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第四章章末归纳总结
思维导图
常见考点考向一 原电池与电解池
【例1-1】下列情景中对应铁电极上的电极反应式书写错误的是（ ）
选项 A B C D
铁片连电源正极，碳棒连
钢铁发生析氢 常温下，铁片和铜片在
情景 电源负极，电解NaOH溶 在铁片上镀铜
腐蚀 浓硝酸中组成原电池
液
电极
反应
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】A．钢铁发生析氢腐蚀时，负极上铁失电子生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，A不符
合题意；
B．常温下，铁片在浓硝酸下发生钝化，铁电极上是NO - 发生反应，B符合题意；
3
C．铁片连电源正极，铁作阳极发生氧化反应，在NaOH溶液做电解质溶液条件下，Fe-2e-+2OH-
=Fe(OH) ，C不符合题意；
2
D．电镀时，镀层铜在阳极发生反应， ，D不符合题意；
故答案为：B。
【例1-2】（2022高二上·联合期中）下列关于电化学的说法错误的是（ ）
A．铝制品可利用阳极氧化法处理表面，使之形成致密的氧化膜而起到防护作用
B．水库的钢闸门接直流电源的正极，可以减缓闸门的腐蚀
C．轮船在船壳水线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法
D．氯碱工业选用阳离子交换膜隔离两个电极区
【答案】B
【解析】A．利用阳极氧化法处理铝制品的表面，阳极的电极反应式为： ，使
之形成致密的氧化膜而钝化，故A不符合题意；
B．用外加电源的方法保护水库钢闸门，直流电源的负极和钢闸门直接相连，可以减缓闸门的腐蚀，
故B符合题意；
C．轮船在船壳水线以下常装有一些锌块与铁构成原电池，铁做原电池的正极，锌做原电池的负极材料，利用了牺牲阳极的阴极保护法，故C不符合题意；
D．氯碱工业中隔离两电极的材料是阳离子交换膜，只允许阳离子通过，可以获得氢氧化钠并保证实
验安全，该生产方法又称“阳离子交换膜法”，故D不符合题意；
故答案为：B。
【例1-3】（2022高二上·宁德期中）电解饱和食盐水是氯碱工业的基础。某研究小组利用如图所示装置
进行电解饱和食盐水的实验，其中a、b均为惰性电极。回答下列问题。
（1）I．若X、Y为电源，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。
X为 极，Fe电极为 极。
（2）通电一段时间后，硫酸铜溶液的浓度 (填“变大”、 “变小”或“不变”)
（3）a电极的电极反应式 。
（4）II．若X、Y为两个铁夹，夹在被KSO 溶液浸湿的滤纸条上。
2 4
装置I为 (填“原电池”或“电解池”)。
（5）若在滤纸中部滴上酸性KMnO 溶液，则会观察到紫色移向 电极(填“X”或“Y”)。
4
（6）反应后，若装置II中两电极一共收集到气体44.8 L(标准状况下)，则电路中转移的电子数目为
。
【答案】（1）正；阴
（2）不变
（3）2Cl--2e-=Cl ↑
2
（4）原电池
（5）X
（6）2N 或1.204×1024
A
【解析】（1）若X、Y为电源，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。b电极发生反应：2HO+2e-
2=H↑+2OH-，所以b电极为阴极，a电极为阳极，则电源电极X为正极，Y为负极；装置I的Fe电极
2
连接电源负极作阴极；
（2）对于装置I，Cu电极为阳极，发生反应：Cu-2e-=Cu2+；Fe电极为阴极，阴极的电极反应式为：
Cu2++2e-=Cu，同一闭合回路中电子转移数目相等，则通电一段时间后，硫酸铜溶液的浓度不变；
（3）a电极为阳极，阳极上Cl-失去电子发生氧化反应产生Cl，则阳极的电极反应式为：2Cl--2e-
2
=Cl ↑；
2
（4）若X、Y为两个铁夹，夹在被KSO 溶液浸湿的滤纸条上，由于a、b均为惰性电极，则只有装
2 4
置I中两个电极活动性不同，因此装置I为原电池，装置II及KSO 溶液浸湿的滤纸条装置为电解池。
2 4
在装置I中金属活动性：Fe＞Cu，Fe为负极，Cu为正极，a为阴极，b为阳极；X为阳极，Y为阴极；
（5）根据上述分析可知：上部的滤纸装置为电解池，X为阳极，Y为阴极。KMnO 溶液中的阴离子
4
会向阳极X电极区域移动，故若在滤纸中部滴上酸性KMnO 溶液，则会观察到紫色移向X电
4
极移动；
（6）在装置中发生反应：2NaCl+2H O 2NaOH+H ↑+Cl ↑。若反应过程中转移2 mol电子，会反
2 2 2
应产生2 mol气体，其中1 mol H ，1 mol Cl ，反应后，若装置II中两电极一共收集到气体44.8 L(标
2 2
准状况下)，气体的物质的量n=2 mol，则反应过程中转移2 mol电子，则转移的电子数目是2N 或
A
1.204×1024。
【一隅三反】
1．（2022高二上·宁德期中）金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法
制得高纯度的镍。下列叙述正确的是(已知氧化性： )（ ）
A．电解时，粗镍做阳极，纯镍做阴极
B．电解时，在阳极上放电的金属有Fe、Zn、Cu、Ni
C．电解后，溶液中的 浓度增大
D．阴极的电极反应为：
【答案】A
【解析】A．根据分析，电解时，粗镍做阳极，纯镍做阴极，A项符合题意；
B．氧化性：Fe2+＜Ni2+＜Cu2+，则还原性：Fe＞Ni＞Cu，电解时，在阳极上放电的金属有Fe、Zn、Ni，Cu和Pt不放电，形成阳极泥，B项不符合题意；
C．电解后，溶液中Ni2+浓度略有减小，C项不符合题意；
D．阴极电极反应为Ni2++2e-=Ni，D项不符合题意；
故答案为：A。
2．（2022高二上·宁德期中）一种电解法制备高纯铬和硫酸的简单装置如图所示。下列说法错误的是
（ ）
A．a为直流电源的负极
B．阳极反应式为
C．若有1mol离子通过A膜，理论上阳极生成5.6L气体
D．甲池中硫酸根离子通过交换膜进入乙池
【答案】C
【解析】A．由分析可知，a连接电解池阴极，a为负极，A不符合题意；
B．石墨电极为阳极，阳极反应式为 ，B不符合题意；
C．甲池中氢离子通过A膜进入乙池，若有1mol离子通过A膜，则转移电子1mol，由于不确定是否
为标况不能确定生成气体的体积，C符合题意；
D．电解池中阴离子向阳极运动，甲池中硫酸根离子通过阴离子交换膜进入乙池，D不符合题意；
故答案为：C。
3．（2022高二上·房山期中）人们应用原电池原理制作了多种电池，以满足不同的需要。回答下列问
题：
（1）纸电池是未来电池发展的一个重要研究方向。某研究小组，根据纸电池结构示意图，利用实
验室中的稀硫酸、蒸馏水和滤纸制作电解液，用铜片与镁片作为电极材料。①其中放置镁片的位置是 (填a或b)，电池工作时H+向 (填a或b)极作定向移动。
②某学生用硫酸铜溶液替代稀硫酸，请写出正极发生的电极反应式
（2）某种甲烷燃料电池的工作原理如下图所示：
①该装置的负极是电极 (填“A”或“B”)；c处通入的物质是 (填“CH ”或
4
“O”)。
2
②甲烷燃料电池供电时的总反应方程式为 ，正极电极方程式：
。
③当该装置转移电子的数目为0.4mol时，消耗CH 标准状况下 L。
4
【答案】（1）b；a；Cu2++2e-=Cu
（2）A；CH ；CH +2O=CO +2HO；2O+8H++8e-=4HO；1.12
4 4 2 2 2 2 2
【解析】（1）①由题意可知，电极材料为铜片与镁片，镁比铜活泼，因此镁作负极，铜作正极，根据
电子的转移方向可知，b为负极，a为正极，则放置镁片的位置是b；原电池工作时，阳离子向正极移
动，因此H+向a极移动，故答案为：b；a；
②用硫酸铜溶液替代稀硫酸，则正极上铜离子得电子生成铜，电极反应式为Cu2++2e-=Cu，故答案为：
Cu2++2e-=Cu；
（2）①原电池工作时，阳离子向正极移动，则A为正极，B为负极，燃料电池中，通入燃料的电极
是负极，c处通入的物质是CH ；
4
②酸性条件下，总反应式方程式为：CH +2O=CO +2HO，氧气在正极得电子生成水，电极方程式为：
4 2 2 2
2O+8H++8e-=4HO；
2 2
③酸性条件下，总反应式方程式为：CH +2O=CO +2HO，甲烷在负极失去电子生成二氧化碳和氢离
4 2 2 2子，电极方程式为：CH +2HO-8e-=CO +8H+，当该装置转移电子的数目为0.4mol时，消耗
4 2 2
0.05molCH ，标准状况下的体积为1.12L。
4
考向二 金属的防护与腐蚀
【例2-1】（2022高二上·宁德期中）中学化学教材中，常借助于图像这一表现手段清晰地突出实验装置
的要点、形象地阐述化学过程的原理。下列有关化学图像表现的内容正确的是（ ）
A．图1表示牺牲阳极的阴极保护法
B．图2所示装置中的铁钉发生析氢腐蚀
C．图3表示在铁上镀铜
D．图4装置表示精炼铜，则a极为精铜，b极为粗铜
【答案】A
【解析】A．图1为原电池装置，锌为负极，铁为正极，表示牺牲阳极的阴极保护法，A符合题意；
B．浓硫酸不能提供氢离子，铁不能发生析氢腐蚀，B不符合题意；
C．电镀时，待镀铁件应放在阴极，C不符合题意；
D．根据电流方向可知a为阳极，为粗铜，D不符合题意；
故答案为：A。
【例2-2】（2022高二上·南阳月考）利用如图所示装置，可以模拟铁的电化学腐蚀，下列说法错误的是
( )
A．若X为碳棒，为减慢铁的腐蚀，开关K应置于N处
B．若X为锌棒，K置于M或N处，均能减慢铁的腐蚀C．若X为碳棒，将开关K置于M处时铁棒上发生的反应为Fe－2e－=Fe2＋
D．若X为锌棒，将开关K置于N处时铁棒上发生的反应为Fe－2e－=Fe2＋
【答案】D
【解析】A．若X为碳棒，当开关K置于N处时，形成电解池，铁做阴极被保护，能减缓铁的腐蚀，
故A不符合题意；
B．若 X 为锌棒，开关 K 置于 M处，形成原电池，锌比铁活泼，锌为负极，铁做正极，在原电池
中正极被保护，能减缓铁的腐蚀；当开关K置于N处时，形成电解池，铁做阴极被保护，能减缓铁的
腐蚀，故B不符合题意；
C．若X为碳棒，开关 K 置于 M处，形成原电池，铁做负极，铁棒上发生的反应为Fe－2e－=Fe2＋，
故C不符合题意；
D．当X为锌时，开关K置于N处，形成电解池，铁做阴极，故阴极上的电极反应为：O+4e-
2
+2HO=4OH-，故D符合题意；
2
故答案为：D。
【一隅三反】
1．（2022高二下·成都期中）下列说法正确的是（ ）
A．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁强
B．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿
C．电解精炼铜时，粗铜作阴极
D．当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用
【答案】B
【解析】A．生铁中含有C，与电解质溶液接触时会形成原电池，铁作原电池负极而容易被腐蚀，纯
铁比生铁更耐腐蚀，故A不符合题意；
B．铜锌合金中锌更活泼，因此锌作负极，铜作正极，铜不易腐蚀，故B符合题意；
C．电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，电解液为含铜离子的盐溶液，常见为硫酸铜，故C不
符合题意；
D．镀锡铁制品镀层破损后会形成原电池，铁比锡活泼，因此铁作负极，容易被腐蚀，故D不符合题
意。故答案为B。
2．（2021高二上·金华期末）下列叙述不正确的是（ ）
A．铁制品上镀铜：铁制品为阳极，铜盐为电镀液
B．电解饱和食盐水，Cl-比OH-更易在阳极失去电子
C．放电时，铅酸蓄电池中硫酸浓度不断变小D．外加电流法保护钢铁设备时，选用惰性辅助阳极
【答案】A
【解析】A．铁制品上镀铜时，铜为阳极，铁为阴极，铜盐为电镀液，故A符合题意；
B．用惰性电极电解饱和食盐水时，电解池的阳极上Cl-比OH-优先失去电子，发生的电极反应为：
2Cl--2e-=Cl ↑，故B不符合题意；
2
C．铅酸蓄电池放电时，发生的反应是PbO +Pb+2H SO =2PbSO +2HO，硫酸不断被消耗，浓度不断
2 2 4 4 2
变小，故C不符合题意；
D．外加电流法是利用电解原理，把被保护的钢铁设备作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，两者均
在电解质溶液里，外加直流电源，故D不符合题意；
故答案为：A。
3．（2021高二上·慈溪期末）在表面无锈的铁片上滴食盐水，一段时间后有铁锈出现。此过程反应为：
2Fe+2HO+O =2Fe(OH) ，Fe(OH) 进一步被氧气氧化为Fe(OH) ，再在一定条件下脱水生成铁锈，其
2 2 2 2 3
原理如图。下列说法不正确的是（ ）
A．铁片发生氧化反应而被腐蚀
B．铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域
C．铁片腐蚀中正极发生的电极反应：2HO+O +4e-=4OH-
2 2
D．铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀
【答案】B
【解析】A．铁作负极，失电子发生氧化反应，A不符合题意；
B．铁片负极腐蚀最严重，由于离子的移动，在正极区域生成铁锈最多，B符合题意；
C．铁作负极，失电子被氧化，正极氧气得电子被还原，对应电极反应为O+4e-+2HO=4OH-，C不符
2 2
合题意；
D．在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化
学腐蚀，铁作负极，碳作正极，D不符合题意；
故答案为：B。4．（2022高二下·赤峰期末）铁及其化合物在生产和生活中具有广泛的用途。请回答下列问题。
（1）铁制品暴露在潮湿空气中容易发生腐蚀，通过图甲所示装置可验证铁钉是否发生电化学腐蚀，
正极反应式是 。
（2）利用图乙装置可模拟工业生产高铁酸盐，阳极反应为 ，阴极
区的溶液 (填“增大”“减小”或“不变”)。利用高铁酸盐可制作新型可充电电池，该
电池的总反应为 ，充电时阳极反应为
，放电时每转移 电子，正极有 被还原。
【答案】（1）
（2） ；增大； ；
【解析】（1）铁钉用氯化钠溶液浸泡，水溶液环境呈中性，钢铁发生吸氧腐蚀，氧气在正极上得电子
生成氢氧根，故电极反应为：O+4e-+2HO=4OH-；
2 2
（2）根据图中信息可知，铁为阳极发生氧化反应，可以制备新型净水剂高铁酸盐(FeO )，电极反应
式为：Fe-6e-+8OH-=FeO +4HO，而阴极是水中的氢离子放电，生成氢气，同时产生氢氧根离子，
2
所以阴极区溶液的pH增大；充电时阳极发生Fe(OH) 失电子的氧化反应，即反应为：Fe(OH) -3e-
3 3
+5OH-=FeO +4HO，放电时正极反应为：FeO +4HO+3e-=Fe (OH) +5OH-，根据反应可知FeO ～
2 2 33e-，可得放电时，每转移0.6mol电子，正极有被还原KFeO 的质量为0.6mol× =39.6g；
2 4
考向三 综合运用
【例3】（2022高二上·联合期中）“低碳经济”已成为全世界科学家研究的重要课题，为减小和消除
对环境的影响，大力提倡新能源电车出行，科学家们为解决电车能源问题，探索出如下三种方案。
（1）Ⅰ.方案一：光解水，制造氢氧燃料电池
下图是某科研机构利用太阳光，在催化剂表面实现高效分解水来制备氢气的历程，关于该历程，下
列说法错误的是____。
A．该法制氢能量变化是光能→化学能
B．过程Ⅰ的能量变化等于2倍氢氧键键能
催
C．过程Ⅲ的反应方程为：H
2
O
2¿H
¿
+O
2 2
¿
D．该历程降低了水分解的反应热
Ⅱ.方案二：将 与 反应合成甲醇，制备甲醇燃料电池。制备甲醇的过程可能涉及的反
应如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
反应Ⅲ：
（2）求 ，反应Ⅰ能自发进行的条件是 。（3）一定条件下，在2L的密闭容器中发生反应Ⅰ，起始物 和
的浓度随时间变化如图1所示，平衡时 的体积分数 ；若保持其它反应条件不
变，起始时仅将容器体积变为3L，请在图1上画出 的浓度随时间变化的趋势图 。
（4）若密闭容器中只发生反应Ⅱ，以下能说明该反应达到平衡状态的是____(选填字母)。
A．CO与CO 浓度比为1∶1
2
B．
C．绝热条件下，该密闭体系压强不再变化
D．容器中混合气体的平均摩尔质量不再发生变化
（5）若CO 和 按一定比例在装有催化剂的反应器中发生反应Ⅰ，一定时间内甲醇的产率和催化
2
剂的催化活性与温度的关系如图2所示。当温度为470K时，图中P点 (填“是”或“不
是”)处于平衡状态，说出理由
；490K之后，甲醇产率下降，请分析其变化产生的原因
。
（6）Ⅲ.方案三：以二氧化碳为原料，开发新型电池科学家可以利用如下图装置，“溶解”水中的二氧化碳，生成电能和氢气，请写出二氧化碳生成氢
气的电极反应式 。
【答案】（1）B；D
（2） ；低温自发
（3）30%；
（4）B；C
（5）不是；图中P点甲醇产率不是最大，所以反应还没有达到平衡，P点不是处于平衡状态；可能原
因：①该反应是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动；②也可能是未平衡，温度升高催化
剂活性降低导致速率下降，产率下降，③也可能是温度升高，发生一个明显的副反应导致主反应的选
择性下降
（6）
【解析】（1）A．该反应中水吸收太阳能分解生成氢气和氧气，光能转化为化学能，A正确；
B．过程Ⅰ吸收的能量除了使两个氢氧键断裂，还会使水分子运动更剧烈，能量变化大于2倍氢氧键
键能，B不正确；
C．过程Ⅲ的方程式为 ，C正确；
D．水分解的反应热与反应物键能总和和生成物键能总和相关，与反应历程无关，D不正确；
故答案为：BD。（2）反应Ⅲ=反应Ⅰ-反应Ⅱ，则ΔH =-49.58kJ/mol-41.19kJ/mol=-90.77kJ/mol。ΔG=ΔH-TΔS，只有
3
ΔG<0反应才能自发进行，反应ⅠΔH<0，ΔS<0，则其自发进行的条件为低温。
（3）从图中可知，起始时CO 物质的量为2mol，则H 物质的量为6mol，平衡时CH OH物质的量为
2 2 3
1.5mol，CO 物质的量为0.5mol，则
2
，平衡时H 的体积分数为
2
1.5mol÷5mol=30%，保持其他条件不变，将容器体积增大至3L，该反应为气体体积减小的反应，增大
体积，化学平衡逆向移动，生成的水的浓度减小，此外容器体积增大，反应物浓度减小，反应速率减
小，故图像为 。
（4）A．CO和CO 浓度比为1：1与反应初始的投料比和反应进程有关，无法说明反应达到平衡，A
2
不正确；
B．V (H )=V (CO)=V (CO)，可以说明反应达到平衡，B正确；
正 2 正 2 逆 2
C．反应Ⅱ为吸热反应，绝热条件下随着反应进行温度降低，压强减小，压强不变说明反应达到平衡，
C正确；
D．反应Ⅱ为等体积反应，混合气体的平均摩尔质量始终不变，D不正确；
故答案为：BC。
（5）从图中可知P点甲醇产率不是最大，所以反应还没有达到平衡，P点不是处于平衡状态。可能原
因为①该反应是放热反应，达到平衡后升高温度，平衡逆向移动；②也可能是未平衡，温度升高催化
剂活性降低导致速率下降，产率下降，③也可能是温度升高，发生一个明显的副反应导致主反应的选
择性下降。（6）由图可知，二氧化碳在水电解质中反应最终生成碳酸氢根离子和H，a电极钠离子失电子，b电
2
极处HO得电子生成氢气，电极反应式为 。
2
【一隅三反】
1．（2022高二上·平顶山开学考）研究化学反应时，既要考虑物质变化与能量变化，又要关注反应的
快慢与限度。回答下列问题：
（1）I.能源是现代生产生活、科学研究和社会发展的重要支柱。化学反应中的能量变化，主要表现
为化学能、热能、电能等的变化。
下列反应中，既属于放热反应，在一定条件下又能设计成原电池反应的是 (填字母)。
A.NH Cl与Ba(OH) 混合
4 2
B.2C+O 2CO
2
C.C+CO 2CO
2
D.H SO 溶液与Ba(OH) 溶液中和
2 4 2
（2）Fe－Cu原电池的装置如图所示。
①铁作 (填“正极”或“负极”)，溶液中H+向 (填“铁”或“铜”)电极方向移
动。
②正极的现象是 ，负极的电极反应式为 。
③若反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成的氢气在标准状况下的体积为 L。
（3）II.恒容密闭容器中发生反应NH COONH (s) 2NH (g)+CO (g)，生成物氨气的浓度c(NH )随
2 4 3 2 3反应时间的变化情况如表所示。
时间/s 0 8 16 24 32 400
c(NH )/(mol•L-1) 0 1.3 1.8 2.1 2.2 2.2
3
在8～16s内，以CO 表示的平均反应速率v(CO)= mol•L-1•min-1，对于该反应，下列说法
2 2
一定正确的是 (填字母)。
A．加入合适的催化剂可加快该反应的速率，但并不改变其限度
B.32s时c(NH )不再改变，说明此时该反应恰好到达平衡状态
3
C．将NH COONH 研成粉末，可以缩短反应达到平衡的时间
2 4
D．当氨气的体积分数φ(NH)不再改变时，说明该反应已达到化学平衡
3
【答案】（1）B
（2）负极；铜；有气泡产生；Fe-2e-=Fe2+；2.24
（3）1.875；AC
【解析】（1）自发的氧化还原反应可以设计成原电池；
A．NH Cl与Ba(OH) 混合为吸热反应且不是氧化还原反应，A不正确；
4 2
B．该反应为自发的氧化还原反应且反应放出热量，B正确；
C．该反应为吸热反应，C不正确；
D．该反应为复分解反应不是氧化还原，D 不正确；
故答案为：B。
（2）①铁活动性大于铜，发生氧化反应，作负极；原电池中阳离子向正极移动，故溶液中H+向铜电
极方向移动。
②正极反应为氢离子放电生成氢气，现象是有气泡产生，负极上铁失去电子发生氧化反应，电极反应
式为Fe-2e-=Fe2+。
③2e-~H，若反应过程中有0.2mol电子发生转移，则生成的氢气的物质的量为0.1mol，标况下体积为
2
2.24L。
（3）在8～16s内，氨气的反应速率为 ，根据化学方程式体现
的关系可知，以CO 表示的平均反应速率v(CO)= 0.03125mol•L-1•s-1=1.875
2 2
mol•L-1•min-1；
A．加入合适的催化剂可加快该反应的速率，但并不改变其限度和转化率，A正确；B.32s时c(NH )不再改变，说明此时该反应到达平衡状态，但也有可能再24-32s之间到达平衡，B不
3
正确；
C．将NH COONH 研成粉末，可以增大反应接触面积，缩短反应达到平衡的时间，C正确；
2 4
D．反应生成氨气和二氧化碳的比例式固定的，当氨气的体积分数φ(NH)不再改变时，不说明正逆反
3
应速率相等，不能说明该反应已达到化学平衡，D不正确；
故答案为：AC。
2．（2022高二上·南京开学考）燃煤烟气中的NOx、SO 经处理后可被吸收，电化学在相关邻域也有重
2
要应用。
（1）若烟气主要成分为NO、SO ，可通过电解法除去，其原理如图所示。阴极的电极反应式为
2
。电解过程得到产物为 。
（2）若烟气主要成分为NO 、SO ，可通入NaOH溶液将NO 完全转化为NO 。则NO 、SO 与
2 2 2 2 2
NaOH反应的离子方程式为 。
（3）电解法也可除去水中的氨氮，实验室用石墨电极电解一定浓度的(NH )SO 与NaCl的酸性混
4 2 4
合溶液来进行模拟。
①电解时，阳极的电极反应式为 。
电解过程中溶液初始Cl-浓度和pH对氨氮去除速率与能耗(处理一定量氨氮消耗的电能)的影响关系
如图1和图2所示。②图1中当Cl-浓度较低时、图2中当初始pH达到12时，氨氮去除速率低而能耗高的原因可能是
；而当Cl-浓度较高时，测得溶液中的NO 浓度也较高，可能的原因是
。
（4）肼(N H)燃料电池示意图：肼燃料电池中A极发生的电极反应为：
2 4
。
【答案】（1）NO+5e-+6H+=NH +HO；(NH )SO 、HSO
2 4 2 4 2 4
（2）2NO +SO +4OH-=2NO +SO -+2HO
2 2 2
（3）2Cl--2e-=Cl ↑；阳极可能OH-放电，产生大量氧气，消耗电能；Cl-浓度较高时，产生的Cl(或
2 2
HClO)较多，会将NH 氧化为NO
（4）NH-4e-＋4OH-=N＋4HO
2 4 2 2【解析】（1）该装置为电解池，阴极连电源的负极，由图可知阴极NO得电子生成NH ，阴极电极
反应式为NO+5e-+6H+=NH +HO，阳极SO 失电子，阳极电极反应式为：SO -2e-+2HO=SO
2 2 2 2
+4H+，产物为(NH )SO 、HSO ；
4 2 4 2 4
（2）由题知NO 、SO 通入NaOH溶液将NO 完全转化为NO ，N元素价态由+4价降到+3价，故S
2 2 2
元素价态需升高即由SO 生成SO ，再根据得失电子守恒和元素守恒配平即可得2NO +SO +4OH-
2 2 2
=2NO +SO -+2HO；
2
（3）①用石墨电极电解一定浓度的(NH )SO 与NaCl的酸性混合溶液，阳极发生氧化反应，Cl-失电
4 2 4
子生成氯气，电极反应式为：2Cl--2e-=Cl ↑；
2
②Cl-浓度较低或pH较大时，阳极可能是OH-放电，产生大量氧气，消耗电能，所以氨氮去除速率低
而能耗高；Cl-浓度较高时，产生的Cl(或HClO)较多，会将NH 氧化为NO ；
2
（4）肼燃料电池中A极为负极，发生失电子的反应，电极反应式为NH-4e-＋4OH-=N＋4HO。
2 4 2 2
【分析】（1）由图可知，右边电极为阳极，电极反应式为SO -2e-+2HO=SO +4H+，右边电极为阴
2 2
极，电极反应式为NO+5e-+6H+=NH +HO；
2
（2） NO 、SO 与NaOH发生反应2NO +SO +4OH-=2NO +SO -+2HO；
2 2 2 2 2
（3）①阳极发生氧化反应；
②Cl-浓度较低或pH较大时，阳极可能是OH-放电，产生大量氧气，消耗电能，Cl-浓度较高时，产生
的Cl（或HClO）较多， 会将NH 氧化为NO ；
2
（4）燃料电池中，通入燃料的一极为负极，负极发生氧化反应，通入氧气的一极为正极，正极发生
还原反应。
3．（2022高二下·赤峰期末）回答下列问题：（1）X、Y、Z、W均为中学化学中常见物质，一定条件下它们之间有如下转化关系(其它产物已略
去)。下列说法错误的是
A．若W是单质铁，则Z溶液可能是 溶液
B．若W是氢氧化钠，则X水溶液呈酸性
C．若W是氧气，则X、Z的相对分子质量可能相差48
D．若W是强氧化性的单质，则X可能是金属铝
（2）A是一种常见的铵盐，受热分解可得到碱性气体B，C、D是常见的两种氧化物，E溶液显酸
性。A、B、C、D、E是含有一种相同元素的五种化合物，在一定条件下可发生如图所示的转化。
①B的化学式 ；D的颜色 。
②实验室中常用A和另一种固体制备B，写出相应的化学方程式
。
（3）电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。
①图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择 (填字母标号)。
a．碳棒 b．锌板 c．铜板
②镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为“镁—次氯酸盐”燃
料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。E为该燃料电池的 (填“正”或“负”)极。F
电极上的电极反应式为 。【答案】（1）D
（2） ；红棕色；
（3）b；负；
【解析】（1）A．W为Fe，若X为Cl，则Y为FeCl ，Z为FeCl ，Z溶液可能是FeCl 溶液，A正确；
2 3 2 2
B．W是氢氧化钠，则X为CO ，则Y为NaHCO ，Z为Na CO ，X也可以为SO ，溶液都显酸性，B
2 3 2 3 2
正确；C．若W是氧气，则 或者 ，则X、Z的相对分子
质量可能相差48或者32，C正确；D．若W是强氧化性的单质，则X应为有可变价态的元素的物质，
不可能是金属铝，D不正确；
故答案为：D；
（2）①由以上分析可知，B是NH ；D是NO ，是红棕色气体；②实验室用氯化铵与氢氧化钙加热制
3 2
Δ
取氨气，化学方程式为2NH Cl+Ca(OH) ¿CaCl +2NH ↑+2HO；
4 2¿ 2 3 2
¿
（3）①可利用原电池原理对金属进行防护，此时Fe作正极被保护，则要选择活泼性比Fe强的金属作
负极，所以选锌和铝镁合金，
故答案为：b；②E电极Mg的价态升高，失电子，应为负极；F电极为正极，ClO-得电子生成氯离子，
则正极的电极反应式为： 。倒卖拉黑，关注更新免费领取，淘宝唯一每月更新店铺:知二教育
