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第四章 化学反应与电能（ 单元检测卷）
（考试时间：75分钟 试卷满分：100分）
第 I 卷（选择题 共 48 分）
一、选择题：本题共16个小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符
合题目要求的。
1．下列烧杯中盛放的都是稀硫酸，在铜电极上能产生气泡的是
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】A．装置可以形成以Cu为正极的原电池，电解质溶液为稀硫酸，发生电极反应：
2H++2e-=H ，A正确；
2
B．没有自发的氧化还原反应，不可以形成原电池，B错误；
C．没有自发的氧化还原反应，不可以形成原电池，C错误；
D．未形成闭合回路，无法形成原电池，D错误；
故答案选A。
2．汽车的启动电源常用铅酸蓄电池，其结构如图所示。放电时的电池反应：PbO + Pb +
2
2H SO = 2PbSO + 2H O。下列说法中，正确的是
2 4 4 2
A．Pb作电池的负极
B．PbO 作电池的负极
2
C．PbO 得电子，被氧化
2
D．电池放电时，溶液酸性增强
【答案】A
【详解】A．根据总反应方程式，Pb化合价升高，失去电子，因此Pb作电池的负极，故A
正确；
B．PbO 中Pb化合价降低，得到电子，发生还原反应，因此PbO 作电池的正极，故B错误；
2 2
C．PbO 得电子，被还原，故C错误；
2
D．根据总反应方程式分析，电池放电时，硫酸不断消耗，浓度不断减弱，则溶液酸性减
弱，故D错误。综上所述，答案为A。
3．在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现。铁片腐蚀
过程中发生反应的总化学方程式：2Fe＋2H O＋O =2Fe(OH) ，Fe(OH) 进一步被氧气氧化为
2 2 2 2
Fe(OH) ，再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图所示。下列说法正确的是
3
A．铁片发生还原反应而被腐蚀
B．铁片腐蚀过程中负极发生的电极反应：Fe-2e-=Fe2+
C．铁片里的铁和碳与食盐水形成了无数微小原电池，发生了析氢腐蚀
D．防止铁片腐蚀的一种方法是将铁片接到电源负极
【答案】B
【详解】A．铁化合价升高，则铁片发生氧化反应而被腐蚀，故A错误；
B．铁片腐蚀过程中铁失去电子变为亚铁离子，在负极发生反应，则负极发生的电极反应：
Fe−2e－=Fe2+，故B正确；
C．铁片里的铁和碳与食盐水形成了无数微小原电池，该环境是中性环境，发生了吸氧腐蚀，
故C错误；
D．防止铁片腐蚀的一种方法是将铁片接到电源正极，该方法为外接电源的阴极保护法，
故D错误。
综上所述，答案为B。
4．下列为四个常用的电化学装置，关于它们的叙述正确的是
A．图(a)中， 的作用是催化剂
B．图(b)所示电池放电过程中，负极板的质量不断减小，正极板的质量不断增加
C．图(c)所示装置工作过程中，电解质溶液中 浓度始终不变D．图(d)所示电池放电过程中， 是氧化剂，电池工作过程中还原为Ag
【答案】D
【详解】A．图(a)中， 是正极反应物，A错误；
B．图(b)所示电池放电过程中，负极板有硫酸钡生成，质量不断增加，正极板的质量不断
增加，B错误；
C．图(c)所示装置为电解精炼池，阳极为粗铜，部分活性强的金属进入溶液，电解质溶液
中 浓度会减小，C错误；
D．图(d)所示电池放电过程中， 是氧化剂，放电过程会得电子，还原为Ag，D正确；
故选D。
5．最近，我国某科技团队创造性地开创了海水原位电解制氢的全新原理与技术。其技术原
理如下图所示，下列说法错误的是
A．电极B为阴极
B．防水透气层只允许海水以气态水分子扩散
C．该装置需要定期补充
D．阳极电极反应式为：
【答案】C
【分析】电解时A极区OH-失电子产生O ，电极A为阳极，B极为阴极，水分子得电子产生
2
氢气，电解池中阴离子定向移动到阳极，故隔膜为阴离子交换膜；
【详解】A．根据分析可知，电极B为阴极，选项A正确；
B．根据图中信息可知，防水透气层只允许海水以气态水分子H O(g)扩散，选项B正确；
2
C．该装置阳极产生氧气，阴极产生氢气，相当于电解水，不需要定期补充 ，选项C
错误；
D．阳极上OH-失电子产生O ，电极反应式为： ，选项D正确；
2
答案选C。
6．工业上常使用电解精炼法将粗铜提纯。下列关于电解精炼铜的说法错误的是
A．粗铜接电源正极
B．杂质都将以单质形式沉积到池底C．电解时，阴极发生的反应为
D．阳极泥可作为提炼金、银等金属的原料
【答案】B
【详解】A．电解精炼铜时，粗铜作阳极，接电源正极，A正确；
B．杂质中比铜活泼的金属形成离子进入溶液中，B错误；
C．电解时，阴极发生的反应为 ，C正确；
D．电解过程中粗铜中金、银等活泼性较弱的金属在阳极沉积下来，形成阳极泥，分离、
处理阳极泥可得到金、银等贵重金属，D正确；
故选B。
7． 电池可用于治疗某些心律失常所致的心脏起搏器的驱动。该电池的工作原理
示意图如图所示：
下列说法错误的是
A．负极材料为 ，发生氧化反应
B．正极反应式为
C． 有助于电池内部的导电
D．电池工作时 向 电极移动
【答案】B
【详解】A．负极材料为 ，锂失电子发生氧化反应，故A正确；
B．正极发生还原反应，根据图示，正极反应式为 ，故B
错误；
C． 有助于电池内部的导电，故C正确；
D．电池工作时，阴离子向负极移动， 向 电极移动，故D正确；
选B。
8．我国科学家研制一种新型化学电池成功实现废气的处理和能源的利用，用该新型电池电
解 溶液( 和 都是有机物)，装置如图所示。下列说法错误的是A．该新型电池的总反应式为
B． 极电势低于 极电势
C．工作一段时间后，正极区的 基本上不变
D．原电池消耗的 和电解产生的 的物质的量相同
【答案】D
【详解】A．根据装置图的反应历程分析可知该新型电池的总反应式为
，A正确；
B． 为负极， 为正极， 极电势低于 极电势，B正确；
C． 极发生的电极反应式为 ，通过质子交换膜进入正极区的氢离子
与消耗的氢离子个数相同，所以正极区的 基本不变，C正确；
D．由原电池电解质溶液中发生 ，结合 极的电极反应式：
，可知每消耗池消耗的 的物质的量和电解产生的 的物质的量
之比为2∶1，D错误；
故选D。
9．一种新型镁硫电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是A．Mg电极是电源的负极
B．工作时， 从左向右移动
C．工作时，正极反应为
D．若选用NaOH溶液作电解质，会降低该电池的工作效率
【答案】C
【分析】该新型镁硫电池中，Mg→Mg2+，Mg失电子发生氧化反应，Mg电极作负极，另一
极作正极。
【详解】A．Mg失去电子发生氧化反应生成Mg2+，则Mg电极作电源的负极，A正确；
B．Mg作负极，原电池中阳离子移向正极，即Mg2+从左向右移动，B正确；
C．正极发生得电子的还原反应，电极反应包括Mg2++S +2e-=MgS 、3Mg2++MgS +6e-
8 8 8
=4MgS 、Mg2++MgS +2e-=2MgS，C错误；
2 2
D．若选用NaOH溶液作电解质，负极生成的Mg2+会与NaOH反应生成Mg(OH) 沉淀，降低
2
电池效率，D正确；
故选C。
10．图Ⅰ目的是精炼铜，图Ⅱ目的是保护钢闸门。下列说法正确的是
图I 图II
A．图Ⅰ中 为纯铜
B．图Ⅰ中 向 极移动
C．图Ⅱ中若 、 间连接电源，则 连接正极
D．图Ⅱ中若 、 间用导线连接，则 可以是铜
【答案】A
【详解】A．图Ⅰ为电解池，纯铜a作阴极，不发生化学反应，粗铜b作阳极，被氧化，A
正确；
B．电解池中阴离子移向阳极， 向b极移动，B错误；
C．图Ⅱ中若 、 间连接电源，则形成电解池，钢闸门作阴极被保护， 连接电源负极，C
错误；
D．图Ⅱ中若 、 间用导线连接，则形成原电池，钢闸门作正极被保护，负极X应为比铁活泼的金属，不能是铜，D错误；
故选A。
11．双极膜( )是阴、阳复合膜，在直流电作用下，阴、阳膜复合层间的 解离成
和 。利用双极膜电渗析法和惰性电极电解食盐水可获得淡水、 溶液和盐酸，其
工作原理如下图所示，M、N为离子交换膜。下列说法错误的是
A．M膜为阳离子交换膜
B．出口2的产物是盐酸
C．若去掉双极膜( )，阳极室会有 生成
D．电路中每转移 电子，两极共得到 气体
【答案】D
【分析】根据图示信息可知，阴极室电极反应式为：2H++2e-=H ↑，阳极室电极反应式为：
2
4OH--4e-=O ↑+2H O，总反应为：2H O=2H ↑+O ↑；盐室中Na+经过M离子交换膜移向出口
2 2 2 2 2
1所在产品室，与BP双极膜中转移过来的OH-结合生成NaOH，所以M膜为阳离子交换膜；
盐室中Cl-经过N离子交换膜移向出口2所在产品室，与BP双极膜中转移过来的H+结合生
成HCl,所以N膜为阴离子交换膜，据此分析解答。
【详解】A．根据分析，M膜为阳离子交换膜，故A正确；
B．根据分析，出口2的产物是盐酸，故B正确；
C．N膜为阴离子交换膜，氯离子穿过N膜和右侧BP膜进入阳极室，会发生电极反应：
2Cl--2e-=Cl ↑，故C正确；
2
D．总的电极反应为：2H O=2H ↑+O ↑，每转移1mol电子，两极共得到0.75mol气体，故
2 2 2
D错误；
故选：D。
12．近期，科学家研发了“全氧电池”，其工作原理示意图如下。下列说法不正确的是
A．电极a是负极
B．电极b的反应式：
C．该装置可将酸和碱的化学能转化为电能
D．酸性条件下 的氧化性强于碱性条件下 的氧化性
【答案】B
【分析】该电池a的电极反应为： ，a为负极，b的电极反应为：
，为原电池的正极。
【详解】A．a的电极反应为： ，a为负极，A正确；
B．b的电极反应为： ，为原电池的正极，B错误；
C．该反应的总反应式为： ，可将酸和碱的化学能转化为电能，C正确；
D．酸性条件下发生反应 ，碱性条件下发生反应 ，
所以酸性条件下 的氧化性强于碱性条件下 的氧化性，D正确；
故选B。
13．如图所示，装置甲是微生物降解废水中尿素 的装置，利用装置甲可以实
现装置乙中铁上镀铜。下列有关说法正确的是
A．甲装置中X电极应与乙装置中铜电极相接
B．乙装置电镀过程中，溶液颜色越来越浅
C．甲装置中 电极的反应式为D．当甲装置中 电极消耗 气体时，则乙装置中铁电极质量增加
【答案】C
【分析】甲图能将化学能直接转化为电能，是原电池，在N极通入氧气，氧气得电子与氢
离子反应生成水，则N为正极，M是负极，尿素(H NCONH )在负极失电子发生氧化反应生
2 2
成无污染的二氧化碳、氮气，电解质溶液呈酸性；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，根据得失电子守恒计算，以此解答该题。
【详解】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Y相连，甲装
置中X电极，应与乙装置中铁电极相接，故A错误；
B．在铁上镀铜，铜作阳极失电子发生氧化反应生成铜离子，铁作阴极，铜离子在阴极得电
子析出铜，溶液中铜离子浓度不变，所以颜色不变，故B错误；
C．H NCONH 在负极M上失电子发生氧化反应，生成无污染的氮气、二氧化碳，电极反应
2 2
式为H NCONH +H O-6e-=CO ↑+N ↑+6H+，故C正确；
2 2 2 2 2
D．正极电极反应式为O +4e-+4H+=2H O，当N电极消耗0.75mol氧气时，则转移电子物质
2 2
的量为0.75×4=3mol,铁电极上的电极反应为Cu2++2e-=Cu，所以铁电极增重 ×64g/
mol=96g，故D错误；
故选C。
14．相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解
Na SO 溶液(a、b电极均为石墨电极)，可以制得O 、H 、H SO 和NaOH．下列说法正确的
2 4 2 2 2 4
是
A．电池放电过程中，Cu(2)作正极，电极反应为Cu2++2e-═Cu
B．c、d离子交换膜依次为阳离子交换膜和阴离子交换膜
C．b为电解池的阴极，电极反应为2H O+2e-═H ↑+2OH-
2 2
D．电池从开始工作到停止放电，电解池理论上可制得80gNaOH
【答案】B
【分析】浓差电池中，左侧溶液中Cu2+浓度大，Cu2+的氧化性强，则Cu(1)电极为正极、
Cu(2)电极为负极，正极上Cu2+发生得电子的还原反应，正极反应为Cu2++2e﹣═Cu，负极反
应式为Cu﹣2e﹣═Cu2+；电解槽中a电极为阴极、b电极为阳极，阳极上水失电子生成O 和
2
H+，阳极反应为2H O﹣4e﹣=O ↑+4H+，阴极上水得电子生成H ，阴极反应为2H O+2e﹣
2 2 2 2=H ↑+2OH﹣，所以Na+通过离子交换膜c生成NaOH， 通过离子交换膜d生成硫酸，即
2
c、d离子交换膜分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜。
【详解】A．浓差电池中，Cu(1)电极为正极，正极上Cu2+得电子生成Cu，电极反应为Cu2+
+2e﹣═Cu，故A错误；
B．a电极为阴极、b电极为阳极，阳极反应为2H O﹣4e﹣=O ↑+4H+，阴极反应为2H O+2e﹣
2 2 2
=H ↑+2OH﹣，则a极附近生成NaOH、b极附近生成H SO ，所以钠离子通过离子交换膜c
2 2 4
生成NaOH、为阳离子交换膜，硫酸根通过离子交换膜d生成硫酸、为阴离子交换膜，故B
正确；
C．电解槽中a电极为阴极，水发生得电子的还原反应生成氢气，a电极反应为4H O+4e﹣
2
═2H ↑+4OH﹣，故C错误；
2
D．电池从开始工作到停止放电，溶液中Cu2+浓度变为1.5mol/L，正极析出Cu：(2.5﹣
1.5)mol/L×2L=2mol，正极反应为Cu2++2e﹣═Cu，阴极反应为2H O+2e﹣=H ↑+2OH﹣，根据电
2 2
子守恒有Cu～2e﹣～2NaOH，电解池理论上生成NaOH的物质的量n(NaOH)=2n(Cu)=4mol，
生成NaOH的质量m(NaOH)=nM=4mol×40g/mol=160g，故D错误；
故选B。
15．原电池与电解池在生活和生产中有着广泛的应用。下列有关说法中错误的是
A．装置①研究的是金属的析氢腐蚀，Fe上的反应为
B．装置②研究的是电解 溶液，a电极上有黄绿色气体生成
C．装置③研究的是电解饱和食盐水，选用阳离子交换膜
D．三个装置中涉及的主要反应都是氧化还原反应
【答案】A
【详解】A．装置①中NaCl溶液是中性的，铁发生吸氧腐蚀，A项错误；
B．装置②是电解池，a为阳极，发生氧化反应，电极反应式为 ，得到黄绿
色气体，B项正确；
C．装置③研究的是电解饱和食盐水，为防止 扩散至阳极与 反应，所以选用阳离子
交换膜，C项正确；
D．原电池中发生的反应是自发的氧化还原反应，装置②③中的反应也是氧化还原反应，D项正确；
答案选A。
16．双极膜是电驱动膜的一种，主要作用是在电场力下提供H+和OH-。通过电渗析法获得
八钼酸铵[(NH ) Mo O ]的工作原理如图所示。下列说法错误的是
4 4 8 26
A．a区有氧气生成
B．生成Mo O 的反应为
8
C．双极膜附近的OH-进入b区
D．电解一段时间后，a区和b区溶液的pH都减小
【答案】D
【分析】由图可知d为阴极，水放电生成氢气和氢氧根离子，则a为阳极，水放电生成氧
气和氢离子，双极膜释放的氢离子向阴极移动和 反应生成 ，据此分析解答；
【详解】A．a为阳极，水放电生成氧气和氢离子，故A正确；
B．双极膜释放的氢离子向阴极移动和 反应生成 ，反应为
，故B正确；
C．双极膜附近的OH-向阳极移动，进入b区，故C正确；
D．双极膜中OH-进入b区，b区pH增大，故D错误；
故选：D。
第 II 卷（非选择题 共 52 分）
二、非选择题：本题共4个小题，共52分。
17．（13分）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为离子交换膜。请按要求回答相关问题：(1)甲烷燃料电池负极反应式是 。
(2)Fe电极的电极反应式为 。
(3)X选择 离子交换膜(填“阴”，“阳”)。
(4)丙模拟粗铜的精炼，那么粗铜放在 (填“A”，“B”)极，反应结束后硫酸铜溶
液的浓度 (填“变大”，“变小”，“不变”)。
(5)若在标准状况下，有1.12 L氧气参加反应，则乙装置中铁极上生成的气体体积为
L。
(6)写出图中电解饱和食盐水的总的化学反应方程式 。
【答案】(1)CH +10OH--8e-=CO +7H O
4 2
(2)2H++2e-=H ↑
2
(3)阳
(4) B 变小
(5)2.24
(6)2NaCl+2H O 2NaOH+H ↑+Cl ↑
2 2 2
【分析】甲装置为原电池，通氧气一极为正极，通甲烷一极为负极，B连接正极，作阳极，
A为阴极，C为阳极，乙装置中Fe为阴极，其电极反应式为2H++2e-=H ↑，C为阳极，氯离
2
子失电子生成氯气，装置丙中，粗铜的精炼，那么粗铜放在阳极，即为B极，阳极铜、锌、
铁、镍失电子生成其离子，阴极溶液中的铜离子得电子生成铜。
【详解】（1）甲中电解质为KOH溶液，碱性环境下甲烷燃料电池负极反应式为
CH +10OH--8e-=CO +7H O，故答案为：CH +10OH--8e-=CO +7H O。
4 2 4 2
（2）铁作阴极，其电极反应式为2H++2e-=H ↑，故答案为：2H++2e-=H ↑。
2 2
（3）钠离子通过X进入阴极室，则X为阳离子交换膜，故答案为：阳。
（4）丙模拟粗铜的精炼，那么粗铜放在阳极，即为B极，阳极铜、锌、铁、镍失电子生成
其离子，阴极溶液中的铜离子得电子生成铜，则反应结束后硫酸铜溶液的浓度减小，故答
案为：B；变小。
（5）若在标准状况下，有1.12L氧气参加反应，其物质的量为0.05mol，转移电子数为
0.2mol，乙装置铁电极上生成氢气的物质的量为0.1mol，其体积为2.24L，故答案为：2.24。
（6）电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，总的化学反应方程式为：2NaCl+2H O
2
2NaOH+H ↑+Cl ↑，故答案为：2NaCl+2H O 2NaOH+H ↑+Cl ↑。
2 2 2 2 2
18．（12分）某课外活动小组用如图所示装置进行实验，试回答下列问题：
(1)若开始时开关K与a连接，则B极的电极反应式为 。
(2)若开始时开关K与b极连接，则B极的电极反应式为 ，总反应的离子方程式
为 。
(3)若开始时开关K与b连接，下列说法正确的是 (填字母)。
A．溶液中Na＋向A极移动
B．从A极处逸出的气体能使湿润的KI－淀粉试纸变蓝
C．反应一段时间后加适量盐酸可恢复到电解前电解质溶液的浓度
D．若标准状况下B极产生2.24 L气体，则溶液中转移0.2 mol电子
(4)该小组同学认为，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，那么可以设想用惰性电
极及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。
①该电解槽的阳极反应式为 。
②制得的氢氧化钾溶液从出口 (填“A”“B”“C”或“D”)导出。【答案】(1)Fe-2e-=Fe2＋
(2) 2H++2e-=H ↑ 2Cl-＋2H O 2OH-＋H ↑＋Cl ↑
2 2 2 2
(3)B
(4) 2H O-4e-=4H＋＋O ↑ D
2 2
【详解】（1）由题中图示可知，开始时开关K与a连接，装置为原电池，铁为负极，发生
氧化反应，失去电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e-═Fe2+；答案为Fe-2e-=Fe2+。
（2）由题中图示可知，开关K与b连接，装置为电解池，铁为阴极，阴极上氢离子得到电
子生成氢气，电极反应式为2H++2e-=H ↑，电解饱和食盐水生成氢气、氯气和氢氧化钠，
2
总反应的离子方程式为2Cl-+2H O 2OH-+H ↑+Cl ↑；答案为2H++2e-=H ↑；2Cl-+2H O
2 2 2 2 2
2OH-+H ↑+Cl ↑。
2 2
（3）A．若开始时开关K与b连接，形成电解池装置，石墨(A)为阳极，铁(B为)阴极，电解
过程中阳离子向阴极移动，即溶液中Na+向B极移动，故A错误；
B．A极生成的氯气具有强氧化性，能氧化KI生成I ，湿润KI淀粉试纸变蓝，故B正确；
2
C．电解时，阳极生成氯气、阴极生成氢气，则反应一段时间后加适量HCl气体，可恢复到
电解前电解质的浓度，故C错误；
D．电子不能进入溶液中，故D错误；
答案为B。
（4）①溶液中的氢氧根离子的放电能力大于硫酸根离子的放电能力，电解时，阳极上OH-
发生失电子的氧化反应生成氧气，阳极反应式为2H O-4e-=4H++O ↑；答案为2H O-4e-=4H+
2 2 2
+O ↑。
2
②阴极上氢离子放电生成氢气，促进水的电离，氢氧根离子浓度增大，钾离子向阴极移动，
所以氢氧化钾在阴极生成，制得的氢氧化钾溶液从出口D导出；答案为D。
19．（14分）电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：
I.二氧化氯( )为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、快速、安全的杀菌消毒剂。目
前已开发出用电解法制取 的新工艺如图所示：
(1)图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取 。产生 的电极应连接电源的 (填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为 。
(2)a极区溶液的 (填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)图中离子交换膜应使用 (填“阴”或“阳”)离子交换膜。
Ⅱ.在日常生活中，金属腐蚀的现象普遍存在，某化学兴趣小组设计了如图所示的两套实验
装置验证 的腐蚀与防护：
(4)图中能保护 不被腐蚀的是装置 (填“A”或“B”)，其保护方法的名称是 。
(5)另一装置中 极的电极反应式为 ，检验其阳离子产物时加入 溶液，产生
特征蓝色沉淀，其反应离子方程式为 。
【答案】(1) 正极 Cl－－5e－＋2H O＝ClO ↑＋4H＋
2 2
(2)增大
(3)阳
(4) A 牺牲阳极法
(5) Fe－2e－= K [Fe(CN) ] [Fe(CN) ]3-+Fe2++K+＝KFe[Fe(CN) ]↓
3 6 6 6
【详解】（1）电解饱和食盐水制取 ，反应中氯元素化合价升高，在阳极产生 ，
所以产生 的电极应连接电源的正极，对应的电极反应式为Cl－－5e－＋2H O＝ClO ↑＋
2 2
4H＋。
（2）a极是阴极，溶液中水电离出的氢离子放电，氢氧根浓度增大，所以a极区溶液的
增大。
（3）由于阳极区产生氢离子，而阴极区氢离子放电，所以图中离子交换膜应使用阳离子交
换膜。
（4）A装置是原电池，锌是负极，铁正极，被保护，B装置也原电池，铜是正极，铁是负
极，铁被腐蚀，所以图中能保护 不被腐蚀的是装置A，其保护方法的名称是牺牲阳极法。
（5）B装置中 极是负极，电极反应式为Fe－2e－= ，检验其阳离子产物时加入
K [Fe(CN) ]溶液，产生特征蓝色沉淀，其反应离子方程式为[Fe(CN) ]3-+Fe2++K+＝
3 6 6
KFe[Fe(CN) ]↓。
6
20．（13分）电化学知识给人类的生活和工业生产带来极大的方便。回答下列问题：
(1)甲烷燃料电池为绿色化学电源，以NaOH溶液为电解质溶液时，负极的电极反应式为。
(2)用NaOH溶液吸收烟气中的SO ，将所得的Na SO 溶液进行电解，可循环再生NaOH，同
2 2 3
时得到H SO ，其原理如图所示(电极材料均为石墨)。
2 4
①图中A口产生的气体为 ，B口流出的物质是 。
②b电极表面发生的电极反应式为 。
(3)如图所示，若电解10min时，测得银电极的质量减少5.40g。试回答下列问题：
①电源中Y极是 (填“正”或“负”)极。
②若通电时间较短，电解后要使B中电解液复原，可以加入物质的化学式为 。
③若A中氯化钾溶液的体积是500mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，电解后溶液中仍
有Cl-，则电解后溶液的pH= 。
【答案】(1)
(2) 氢气 氢氧化钠
(3) 正 CuO 13
【分析】(2)该电解池中由Na+和 的移动方向可知，a为阴极，b为阳极，阳极 失去
电子生成 ，电极反应式为 ，阴极水中的氢离子放电生成氢气，
电极反应式为2H O+2e-=H ↑+2OH-。
2 2
【详解】（1）甲烷燃料电池中，负极甲烷失去电子发生氧化反应，在碱性溶液中生成碳酸
根离子和水，其电极反应式为 。
（2）①根据分析，a电极为阴极，电极反应式为2H O+2e-=H ↑+2OH-，反应生成H 和
2 2 2NaOH，则图中A口产生的气体为氢气，B口流出的物质是氢氧化钠；
②b电极为阳极， 失去电子发生氧化反应生成 ，其电极反应式为
。
（3）①电解10min时，测得银电极的质量减少5.40g，则银电极失电子发生氧化反应，为
阳极，与之相连的为Y为正极；
②若通电时间较短，B电解过程中，阳极为水中的氢氧根放电失电子生成氧气，阴极为铜
离子得电子生成单质铜，则电解后要使该电解液复原，可以加入物质的化学式为CuO；
③若A中氯化钾溶液的体积是500mL(电解前后溶液的体积变化忽略不计)，电解后溶液中仍
有Cl-，则阴极电极反应式为 ，根据得失电子守恒可得关系式，
，银电极的质量减少5.40g，其物质的量为0.05mol，则生成0.05mol氢氧根
离子，电解后溶液的氢氧根离子浓度为 =0.1mol/L，pOH=1，则pH=14-pOH=13。
