
C．放电时，金属Li电极为负极，光催化电极为正极，Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C错误；
D．放电时总反应为2Li+O=Li O，正极反应为O+2Li++2e-=Li O，D正确；
2 2 2 2 2 2
答案选C。
12．C【详解】A．由电解示意图可知，电极B上Mn2+转化为了MnO ，锰元素化合价升高，失电子，则电
2极B为阳极，电极A为阴极，得电子，发生还原反应，A正确；
B．由电解示意图可知，电极B上Mn2+失电子转化为了MnO ，电极反应式为：2HO+Mn2+-2e-
2 2
=MnO+4H+，B正确；
2
C．电极A为阴极， LiMn O 得电子，电极反应式为：2LiMn O+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H O，依据得失
2 4 2 4 2
电子守恒，电解池总反应为：2LiMn O+4H+=2Li++Mn2++3MnO+2H O，反应生成了Mn2+，Mn2+浓度增大，
2 4 2 2
C错误；
D．电解池总反应为：2LiMn O+4H+=2Li++Mn2++3MnO+2H O，电解结束后，可通过调节溶液pH将锰离
2 4 2 2
子转化为沉淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D正确；
答案选C。
13．B【详解】锂海水电池的总反应为2Li+2HO═2LiOH+H ↑， M极上Li失去电子发生氧化反应，则M
2 2
电极为负极，电极反应为Li-e-=Li+，N极为正极，电极反应为2HO+2e-=2OH-+H ↑，同时氧气也可以在N
2 2
极得电子，电极反应为O+4e-+2H O=4OH-。
2 2
A．海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A正确；
B．由上述分析可知，N为正极，电极反应为2HO+2e-=2OH-+H ↑，和反应O+4e-+2H O=4OH-，故B错误；
2 2 2 2
C．Li为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li反应，并能传导离子，故C正确；
D．该电池不可充电，属于一次电池，故D正确；
答案选B。
14．A【详解】根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn为电池的负极，电极反应为Zn-2e-
+4OH-=Zn(OH) ，Ⅰ区MnO 为电池的正极，电极反应为MnO +2e-+4H+=Mn2++2H O；电池在工作过程中，
2 2 2
由于两个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，
因此可以得到Ⅰ区消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO 向Ⅱ区移动，Ⅲ区消耗OH-，
生成Zn(OH) ，Ⅱ区的SO 向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动。据此分析答题。
A．根据分析，Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动，A错误；
B．根据分析，Ⅰ区的SO 向Ⅱ区移动，B正确；
C．MnO 电极的电极反应式为MnO +2e-+4H+=Mn2++2H O，C正确；
2 2 2
D．电池的总反应为Zn+4OH-+MnO+4H+=Zn(OH) +Mn2++2H O，D正确；
2 2故答案选A。
15．C【详解】A． 如果玻璃薄膜球内电极的电势低，则该电极为负极、负极发生氧化反应而不是还原反
应，A错误；
B．已知：pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059，则玻璃膜内外氢离子浓度的差异会引起电
动势的变化，B错误；
C．pH与电池的电动势E存在关系：pH=(E-常数)/0.059，则分别测定含已知pH的标准溶液和未知溶液的
电池的电动势，可得出未知溶液的pH，C正确；
D． pH计工作时，利用原电池原理，则化学能转化为电能，D错误；
答案选C。
16．(1)与空气的接触面积增大，反应更加充分
(2)2CaSO 2CaO+2SO↑+O ↑
4 2 2
(3) SO +I +H O=3I—+SO +4H+ 3I——2e—=I
2 2
(4)
(5) I+I—=I 偏小
2
【解析】（1）煤样研磨成细小粉末后固体表面积增大，与空气的接触面积增大，反应更加充分，故答案
为：与空气的接触面积增大，反应更加充分；
（2）由题意可知，在催化剂作用下，硫酸钙高温分解生成氧化钙、二氧化硫和水，反应的化学方程式为
2CaSO 2CaO+2SO↑+O ↑，故答案为：2CaSO 2CaO+2SO↑+O ↑；
4 2 2 4 2 2
（3）①由题意可知，二氧化硫在电解池中与溶液中I 反应生成碘离子、硫酸根离子和氢离子，离子方程
式为SO +I +H O=3I—+SO +4H+，故答案为：SO +I +H O=3I—+SO +4H+；
2 2 2 2
②由题意可知，测硫仪工作时电解池工作时，碘离子在阳极失去电子发生氧化反应生成碘三离子，电极反应式为3I——2e—=I ，故答案为：3I——2e—=I ；
（4）由题意可得如下关系：S—SO —I —2e—，电解消耗的电量为x库仑，则煤样中硫的质量分数为
2
×100%= ，故答案为： ；
（5）①当pH<1时，非电解生成的碘三离子使得测得的全硫含量偏小说明碘离子与电解生成的碘反应生成
碘三离子，导致消耗二氧化硫的量偏小，反应的离子方程式为I+I—=I ，故答案为：I+I—=I ；
2 2
②测定过程中，管式炉内壁上有三氧化硫残留说明硫元素没有全部转化为二氧化硫，会使二氧化硫与碘三
离子反应生成的碘离子偏小，电解时转移电子数目偏小，导致测得全硫量结果偏低，故答案为：偏小。
17．(1) MnO +4H+ +2Cl- Mn2++Cl↑ + 2H O 2Cl--2e- =Cl↑ Cl-还原性减弱或Cl 的氧化性增
2 2 2 2 2
强 KCl固体(或浓/饱和溶液) MnSO 固体(或浓/饱和溶液)
4
(2) KCl>KBr>KI Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电
子能力逐渐减弱，阴离子的还原性逐渐增强
(3)AgNO 或Ag SO
3 2 4
(4)比较AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，Ag++I-= AgI↓使得Ag还原性增强的最多，使得2Ag+2H+=2Ag++
H↑反应得以发生
2
(5)氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(还原产物)的浓度越大，氧化剂(还原剂)
的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强
【解析】（1）①二氧化锰和浓盐酸制氯气的离子方程式为：MnO +4H+ +2Cl- Mn2++Cl↑ + 2H O；②氧
2 2 2
化反应是元素化合价升高，故氧化反应为：2Cl--2e- =Cl↑③反应不能发生也可能是还原剂还原性减弱，或
2
者产生了氧化性更强的氧化剂，故答案为：Cl-还原性减弱或Cl 的氧化性增强④可以从增大氯离子浓度的
2
角度再结合实验II的现象分析，试剂a可以是KCl固体(或浓/饱和溶液)；结合实验III的显现是没有氯气，
且实验III也加入了试剂a，那一定是试剂b影响了实验III的现象，再结合原因i可知试剂b是MnSO 固体
4
(或浓/饱和溶液)；
（2）非金属性越弱其阴离子的还原性越强，反应时所需的氢离子浓度越小，故顺序是KCl>KBr>KI；其原因是Cl、Br、I位于第VIIA族，从上到下电子层数逐渐增加，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，
阴离子的还原性逐渐增强；
（3）根据(1)中的结论推测随Cl-浓度降低导致二氧化锰的氧化性减弱，那么如果进一步降低Cl-浓度降低则
可以导致可以提高溴的氧化性，将Mn2+氧化为MnO ，故答案为：AgNO 或Ag SO ；
2 3 2 4
（4）若要使反应2Ag+2H+=2Ag++ H ↑发生，根据本题的提示可以降低Ag+浓度，对比AgX的溶解度，AgI
2
溶解度最小，故Ag只与氢碘酸发生置换反应的原因是：比较AgX的溶解度，AgI 溶解度最小，Ag++I-=
AgI↓使得Ag还原性增强的最多，使得2Ag+2H+=2Ag++ H ↑反应得以发生；
2
（5）通过本题可以发现，物质氧化性和还原性还与物质的浓度有关，浓度越大氧化性或者还原性越强，
故答案为：氧化剂(还原剂)的浓度越大，其氧化性(还原性)越强，还原产物(还原产物)的浓度越大，氧化剂
(还原剂)的氧化性(还原性)越小；还原反应中，反应物浓度越大或生成物浓度越小，氧化剂氧化性越强。
18．(1) 灰黑色固体溶解，产生红棕色气体 防止酸性条件下， 氧化性氧化Fe2+干扰实验结
果 a：铂/石墨电极，b：FeSO 或Fe (SO ) 或二者混合溶液，c：AgNO 溶液；操作和现象：闭
4 2 4 3 3
合开关 K，Ag电极上固体逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较
浓的Fe (SO ) 溶液，与之前的现象相同；或者闭合开关 K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，
2 4 3
一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe (SO ) 溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向
2 4 3
左偏转
(2) 指示剂
(3) 偏低 Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态
【解析】(1)①由于Ag能与浓硝酸发生反应：Ag+2HNO (浓)=AgNO +NO↑+H O，故当观察到的现象为灰
3 3 2 2
黑色固体溶解，产生红棕色气体，即可证实灰黑色固体是Ag，故答案为：灰黑色固体溶解，产生红棕色
气体。
②由于Fe(NO ) 溶液电离出 将与溶液中的H+结合成由强氧化性的HNO，能氧化Fe2+，而干扰实验，
3 3 3
故实验II使用的是Fe (SO ) 溶液，而不是Fe(NO ) 溶液，故答案为：防止酸性条件下， 氧化性氧化
2 4 3 3 3
Fe2+干扰实验结果。
③由装置图可知，利用原电池原理来证明反应Fe2++Ag+ Ag+Fe3+为可逆反应，两电极反应为：Fe2+-e-Fe3+，Ag++e- Ag，故另一个电极必须是与Fe3+不反应的材料，可用石墨或者铂电极，左侧烧杯中电解质
溶液必须含有Fe3+或者Fe2+，采用FeSO 或Fe (SO ) 或二者混合溶液，右侧烧杯中电解质溶液必须含有
4 2 4 3
Ag+，故用AgNO 溶液，组装好仪器后，加入电解质溶液，闭合开关 K，装置产生电流，电流从哪边流入，
3
指针则向哪个方向偏转，根据b中所加试剂的不同，电流方向可能不同，因此可能观察到的现象为：Ag电
极逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再向左侧烧杯中加入滴加较
浓的Fe (SO ) 溶液，与之前的现象相同，表明平衡发生了移动；另一种现象为：Ag电极上有灰黑色固体
2 4 3
析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，说明此时反应达到平衡，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的
Fe (SO ) 溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转，表明平衡发生了移动，故答案为：a：铂/石墨电
2 4 3
极，b：FeSO 或Fe (SO ) 或二者混合溶液，c：AgNO 溶液；操作和现象：闭合开关 K，Ag电极上固体
4 2 4 3 3
逐渐溶解，指针向左偏转，一段时间后指针归零，再向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe (SO ) 溶液，与之前
2 4 3
的现象相同；或者闭合开关 K，Ag电极上有灰黑色固体析出，指针向右偏转，一段时间后指针归零，再
向左侧烧杯中加入滴加较浓的Fe (SO ) 溶液，Ag电极上固体逐渐减少，指针向左偏转。
2 4 3
(2)①Fe3+与SCN-反应生成红色FeSCN2+，因Ag+与SCN-反应相较于Fe3+与SCN-反应更加容易及彻底，当溶
液变为稳定浅红色，说明溶液中的Ag+恰好完全滴定，且溶液中Fe3+浓度不变，说明上述反应答案平衡，
故溶液中Fe3+的作用是滴定反应的指示剂，故答案为：指示剂。
②取I中所得上清液vmL。用cmol/L的KSCN溶液滴定，至溶液变为稳定浅红色时，消耗vmL，已知：
1 1
Ag++SCN- AgSCN，K=1012，说明反应几乎进行完全，故有I中上层清液中Ag+的浓度为：c(Ag+)=
mol/L，根据平衡三段式进行计算如下： ，故反
应的平衡常数K= = ，故答案为：指示剂； 。
(3)①若取实验I所得浊液测定Ag+浓度，则浊液中还有Ag，因存在平衡Fe2++Ag+ Ag+Fe3+，且随着反应Ag++SCN- AgSCN，使得上述平衡逆向移动，则测得平衡体系中的c(Ag+)偏大，即 偏大，故所得到
的K= 偏小，故答案为：偏小。
②由于实验II中Ag完全溶解，故无法判断体系是否达到化学平衡状态，因而不用实验II所得溶液进行测
定并计算K，故答案为：Ag完全反应，无法判断体系是否达到化学平衡状态。
19．(1) Cl +H O= HCl+ HClO 阴极发生反应： 2HO+2e-=H ↑ + 2OH-生成OH-，K+ 通过阳离子交换
2 2 2 2
膜从阳极迁移到阴极，形成KOH和KCl的混合溶液
(2) KCl O 13 KI 溶液和淀粉溶液，溶液变蓝
2
【解析】(1)阳极产生氯气后，可以和水发生反应生成次氯酸其方程式为：Cl +H O= HCl+ HClO；溶液a
2 2
是阴极的产物，在阴极发生反应2HO+2e-=H ↑ + 2OH-，同时阳极的钾离子会向阴极移动和氢氧根结合形成
2 2
氢氧化钾，故答案为：阴极发生反应： 2HO+2e-=H ↑ + 2OH-生成OH-，K+ 通过阳离子交换膜从阳极迁移
2 2
到阴极，形成KOH和KCl的混合溶液；
(2)①若η(EO)=100%则说明在电解过程中只有乙烯中的碳化合价发生变化，其他元素化合价没有变，故溶
液b的溶质为：KCl；
②i.阳极有HO放电时会产生氧气，故需要检验的物质是O；ii. 设EO的物质的量为amol
2 2
则转化的乙烯的物质的量为： ；生成EO转化的电子的物质的量：2amol；此过程转移电子的总物质
的量： ；生成CO 的物质的量： ；生成CO 转移的电子的物质的量： ，
2 2
则η(CO )= ≈13%；
2
iii.实验证实推测III成立，则会产生氯气，验证氯气即可，故答案为：KI 溶液和淀粉溶液，溶液变蓝。
20．（1）①SO 2-+H O HSO -+OH-②其它条件不变，SO 2-浓度越大其还原性越强 ③Cr O2-（橙色）
3 2 3 3 2 7
+H O 2CrO2-（黄色）+2H+，溶液中大量的SO 2-(或OH-)与H+结合导致溶液中c(H+)下降，平衡正向
2 2 4 3
移动，溶液颜色变黄④其它条件不变，溶液酸性越强Cr（VI）氧化性增强，或S（IV）还原性增强，或二
者同时增强（另合理答案：①其它条件不变，Cr O2-的氧化性比CrO2-强②酸性条件下才能反应）⑵①在a
2 7 4装置左管滴加少量浓HCl使溶液pH≈2.3，指针不偏转或偏转不明②温度升高提高了Fe3+离子氧化性（3）
反应物的浓度、温度、溶液的酸碱性
【解析】⑴①NaSO 溶液显碱性主要是亚硫酸根水解，其原因是SO 2−+H O HSO －+OH－；故答案为：
2 3 3 2 3
SO 2−+H O HSO － + OH－。
3 2 3
②I和II对比I中SO 2−浓度大，反应生成了绿色的Cr3+，而II中SO 2−浓度小，溶液没有明显变化，因此得
3 3
出的结论是其它条件不变，SO 2−浓度越大其还原性越强。
3
③根据图中信息及实验现象得出Cr O2−(橙色)+H O 2CrO2−(黄色)+2H+，溶液中大量的SO 2−(或OH－)
2 7 2 2 4 3
与H+结合导致溶液中c(H+)下降，平衡正向移动，溶液颜色变黄；故答案为：Cr O2−(橙色)+H O
2 7 2 2
2CrO2−(黄色)+2H+，溶液中大量的SO 2−(或OH－)与H+结合导致溶液中c(H+)下降，平衡正向移动，溶液颜
4 3
色变黄。
④为了研究III和I的实验现象差别，该同学在III中滴加少量硫酸(无气泡冒出)，发现溶液变为绿色。酸性
增强，则可能Cr O2−的氧化性增强，可能是亚硫酸根还原性增强，两者发生氧化还原反应生成Cr3+和硫酸
2 7
根，故答案为：其它条件不变，溶液酸性越强Cr(VI)氧化性增强，或S(IV)还原性增强，或二者同时增强
(另合理答案：①其它条件不变，Cr O2−的氧化性比CrO2−强②酸性条件下才能反应)。
2 7 4
⑵①根据图中信息原来溶液的pH =4变为pH =2.3，酸性增强，为了证明b中是由于Fe3+浓度增大导致其氧
化性增强，应该补充是否是酸性增强而增强Fe3+的氧化性，因此补充的实验操作及现象为：在a装置左管
滴加少量浓HCl使溶液pH≈2.3，指针不偏转或偏转不明；故答案为：在a装置左管滴加少量浓HCl使溶液
pH≈2.3，指针不偏转或偏转不明。
②该同学用电热棒对左侧烧杯溶液进行加热后观察到电流计指针明显左偏，说明铁离子变为亚铁离子，因
此可能原因是温度升高提高了Fe3+离子氧化性；故答案为：温度升高提高了Fe3+离子氧化性。
⑶由上述实验可知，反应物浓度增大，反应速率加快，酸性增强使得反应速率加快，温度增大，反应速率
加快，从而得出影响氧化还原反应的条件有反应物的浓度、温度、溶液的酸碱性；故答案为：反应物的浓
度、温度、溶液的酸碱性。
