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专题突破卷08 化学反应与能量（二）
——电解池、金属的腐蚀与防护 电化学原理的综合应用 多池、多室的电化学装置
（考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分）
一、选择题（本题共15 小题，每小题3 分，共45 分。每小题只有一项是符合题目要求的）
1．湖北省随州市出土的曾侯乙编钟，是战国早期的青铜编钟，主要由铜锡合金冶炼铸造而成，保存完
好。下列有关说法错误的是( )
A．锡青铜的熔点比纯铜低
B．在自然环境中，锡青铜中的锡可对铜起保护作用
C．青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
D．锡青铜表面生成Cu2(OH)3Cl 覆盖物的过程属于化学腐蚀
【答案】D
【解析】合金的熔点比各组分的熔点都低，所以锡青铜的熔点比纯铜低，故A 正确；由于锡的金属性强于
铜，在自然环境中发生电化学腐蚀时，锡做负极被损耗，铜做正极被保护，故B 正确；青铜文物在潮湿环
境中会构成锡铜原电池，原电池反应使反应速率加快，所以青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中
快，故C 正确；铜锡合金在潮湿的环境下会与碳形成原电池，碳作原电池的正极，铜做负极，发生吸氧腐
蚀生成Cu2(OH)3Cl，该过程是电化学腐蚀的过程，故D 错误。
2．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是( )
A．图1 中，铁钉易被腐蚀
B．图2 中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，没有蓝色沉淀出现
C．图3 中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀
D．图4 中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁输水管的腐蚀，镁块相当于原电池的正极
【答案】C
【解析】浓硫酸从环境中吸收水分，使铁钉周围的空气比较干燥，因此铁钉不易腐蚀，A 项错误；Fe、Cu
与酸化的3% NaCl 溶液构成原电池，Fe 作负极，发生失去电子的氧化反应，有Fe2＋生成，因此滴加少量
K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀出现，B 项错误；燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化
学腐蚀，C 项正确；用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁输水管的腐蚀，镁块相当于原电池的负极，D 项错
误。
3． 硬水除垢可以让循环冷却水系统稳定运行。某科研团队改进了主动式电化学硬水处理技术，原理如图
所示(其中R 为有机物)。下列说法不正确的是( )
1
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A．b 端为电源正极，处理后的水垢沉淀在阳极底部
B．处理过程中Cl－可循环利用
C．流程中发生离子反应：HCO＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O，Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
D．若R 为CO(NH2)2，则消耗1 mol CO(NH2)2生成N2时，铂电极N 处产生的H2应大于3 mol
【答案】A
【解析】硬水中存在镁离子、钙离子和碳酸氢根离子，阴极放电产生氢氧根离子，氢氧根离子与镁离子结
合生成氢氧化镁，氢氧根离子与碳酸氢根离子生成碳酸根离子，钙离子与碳酸根离子结合生成碳酸钙，氢
氧化镁和碳酸钙主要沉降在阴极附近，故A 错误；阳极产生氯气，氯气与水反应生成次氯酸和HCl，HClO
能将有机物氧化为二氧化碳和水，HClO 自身被还原为氯离子，Cl－可以循环利用，故B、C 正确；a 极反
应产生Cl2，氯气与水反应生成次氯酸为可逆反应，次氯酸将有机物R 如CO(NH2)2氧化生成N2，通过消耗
CO(NH2)2的量计算得到氯气的量小于反应生成的氯气的量，则消耗1 mol CO(NH2)2生成N2时，转移6 mol
电子，铂电极N 处产生的H2应大于3 mol，故D 正确。
4．利用如图装置可以模拟铁的电化学防护。下列说法错误的是( )
A．若X 为锌棒，开关K 置于M 处，可减缓铁的腐蚀
B．若X 为锌棒，开关K 置于M 处，铁极发生氧化反应
C．若X 为碳棒，开关K 置于N 处，可减缓铁的腐蚀
D．若X 为碳棒，开关K 置于N 处，X 极发生氧化反应
【答案】B
【解析】若X 为锌棒，开关K 置于M 处时，锌作负极，铁作正极被保护，A 项正确，B 项错误；若X 为碳
棒，开关K 置于N 处，铁连接电源负极作阴极被保护，C 项正确；X 连接电源正极作阳极发生氧化反应，
D 项正确。
5．以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg 和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al 的再生。该过程中
( )
A．阴极发生的反应为Mg－2e－===Mg2＋
B．阴极上Al 被氧化
2
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C．在电解槽底部产生含Cu 的阳极泥
D．阳极和阴极的质量变化相等
【答案】C
【解析】阴极应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；Al 在阳极上被氧化
生成Al3＋，B 错误；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；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。
6．一种电化学催化制甲酸盐的装置如图所示。下列说法错误的是( )
A．充电时，Zn 电极作阴极
B．充电时，阳极放出氧气
C．放电时，OH－向Zn 电极移动
D．放电时，正极的电极反应式为CO2＋e－＋H2O===HCOO－＋OH－
【答案】D
【解析】由图中电子流向可知，充电时，Zn 电极作阴极，A 项正确；充电时，阳极反应式为4OH－－4e－
===O2↑＋H2O，B 项正确；放电时，Zn 电极为负极，原电池中阴离子向负极移动，则OH－向Zn 电极移
动，C 项正确；放电时，正极的电极反应式为CO2＋2e－＋H2O===HCOO－＋OH－，D 项错误。
7．可用惰性电极通过电解法制备KMnO4，下列说法正确的是( )
A．图中离子交换膜为阴离子交换膜
B．X 极的电极反应为MnO－e－===MnO
C．Y 极区可以产生O2和较浓的KOH 溶液
D．电解一段时间后阴极区溶液的pH 减小
【答案】B
【解析】由分析可知，装置中的离子交换膜为阳离子交换膜，故A 错误；与直流电源正极a 相连的X 电极
为电解池的阳极，锰酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成高锰酸根离子，电极反应式为MnO－e－
===MnO，故B 正确；与直流电源负极b 相连的Y 电极是阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气
和氢氧根离子，故C 错误；与直流电源负极b 相连的Y 电极是阴极，水在阴极得到电子发生还原反应生成
3
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氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，电解过程中阴极区氢氧根离子浓度增大，
溶液pH 增大，故D 错误。
8．如图所示，各烧杯中盛海水，铁在其中被腐蚀的速度由快到慢的顺序为( )
A．②①③④⑤⑥
B．⑤④③①②⑥
C．⑤④②①③⑥
D．⑤③②④①⑥
【答案】C
【解析】①是Fe 为负极，杂质碳为正极的原电池腐蚀，是铁的吸氧腐蚀，腐蚀较慢；②③④均为原电池，
③中Fe 为正极，被保护，②④中Fe 为负极，均被腐蚀，但Fe 和Cu 的金属活动性差别大于Fe 和Sn 的，
故FeCu 原电池中Fe 被腐蚀的较快；⑤是Fe 接电源正极作阳极，Cu 接电源负极作阴极的电解腐蚀，加快
了Fe 的腐蚀；⑥是Fe 接电源负极作阴极、Cu 接电源正极作阳极的电解池，防止了Fe 的腐蚀。根据以上
分析可知铁在其中被腐蚀由快到慢的顺序为⑤>
>
>
>
>
④②①③⑥。
9．用惰性电极进行电解，下列说法正确的是( )
A．电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH 不变
B．电解稀NaOH 溶液，要消耗OH－，故溶液pH 减小
C．电解Na2SO4溶液，在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为1 2∶
D．电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上生成产物的物质的量之比为1 1∶
【答案】D
【解析】电解稀硫酸时，实质上是电解水，溶剂的质量减少，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，氢
离子的浓度增大，溶液的pH 变小，A 项错误；电解稀氢氧化钠溶液时，实质上是电解水，溶剂的质量减
少，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，氢氧根离子的浓度增大，溶液的pH 变大，B 项错误；电解
硫酸钠溶液时，实质上是电解水，阴极上氢离子得电子生成氢气，阳极上氢氧根离子失电子生成氧气，根
据得失电子守恒，在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2 1∶，C 项错误；电解氯化铜溶液时，阴极
上铜离子得电子生成铜，阳极上氯离子失电子生成氯气，根据得失电子守恒，在阴极上和阳极上析出产物
的物质的量之比为1 1∶，D 项正确。
10．世界水产养殖协会网介绍了一种利用电化学原理净化鱼池中水质的方法，其装置如图所示。下列说法
正确的是( )
4
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A．X 为电源负极
B．若该装置在高温下进行，则净化效率将降低
C．若有1 mol NO 被还原，则有6 mol H＋通过质子膜迁移至阴极区
D．若BOD 为葡萄糖(C6H12O6)，则1 mol 葡萄糖被完全氧化时，理论上电极流出20 mol e－
【答案】B
【解析】从装置图中可知，X 端连接的电极上发生反应是微生物作用下BOD、H2O 反应生成CO2，Y 端连
接的电极上，微生物作用下，硝酸根离子生成了氮气，氮元素化合价降低，发生还原反应，为电解池的阴
极，则Y 为负极，X 为正极，结合电极反应和电子守恒计算，质子膜允许氢离子通过。
11．中性环境微生物介导的铁循环过程(见图)，是纷繁复杂的土壤物质循环过程的重要部分。下列说法正
确的是( )
A．此环境下主要发生析氢腐蚀
B．硝酸根依赖的Fe(Ⅱ)氧化过程，每生成1 mol 氮气转移1 mol 电子
C．1 mol FeCO3分解产生22.4 L CO2
D．FeOOH 具有氧化性
【答案】D
【解析】A．由题图可知，铁在中性环境下发生吸氧腐蚀，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，正极反应为O2＋
4e－＋2H2O===4OH－，A 错误；B．根据关系式，2NO～10e－～N2，每生成 1 mol 氮气转移10 mol 电子，
B 错误；C．没有给出气体所处的温度和压强，无法计算气体体积，C 错误；D．FeOOH 中Fe 元素的化合
价为＋3 价，故FeOOH 具有氧化性，D 正确。
12．一些净水器推销商在推销其产品时，进行所谓的“电解水法”实验，将纯净水与自来水进行对比。当
电解装置插入纯净水和自来水中通电数分钟后，纯净水颜色无变化或略显黄色，而自来水却冒出气泡并生
成灰绿色或红棕色的沉淀。根据上述现象，下列选项说法正确的是( )
5
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A．通电时，铝片作阳极，铁片作阴极
B．生成的气泡、红棕色或灰绿色的沉淀都是电解的直接或间接产物
C．通过对比，确实能说明自来水中含有大量对人体有毒有害的物质
D．铁片的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
【答案】B
【解析】通电时，铁片作阳极，铝片作阴极，A 项错误；阴极的水得电子生成的气泡、阳极的铁失电子生
成亚铁离子，然后生成灰绿色或红棕色的沉淀都是电解的直接或间接产物，B 项正确；通过对比，能说明
自来水中含有大量的离子，但不一定为对人体有毒有害的物质，C 项错误；铁片作阳极，电极反应：Fe－
2e－===Fe2＋，D 项错误。
13．（2024·重庆渝西中学高三模拟）利用双极膜电渗析法(BMED)进行碳吸收，采用双极膜、阳离子交换
膜、阴离子交换膜，通过隔板分离成盐室(NaCl 溶液)、碱室(
溶液)、酸室(
HCl 溶液)、极室(
溶液)，实验装置如图所示。接通电源，调至实验设置电流，开始
循环并向碱室通入
制备
和
溶液，忽略各室溶液的体积变化。下列说法错误的是
A．M 连接电源负极，相同条件下，电极M，N 产生气体的体积比为2：1
B．a 膜、b 膜、c 膜分别为阳离子交换膜、双极膜、阴离子交换膜
C．极室、盐室的pH 保持不变，酸室pH 减小，碱室的pH 可能增大
6
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D．当酸室产生0.4mol HCl 时，双极膜电离出
的数目为
【答案】B
【解析】根据装置图可知，b 膜中产生的H+向M 电极移动，则M 为阴极，连接电源的负极，N 为阳极，连
接电源的正极，分析每个室中存在的离子可知，M—b 膜之间为极室(
溶液)，b 膜—c 膜之间为碱室(
溶液)，c 膜—a 膜之间为盐室(NaCl 溶液), a 膜—b 膜之间为酸室(HCl 溶液)，b 膜—N 之间为极室(
溶液)。根据分析可知，M 为阴极，连接电源的负极，电极反应式为：
，N
为阳极，电极反应式为：
，相同条件下，根据转移的电子数可知，
，
电极M，N 产生气体的体积比为2：1，A 正确；题干中说明向碱室通入
制备
和
溶
液，因此b 膜要产生
与
反应，又可知盐室(NaCl 溶液)中的钠离子通过c 膜移动到碱室，根据电荷
守恒，盐室(NaCl 溶液)中的氯离子通过a 膜移动到酸室，因此a 膜、b 膜、c 膜分别为阴离子交换膜、双极
膜、阳离子交换膜，B 错误；极室中的溶质为硫酸钠，电解硫酸钠实质是电解水，因此极室中pH 保持不
变，同样氯化钠水溶液为中性，离子的移动不影响pH，因此盐室的pH 保持不变，氯离子通过a 膜移动到
酸室，H+通过b 膜移动到酸室，HCl 浓度增大，因此pH 减小，同样碱室中
和
浓度增大，
则碱性增强，因此pH 可能增大，C 正确；当酸室产生0.4mol HCl 时，根据电荷守恒可知，b 膜产生的
为0.4mol，有2 个b 膜均产生
，左侧的b 膜产生进入到碱室，右侧的b 膜产生进入到盐室，因此
双极膜电离出
为0.8mol，数目为
，D 正确。
14．(2024·山东济南市模拟)羟基自由基是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将
苯酚氧化为CO2和H2O 的原电池－电解池组合装置，实现了发电、环保两位一体。下列说法错误的是(
)
7
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A．a 极1 mol Cr2O 参与反应，理论上NaCl 溶液中减少的离子为12NA
B．电池工作时，b 极附近pH 减小
C．右侧装置中，c、d 两极产生气体的体积比(相同条件下)为7 3∶
D．d 极区苯酚被氧化的化学方程式为C6H5OH＋28OH===6CO2↑＋17H2O
【答案】A
【解析】a 极Cr2O 得电子生成Cr3，所以a 是正极、b 是负极；又a 极反应为Cr2O＋6e－＋7H2O===2Cr3＋
8OH－，则a 极1 mol Cr2O 参与反应转移6 mol 电子，OH－通过阴离子交换膜进入NaCl 溶液中；b 是负极，
转移6 mol 电子时有6 mol H＋通过阳离子交换膜进入NaCl 溶液中，OH－、H＋反应生成水，理论上NaCl 溶
液中离子数不变，A 项错误；电池工作时，b 极反应为C6H5OH－28e－＋11H2O===6CO2↑＋28H＋，b 极附近
pH 减小，B 项正确；右侧为电解装置，c 是阴极，c 极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，d 为阳极，d 极反应式
为H2O－e－===OH＋H＋，C6H5OH＋28OH===6CO2↑＋17H2O，转移28 mol 电子，c 极生成14 mol 氢气，d
极生成6 mol 二氧化碳气体，所以两极产生气体的体积比(相同条件下)为7 3∶，C 项正确；d 极区苯酚被OH
氧化为二氧化碳，反应的化学方程式为C6H5OH＋28OH===6CO2↑＋17H2O，D 项正确。
15．(2024·湖南怀化模拟)我国科学家采用双极膜实现连续合成氨，电解装置工作原理如图所示。图中的双
极膜中间层中的H2O 解离为H＋和OH－，并在电流作用下分别向两极迁移。
下列说法错误的是( )
A．催化电极a 上的电势低于催化电极b
B．工作一段时间后，右室中c(OH－)不变
C．生成氨气和氧气的质量比为17 64
∶
D．若使用铅酸蓄电池作电源，获得1 mol NH3时，铅酸蓄电池中有8 mol H2O 生成
【答案】B
【解析】由示意图可知，催化电极a 上的电极反应式为6H2O＋NO＋8e－===NH3↑＋9OH－，电极a 为阴极；
催化电极b 上的电极反应式为8OH－－8e－===2O2↑＋4H2O，电极b 为阳极。催化电极a(阴极)上的电势低于
催化电极b(阳极)，A 项正确；当电路中转移8 mol e－时，右室消耗8 mol OH－，同时生成4 mol H2O，且双
极膜会向右室迁移8 mol OH－，因此右室中c 减小，B 项错误；由电极方程式可知，8e－～NH3～2O2，因此
8
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生成的m∶m＝17 32×2
∶
＝17 64
∶
，C 项正确；铅酸蓄电池放电方程式为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O
～2e－。当生成1 mol NH3时，电路中转移8 mol e－，由铅酸蓄电池的方程式可知铅酸蓄电池对应生成8 mol
H2O，D 项正确。
二、非选择题（本题包括4 小题，共55 分）
16．（13 分）（2024·陕西部分学校高三5 月份高考适应性考试）某废弃合金材料的主要成分为Zn，还含
有Co、Fe、Mn、Cd 及其氧化物。从该合金材料中生产高纯锌并分离各种金属化合物的工艺流程如下：
已知：①
下，部分难溶物质的溶解平衡常数如下表：
难溶电解
质
②当某离子浓度低于
时，认为溶液中不存在该离子。
回答下列问题：
(1)能提高“溶浸”效率的具体措施为 (任写一条)；
(2)“滤液①”中含有的金属离子
、
、
、
，且离子浓度均不高于
；
①还原性：
(填“
”“
”或“
”)；
②“滤液①”中pH 的范围为 ；
(3)若“滤液②”的
，则“氧化除杂”中发生反应的离子方程式为 ；
(4)“电解”工作原理如图。其中阴极的电极反应式为 ；若阴极区和阳极区溶液体积相等，电解
过程中阳极区的
(填“增加”或“减少”)
，阴极区 (填“增
加”或“减少”)的
；
9
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【答案】(1)将合金材料粉碎、适当增大硫酸浓度、适当升高温度、搅拌等（2 分）
(2)
（1 分）
（2 分）
(3)
、
（2 分）
(4)
（2 分） 减少（1 分） 增加（1 分）
（2
分）
【解析】该工艺流程原料为废弃合金材料，主要成分为Zn，还含有Co、Fe、Mn、Cd 及其氧化物，目的为
生产高纯锌并分离各种金属化合物，合金成分与硫酸反应生成硫酸盐，加入
氧化
后沉铁生成
，“滤液①”中含有的金属离子
、
、
、
，加入
氧化除杂，得到
、
，“滤液②”中含有的金属离子
、
，加入锌粉还原除杂得到
，“滤液③”中含有
，加入
转化为
，电解制得Zn。（1）能提高溶浸效率的具体措施为将合金材料粉
碎、适当增大硫酸浓度、适当升高温度、搅拌等。（2）加入双氧水沉铁得到
，说明将
氧
化，未将
氧化，所以还原性：
；流程需要将金属化合物分离，所以沉铁时其他金属离子未
沉淀，
沉淀完全需要控制溶液
，故
，根
据各个金属离子对应
，
更小，说明其他金属不沉淀需要计算
开始沉淀溶液
，
10
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，算得
，所以“滤液①”中pH 的范围为
。（3）“滤液①”加入
氧化除杂，得到
、
，若“滤液②”的
，
说明溶液呈酸性，则“氧化除杂”中发生反应的离子方程式为
和
。（4）根据“电解”工作原理图可知，其中左侧为阴
极，电解制得Zn，故电极反应式为
；
若阴极区和阳极区溶液体积相等，电解过程中阳极区发生
，消耗
，故
会降低，所以是减少
，阴极区发生
，生成
，故
会增大，由电路中转移电子相同，阳极区与阴极区
变化为1：2，故阴极区增加的
。
17．（14 分）(2024·青岛高三检测)我国力争在2030 年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和。
(1)在稀硫酸中利用电催化可将CO2同时转化为多种燃料，其原理如图甲所示。
①阳极的电极反应为_______________________________________。
②铜电极上产生CH4的电极反应为______________________，若铜电极上只生成5.6 g CO，则铜极区溶液
质量变化了_____________________________g。
③若铜电极上只生成0.3 mol CH3CHO 和0.4 mol HCOOH，则电路中转移电子的物质的量为________mol。
(2)我国科学家报道了机理如图乙所示的电化学过程。
11
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Ni
①
电极为________，电极反应为____________________。
②理论上，每有1 mol CO2与O2－结合，电路中转移电子数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1)
2H
①
2O－4e－===4H＋＋O2↑（2 分）
CO
②
2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O（2 分） 3.6（2 分） ③3.8 （2 分）
(2)①阴极（2 分） CO＋4e－===C＋3O2－（2 分） ②4NA（2 分）
【解析】(1)①阳极为铂电极，电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。②铜电极为阴极，其中生成甲烷的电
极反应为CO2＋8e－＋8H＋===CH4＋2H2O，若铜电极上只生成CO，则电极反应为CO2
＋2e－＋2H＋===CO＋H2O，当有1 mol CO 生成时，铜极区溶液的质量变化为44 g＋2 g－28 g＝18 g，故有
5.6 g 即0.2 mol CO 生成时，铜极区溶液质量变化了3.6 g。③铜电极上每生成1 mol CH3CHO，转移10 mol
电子，每生成1 mol HCOOH，转移2 mol 电子，若只生成0.3 mol CH3CHO 和0.4 mol HCOOH，则电路中
转移电子的物质的量为3.8 mol。(2)
Ni
①
电极上CO 转化为C 和O2－，为阴极，电极反应为CO＋4e－===C
＋3O2－。②理论上，每有1 mol CO2与O2－结合生成1 mol CO，电路中有4 mol 电子转移，故电路中转移电
子数为4NA。
18．（18 分）电化学在化学工业中有着广泛应用。
(1)根据图示电化学装置，回答下列问题：
①甲池通入乙烷(C2H6)一极的电极反应式为____________________________________。
②乙池中，若X、Y 都是石墨，A 是Na2SO4溶液，实验开始时，同时在两极附近溶液中各滴入几滴紫色石
蕊溶液，X 极的电极反应式为____________________；一段时间后，在Y 极附近观察到的现象是
________________________________________________。
③乙池中，若X 、Y 都是石墨，A 是足量AgNO3 溶液，体积为0.2 L ，则Y 极的电极反应式为
_______________；电解一段时间后，甲池消耗112 mL O2(标准状况下)，则乙池溶液的pH 为____(忽略溶
液体积的变化)。
(2)若要用该装置在铁质钥匙表面镀一层金属铜，CuSO4溶液作电解液，则乙池中：
X
①
极的材料是____，电极反应式为______________。
Y
②
极的材料是____，电极反应式为____________。
(3) 工业上通过电解浓NaOH 溶液制备Na2FeO4 ，其工作原理如图所示，则阳极的电极反应式为
12
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____________，阴极反应式为___________。
【答案】(1)
C
①
2H6＋18OH－－14e－===2CO＋12H2O（2 分）
4OH
②
－－4e－===2H2O＋O2↑（2 分） 电极表面产生气泡，附近溶液变蓝 ③Ag＋＋e－===Ag（2 分） 1（2
分）
(2)①铜（1 分） Cu－2e－===Cu2＋（2 分）
②铁质钥匙（1 分） Cu2＋＋2e－===Cu（2 分）
(3)Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O（2 分）
2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑（2 分）
【解析】(1)①甲池中乙烷(C2H6)通入左侧电极发生氧化反应，则左侧Pt 电极为负极，电解质溶液为KOH
溶液，故负极反应式为C2H6＋18OH－－14e－===2CO＋12H2O。②乙池中，若X、Y 都是石墨，A 是Na2SO4
溶液，则X 是阳极，发生氧化反应，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑。Y 是阴极，电极反应式为
2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，则Y 极附近观察到的现象是电极表面产生气泡，附近溶液变蓝。③甲池中右
侧Pt 电极发生的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，消耗标准状况下112 mL O2(即0.005 mol)时电路中转移
电子的物质的量为0.005 mol×4＝0.02 mol。乙池中，若X、Y 都是石墨，A 是足量AgNO3溶液，Y 极是阴
极，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag。X 极是阳极，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，据得失电子守
恒可知，电路中转移0.02 mol 电子时，X 极生成0.02 mol H＋，则乙池溶液中c(H＋)＝＝0.1 mol·L－1，溶液
pH＝1。(2)①在铁表面镀一层金属铜，X 极是阳极，要用镀层金属铜作阳极，电极反应式为Cu－2e－
===Cu2＋。②Y 极是阴极，要用待镀件——铁质钥匙作阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu。(3)由图可
知，Fe 电极与电源正极相连，作电解池的阳极，Fe 被氧化生成FeO，故阳极的电极反应式为Fe＋8OH－－
6e－===FeO＋4H2O。Cu 极与电源的负极相连，作电解池的阴极，发生还原反应析出H2，电极反应式为
2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。
19．（10 分）如图所示，通电5 min 后，电极5 的质量增加2.16 g，请回答下列问题。
(1)a 为电源的________( 填“ 正” 或“ 负” ) 极，C 池是________ 池。A 池阳极的电极反应为
________________，C 池阴极的电极反应为________________。
(2)如果B 池中共收集到224 mL 气体(标准状况)且溶液体积为200 mL(设电解过程中溶液体积不变)，则通电
前溶液中Cu2＋的物质的量浓度为________。
(3)如果A 池溶液是200 mL 足量的食盐水(电解过程溶液体积不变)，则通电5 min 后，溶液的pH 为
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________。
【答案】(1)负（1 分） 电解（1 分） 2Cl－－2e－===Cl2↑（2 分） Ag＋＋e－===Ag（2 分）
(2)0.025 mol·L－1（2 分） (3)13（2 分）
【解析】(1)根据已知条件通电5 min 后，电极5 的质量增加2.16 g，说明电极5 作阴极，Ag＋放电，电极反
应为Ag＋＋e－===Ag，转移电子的物质的量为0.02 mol，同时可知电极6 作阳极，与电源的正极相连。则a
是负极，b 是正极，电极1、3、5 作阴极，电极2、4、6 作阳极。(2)B 池中电解总反应为2CuSO4＋
2H2O=====2Cu＋O2↑＋2H2SO4，若转移0.02 mol 电子时只收集到O2(只电解溶质)，则根据关系式2CuSO4
～O2～4e－可得n(O2)＝0.005 mol，体积为112 mL(标准状况)<224 mL，说明溶质CuSO4已耗完，然后电解
水。设整个过程消耗CuSO4 x mol，H2O y mol，则有2x＋2y＝0.02，x＋y＝0.01，解得x＝y＝0.005 mol，
则c(CuSO4)＝0.025 mol·L－1。(3)由于A 池中电解液足量，A 池中只发生反应2NaCl＋2H2O=====2NaOH
＋H2↑＋Cl2↑，根据关系式NaOH～e－，生成的n(NaOH)＝0.02 mol，则c(NaOH)＝＝0.1 mol·L－1，即溶液
的pH＝13。
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