2025年高考化学总复习试题分类训练：电解原理（解析卷）

4<46电斜原理

1.一段时间后

A.U型管两侧均有气泡冒出，分别是CL和。2B.a处布条褪色，说明C1?具有漂白性

c.b处出现蓝色，说明还原性：cr>rD.断开K-立刻闭合K»电流表发生偏转

【答案】D

【解析】闭合K1,形成电解池，电解饱和食盐水，左侧为阳极，阳极氯离子失去电子生成氯气，电极反应

电解

为2C1-—2e-=CLT，右侧为阴极，阴极电极反应为2H++2e-=H2f,总反应为2NaCl+2H2。==

2NaOH+H2f+CbT，据此解答。A.根据分析，U型管两侧均有气泡冒出，分别是C1?和H?,A错误；

B.左侧生成氯气，氯气遇到水生成HC10,具有漂白性，则a处布条褪色，说明HC10具有漂白性，

B错误；C.b处出现蓝色，发生C12+2KI=b+2KCl,说明还原性：r>C］，C错误；D.断开K—立

刻闭合K?,此时构成氢氯燃料电池，形成电流，电流表发生偏转，D正确；故选D。

2.【2023年广东卷】用一种具有“卯樟”结构的双极膜组装电解池（下图），可实现大电流催化电解KNC）3溶

液制氨。工作时，凡0在双极膜界面处被催化解离成H+和OH,有利于电解反应顺利进行。下列说法

不正确的是

A.电解总反应：HN053(3H2G-K(BH3?22T

B.每生成ImolNHj.HQ,双极膜处有9moi的HQ解离

C.电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变

D.相比于平面结构双极膜，“卯桦”结构可提高氨生成速率

【答案】B

【解析】由信息大电流催化电解KNC)3溶液制氨可知，在电极a处KN。,放电生成NH3,发生还原反应，

故电极a为阴极，电极方程式为NOg+8e-+7H2O=NH3-HQ+9OH，电极b为阳极，电极方程式为

4OH-4e=O2T+2H2O,“卯桦”结构的双极膜中的移向电极a,OJT移向电极b。A.由分析中阴

阳极电极方程式可知，电解总反应为3。3+3112。=?«13-112。+2。21+10311,故A正确；B.每生成

lmolNH3-H2O,阴极得8moie,同时双极膜处有8moiH+进入阴极室，即有8moi的H?。解离，故

B错误；C.电解过程中，阳极室每消耗4moiOH,同时有4moiOH通过双极膜进入阳极室，KOH

的物质的量不因反应而改变，故C正确；D.相比于平面结构双极膜，“卯桦”结构具有更大的膜面

积，有利于H?。被催化解离成H+和OH,可提高氨生成速率，故D正确；故选B。

3.【2023年1月浙江卷】在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如图，

下列说法正确的是

A.石墨电极为阴极，发生氧化反应

+

B.电极A的电极反应：8H+TiO2+SiO2+8e=TiSi+4H2O

c.该体系中，石墨优先于cr参与反应

D.电解时，阳离子向石墨电极移动

【答案】C

【解析】由图可知，在外加电源下石墨电极上C转化为CO,失电子发生氧化反应，为阳极，与电源正极

相连，则电极A作阴极，TiC>2和SiO?获得电子产生电池材料(TiSi),电极反应为

2

TiO2+SiO2+8e=TiSi+4O-oA.在外加电源下石墨电极上C转化为CO,失电子发生氧化反应，为

阳极，选项A错误；B.电极A的电极反应为TiO2+SiC>2+8e.=TiSi+4。，选项B错误；C.根据图

中信息可知，该体系中，石墨优先于Cr参与反应，选项C正确；D.电解池中石墨电极为阳极，阳

离子向阴极电极A移动，选项D错误；答案选C。

4.【2023年辽宁卷】某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制

。2产生。下列说法正确的是

A.b端电势高于a端电势B.理论上转移2moi生成4gH2

C.电解后海水pH下降D.阳极发生：Cl-+HsQ-2e-=HC1O+H+

【答案】D

【解析】由图可知，左侧电极产生氧气,则左侧电极为阳极，电极a为正极，右侧电极为阴极，b电极为

负极，该装置的总反应产生氧气和氢气，相当于电解水，以此解题。A.由分析可知，a为正极，b电

极为负极，则a端电势高于b端电势，A错误；B.右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H++2e-

=H2T，则理论上转移2moi已生成2gH2,B错误；C.由图可知，该装置的总反应为电解海水的装置，

随着电解的进行，海水的浓度增大，但是其pH基本不变，C错误；D.由图可知，阳极上的电极反应

为：Cl+H£)-2e=HC1O+H+,D正确；故选D。

5.【2022年北京卷】利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。

装置示意图序号电解质溶液实验现象

0.1mol/LCuSO4阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，

①

1"1+少量H2so4气体减少。经检验电解液中有Fe“

Cu二二Fe

0.1mol/LCuSO4阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色

电解质溶液②

+过量氨水固体。经检验电解液中无Fe元素

下列说法不亚做的是

A.①中气体减少，推测是由于溶液中c(M)减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍H+与铁接触

+2+2+2+

B.①中检测到Fe?+,推测可能发生反应：Fe+2H=Fe+H2,Fe+Cu=Fe+Cu

C.随阴极析出Cu,推测②中溶液c(C/)减少，Cu2++4NH3q^[Cu(NH3)j"平衡逆移

D.②中O?+生成[CU(NH3)J",使得c(Cu2+)比①中溶液的小，Cu缓慢析出，镀层更致密

【答案】C

【解析】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

+2+2+2+

Fe+2H=Fe+H2,Fe+Cu=Fe+Cu,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，

Cu2++4NH3―^[CU(NH3)4『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。

6.【2022年天津卷】实验装置如图所示。接通电源后，用碳棒(a、b)作笔，在浸有饱和NaCl溶液和石

蕊溶液的湿润试纸上同时写字，a端的字迹呈白色。下列结论正确的是

直流电源(9V)

A.a为负极

B.b’端的字迹呈蓝色

C.电子流向为：bfb'fa''a

D.如果将a、b’换成铜棒，与碳棒作电极时的现象相同

【答案】B

【解析】A.根据实验现象，a，端呈白色，即生成了氯气，即氯离子失去电子，为阳极，即a为正极，A错

误；B.b端为阴极，水得到电子放电的同时，生成氢氧根离子，遇石蕊变蓝，B正确；C.电子从电

源的负极出来，即从a极出来，而不是b极，C错误；D.如果换成铜棒，铜做阳极放电，现象与碳

作电极时不相同，D错误；故选B。

7.(2021.海南真题)液氨中存在平衡：2NH3/NH：+NH；O如图所示为电解池装置，以KNH2的液氨溶

液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是

-1电源I-

A.b电极连接的是电源的负极B.a电极的反应为2NH3+2e-=H#2NH]

C.电解过程中，阴极附近K+浓度减小D.理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1

【答案】B

【解析】A.根据图示可知：在b电极上产生N2,N元素化合价升高，失去电子，发生氧化反应，所以b

电极为阳极，连接电源的正极，A错误；B.电极a上产生H2,H元素化合价降低得到电子，发生还

原反应，所以a电极为阴极，电极反应式为：2NH3+2e=H2+2NH2,B正确；C.电解过程中，阴极

附近产生N区,使附近溶液中阴离子浓度增大，为维持溶液电中性，阳离子K+会向阴极区定向移

动，最终导致阴极附近K+浓度增大，C错误；D.每反应产生ImolHz,转移2moi电子，每反应产

生ImolNz,转移6moi电子，故阴极产生H?与阳极产生的N2的物质的量的比是3:1,D错误；选

B„

8.[2021年江苏卷】通过下列方法可分别获得由和。2：①通过电解获得NiOOH和压(如图)；②在

90℃将NiOOH与H2O反应生成Ni(0H)2并获得下列说法正确的是

人-------------

NiOOH

<H2

^H20

Ni(OH)2

KOH溶液

A.电解后KOH溶液的物质的量浓度减小

B.电解时阳极电极反应式：Ni(OH)2+OH--e-=NiOOH+H2O

通电

C.电解的总反应方程式：2H2。2H2丁+02T

D.电解过程中转移41noi电子，理论上可获得22.4LCh

【答案】B

【解析】A.阴极水电离的氢离子得电子生成氢气，阳极Ni(0H)2失电子生成NiOOH,电解过程总反应为

通电

2Ni(OH)2=2NiOOH+H2T，电解后KOH溶液的物质的量浓度不变，故A错误；B.电解时阳极

Ni(OH)2失电子生成NiOOH,电极反应式为Ni(OH)2+OH-e-=NiOOH+H2O,故B正确；C.阴极水电

离的氢离子得电子生成氢气，阳极Ni(OH)2失电子生成NiOOH,电解过程总反应为

通电

2Ni(OH)o=2NiOOH+H2t.故C错误；D.电解过程中转移4moi电子，生成4moiNiOOH,根据

△

4NiOOH+2H2O=4Ni(OH)2+O2,生成Imol氧气，非标准状况下的体积不一定是22.4L,故D错误；

选B。

9.【2022年海南卷】一种采用HzCKg)和N?(g)为原料制备N&(g)的装置示意图如下。

固体氧化物电解质

下列有关说法正确的是

A.在b电极上，N?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O?一不断减少

【答案】A

【解析】由装置可知，b电极的N2转化为NH3,N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，因此b为

阴极，电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2;a为阳极，电极反应式为2O2-+4e-=Ch,据此分析解

答；A.由分析可得，b电极上N2转化为NH3,N元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，即N2

被还原，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N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,阳极电极反应式为2。2-+4口=02,因此固体氧化物电解质中0〉

不会改变，D错误；答案选A。

10.[2022年6月浙江卷】通过电解废旧锂电池中的LiM%。」可获得难溶性的Li2cOs和MnO2,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F理的是

电源

2++

B.电极B的电极发应：2H2O+Mn-2e=MnO2+4H

C.电解一段时间后溶液中Mr?+浓度保持不变

D.电解结束，可通过调节pH除去Mi?+,再加入Na2cO3溶液以获得LLCO3

【答案】C

【解析】A.由电解示意图可知，电极B上M#+转化为了MnCh,锦元素化合价升高，失电子，则电极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MM+失

电子转化为了MnCh,电极反应式为：2H2O+Mn2+-2e=MnO2+4H+,B正确；C.电极A为阴极，

LiMiuCM得电子，电极反应式为：2LiMmO4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O,依据得失电子守恒，电解

池总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,反应生成了M1P+,Mn2+浓度增大，C错误；

D.电解池总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O,电解结束后，可通过调节溶液pH将

锅离子转化为沉淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D正确；答案选C。

11.（2020•山东高考真题）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图

所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是

04电源

A.阳极反应为2H2。—4e-=4H++O2T

B.电解一段时间后，阳极室的pH未变

C.电解过程中，H+由a极区向b极区迁移

D.电解一段时间后，a极生成的02与b极反应的02等量

【答案】D

【解析】a极析出氧气，氧元素的化合价升高，做电解池的阳极，b极通入氧气，生成过氧化氢，氧元素

的化合价降低，被还原，做电解池的阴极。A.依据分析a极是阳极，属于放氧生酸性型的电解，所

以阳极的反应式是2H2O-4e-=4H++O2f,正确；B.电解时阳极产生氢离子，氢离子是阳离子，通过质

子交换膜移向阴极，所以电解一段时间后，阳极室的pH值不变，正确；C.有B的分析可知，C正

确；D.电解时，阳极的反应为：2H2O-4e-=4H++O2f,阴极的反应为：。2+2日+2H+=压。2,总反应为:

O2+2H2O=2H2O2,要消耗氧气，即是a极生成的氧气小于b极消耗的氧气，错误；故选：D。

12.(2020•全国高考真题)电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器

件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWCh,器件呈现蓝色，对于该变化过

A.Ag为阳极B.Ag+由银电极向变色层迁移

C.W元素的化合价升高D.总反应为：WO3+A-Ag=AgvWO3

【答案】C

【解析】从题干可知，当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWCh器件呈现蓝色，说明通电

时，Ag电极有Ag+生成然后经固体电解质进入电致变色层，说明Ag电极为阳极，透明导电层时阴

极，g电极上发生氧化反应，电致变色层发生还原反应。A.通电时，Ag电极有Ag+生成，g电极为

阳极，正确；B.通电时电致变色层变蓝色，说明有Ag+从Ag电极经固体电解质进入电致变色层，正

确；C.过程中，W由WO3的+6价降低到AgxWCh中的+(6-x)价，错误；D.该电解池中阳极即Ag

电极上发生的电极反应为：xAg-xe-=xAg+,而另一极阴极上发生的电极反应为：WCh+xAg++xe-=

AgxWCh,故发生的总反应式为：xAg+WO3=AgxWO3,正确；答案选C。

13.(2013•天津高考真题)为增强铝的耐腐蚀性，现以铅蓄电池为外电源，以A1作阳极、Pb作阴极，电

解稀硫酸，使铝表面的氧化膜增厚。其反应原理如下：电池：Pb(s)+PbCh⑸+2H2sO4(aq)

=2PbSO4(s)+2H20(1)；

电解池：2A1+3O2通电ALO3+3H2T电解过程中,以下判断正确的是()

电池电解池

AH+移向Pb电极H+移向Pb电极

B每消耗3molPb生成2moiAI2O3

+2++

C正极：PbO2+4H+2e-=Pb+2H2O阳极：2Al+3H2O-6e-=Al2O3+6H

Pb电极质量’

Pb电极质量

D一.

---------）•时间---------）■时间

【答案】D

【解析】A.原电池中，溶液中氢离子向正极二氧化铅电极移动，错误；B.根据电子守恒分析，每消耗

3molPb,转移6moi电子，根据电子守恒生成ImolAbCh,错误；C.原电池正极上二氧化铅得电子生

成硫酸铅，错误；D.原电池中铅作负极，负极上铅失电子和硫酸根离子反应生成难溶性的硫酸铅，

所以质量增加，在电解池中，Pb阴极，阴极上氢离子得电子生成氢气，所以铅电极质量不变，正确;

故选D。

14.（2007•全国高考真题）以惰性电极电解足量的CuSO4溶液。若阳极上产生气体的物质的量为0.0100

mol,则阴极上析出铜的质量为（）

A.0.64gB.1.28gC.2.56gD.5.12g

【答案】B

【解析】惰性电极电解CuS04溶液时，阳极产生的是氧气，则转移电子是0.04mol,因此根据电子得失守

恒可知，析出铜是=o.02mol,质量是0.02molx64g/mol=1.28g；答案选B。

15.（2014.上海高考真题）如图所示，将铁棒和石墨棒插入盛有饱和NaCl溶液的U型管中，下列分析正

确的是

饱和NaCl溶液

A.Ki闭合,铁棒上发生的反应为2H++2r=H2f

B.Ki闭合,石墨棒周围溶液pH逐渐升高

C.K2闭合,铁棒不会被腐蚀，属于牺牲阳极的阴极保护法

D.冷闭合,电路中通过0.002NA个电子时，两极共产生0.001mol气体

【答案】B

【解析】A、&闭合构成原电池，铁是活泼的金属，铁棒是负极，铁失去电子，铁棒上发生的反应为Fe-

2e-=Fe2+,A不正确；B、Ki闭合构成原电池，铁棒是负极，铁失去电子，石墨棒是正极，溶液中的

氧气得到电子转化为OH,电极反应式为。2+4「+2H2O=4OH-,石墨棒周围溶液pH逐渐升高，B

正确；c、K2闭合构成电解池，铁棒与电源的负极相连，作阴极，溶液中的氢离子放电产生氢气，铁

不会被腐蚀，属于外加电流的阴极保护法，C不正确；D、K2闭合构成电解池，铁棒与电源的负极相

连，作阴极，溶液中的氢离子放电生成氢气。石墨棒是阳极，溶液中的氯离子放电生成氯气，电极反

应式分别为2H++2/=H2f、2c「-2-=CLT，电路中通过0.002NA个电子时，两极均产生0.001mol

气体，共计是0.002mol气体，D不正确；答案选B。

16.（2012・安徽高考真题）某兴趣小组设计如下微型实验装置。实验时，现断开K2,闭合Ki,两极均有气

泡产生；一段时间后，断开Ki,闭合K2,发现电流表指针偏转，下列有关描述正确的是

含酚酬的饱和食盐水

A.断开K2,闭合Ki时，总反应的离子方程式为：2H++2CL逋电Cbf+H2T

B.断开K2,闭合Ki时，石墨电极附近溶液变红

C.断开Ki,闭合K2时，铜电极上的电极反应为：Ch+2e—=2C1—

D.断开Ki,闭合K2时，石墨电极作正极

【答案】D

【解析】A、断开K2、闭合Ki时，装置为电解池，两极均有气泡产生，则总反应为2C1+2H2。=^=

H2T+2OH-+CI2T，石墨为阳极，铜为阴极，因此石墨电极处产生C12,在铜电极处产生H2,铜电极附

近产生OH,溶液变红，A错误；B、根据A中分析可知B错误；C、断开Ki、闭合K?时，装置为原

电池，铜电极上的电极反应为H2-2e-+2OH-=2H2O,其为负极，而石墨上的电极反应为Cb+2e-=2Cr,

其为正极，C错误；D、根据C中分析可知D正确，答案选D。

17.（2007•上海高考真题）某学生设计了一个“黑笔写红字”的趣味实验。滤纸先用氯化钠、无色酚麟的混

合液浸湿，然后平铺在一块粕片上，接通电源后，用铅笔在滤纸上写字，会出现红色字迹。据此，下

列叙述正确的是

A.铅笔端作阳极，发生还原反应

B.粕片端作阴极，发生氧化反应

C.铅笔端有少量的氯气产生

D.a点是负极，b点是正极

【答案】D

【解析】出现红色字迹，说明溶液中有OH」生成，所以铅笔端作阴极，氢离子放电，发生还原反应，因此

a是电源的负极，b是正极。A.铅笔端作阴极，发生还原反应，错误；B.钳片端作阳极，发生氧化

反应，错误；C.铅笔端作阴极，溶液中的阳离子在铅笔端放电，所以不会生成氯气，错误；D.铅笔

端作阴极，则a是电源的负极，b是正极，正确；答案选D。

18.(2012・上海高考真题)右图装置中发生反应的离子方程式为：Zn+2H+=Zn2++H2f,下列说法错误的

是

A.a、b不可能是同种材料的电极

B.该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸

C.该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸

D.该装置可看作是铜一锌原电池，电解质溶液是稀硫酸

【答案】A

【解析】A、如果此装置是电解池装置，阴阳两极可以都为锌，电解质溶液是硫酸溶液，错误；B、如果是

电解池，阳极是锌，电极反应式：Zn—2e-=Zn2+,阴极：2H++2-=H2T，正确；B、如果是原电池，

负极为Zn,反应式为Zn—2e=Zn2+,正极反应式：2H++2^=1123正确；D、锌比铜活泼，锌作负

极，负极为Zn,反应式为Zn—2-=Zn2+,铜作正极，正极反应式：2H++2/=压3正确。

19.(2012•海南高考真题)下列各组中，每种电解质溶液电解时(惰性电极)只生成氢气和氧气的是

A.HC1、CuCb、Ba(OH)2B.NaOH、CuSO4,H2SO4

C.NaOH、H2so4、Ba(OH)2D.NaBr、H2so4、Ba(OH)2

【答案】C

【解析】A、根据我们所学的电解原理，惰性电极电解CuCb时阳极析出氯气，阴极析出铜，A错误；B、

惰性电极电解CuSCU时阴极析出铜，阳极产生氧气，B错误；C、惰性电极电解NaOH、H2so4、

Ba(0H)2实质上均是电解水，只生成氢气和氧气，C正确；D、惰性电极电解NaBr时，阳极析出澳单

质，阴极产生氢气，D错误。答案选C

20.(2012.福建高考真题)将下图所示实验装置的K闭合，下列判断正确的是

用饱和硫酸钠、酚

酎溶液浸湿的滤纸

Imol•UZnSO,溶液Imol•L」CuSO4溶液

甲Z

A.Cu电极上发生还原反应

B.电子沿Zn―>a—>b—>Cu路径流动

C.片刻后甲池中c(SCU2-)增大

D.片刻后可观察到滤纸b点变红色

【答案】A

【解析】关闭KB,甲、乙装置能自发的进行氧化还原反应，所以是原电池，锌易失电子作负极，铜作正

极，则含有硫酸钠溶液的滤纸是电解池，a是阴极，b是阳极。A、铜电极上铜离子得电子发生还原反

应生成铜，正确；B、电子从Zn-a,b-Cu路径流动，电子不能进入电解质溶液，错误；C、锌作负

极，负极上锌失电子发生氧化反应生成锌离子进入溶液，硫酸根离子不参加反应，所以硫酸根离子浓

度不变，错误；D、电解池中，a电极上氢离子放电生成氢气，同时a电极附近生成氢氧根离子，导致

溶液碱性增强，所以a点变红色，错误；答案选A。

21.(2014・江苏高考真题)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有

多种方法。

(1)将烧碱吸收H2s后的溶液加入到如题图一1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生

如下反应：S2-—2e-=S(n—1)S+S2^=Sn2-o

①写出电解时阴极的电极反应式：o

②电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成。

电极Hi电极

阳高子交换膜

图7

2+

【答案】(1)2H2O+2e=H2T+2OH-S„+2H=(n-l)S；+H2St

【解析】

(1)①阳极上硫离子放电，电极反应式为S2-2e-=S,阴极上氢离子放电生成氢气，电极反应式为

2H2O+2e=H2T+2OH-,故答案为2H2O+2e=H2T+2OH-；

②电解后阳极区离子为S/,酸性条件下，S?和氢离子反应生成S单质，S元素失电子发生氧化反应生成

S单质，同时S元素得电子生成H2S,反应方程式为SB+2H+=(n-1)SI+H2S3故答案为SW+2H+=

(n-1)SJ+H2ST；

22.(2019•江苏高考真题)CO2的资源化利用能有效减少CO2排放，充分利用碳资源。

(2)电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CCh制HCOOH的原理示意图如下。

①写出阴极CO2还原为HCOCT的电极反应式：

②电解一段时间后，阳极区的KHCCh溶液浓度降低，其原因是

【答案】（2）①CO2+H++2e-^=HCOCr或CC）2+HCO；+2e-^=HCOO+COj②阳极产生O2,pH

减小，HCO；浓度降低；K+部分迁移至阴极区

【解析】

-2"

(2)①根据电解原理，阴极上得到电子，化合价降低，CO2+HCO3+2e-=HCOO+CO3,或82+H+

+2e-=HCOO-；

②阳极反应式为2H2O—41=O2T+4H+,阳极附近pH减小，H+与HCO3一反应，同时部分K卡迁移至阴极

区，所以电解一段时间后，阳极区的KHCCh溶液浓度降低；

23.(2015・北京高考真题)研究CCh在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。

(4)利用下图所示装置从海水中提取CCh,有利于减少环境温室气体含量。

pH<6的海水

电源

电f源显r-iJVt}?-

用周子股

海水(只允许用离子通过)

•pH-8)

①结合方程式简述提取CO2的原理:

②用该装置产生的物质处理b室排出的海水，合格后排回大海。处理至合格的方法是o

+

【答案】(4)①a室：2H20-4/=O2T+4H+,H+通过阳离子膜进入b室，发生反应：HCO3-+H=

CO2T+H2O②c室的反应：2H2O+2e=2OH-+H2T，用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节

至接近装置入口海水的pH

【解析】

（4）①海水pH>8,显碱性，需要H+中和降低海水的碱性，a室发生阳极反应：2H2O-4e—=O2f+4H+,c

-

（OH）下降，H20=0lT+H+平衡右移，c（H+）增大，H+从a室进入b室，发生反应：HCO3

+H+=CO2+H2O。

②c室的反应：2H2O+2e-=2OH-+H2f,用c室排出的碱液将从b室排出的酸性海水调节至接近装置入口海

水的pH0

24.（2012•全国高考真题）由黄铜矿（主要成分是CuFeS9炼制精铜的工艺流程示意图如下：

焙烧和除渣

亘-------上5------^----］反射炉•-回-----:转—炉।----亘------1为电解槽-亘-------

（3）粗铜的电解精炼如图所示。在粗铜的电解过程中，粗铜板应是图中电极_（填图中的字母）；在电极d

上发生的电极反应式为;若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,它们在电解槽中的存在形式和位置为

硫喉铜溶液

【答案】（3）cCu2++2e-=CuAu、Ag以单质的形式沉积在c（阳极）下方，Fe以Fe?+的形式进入电

解质溶液中

【解析】

（3）①在粗铜的电解过程中，粗铜板作阳极，应是图中电极c；

②在电极d为阴极，发生的电极反应式为Cu2++2e=Cu；

③若粗铜中还含有Au、Ag、Fe,Au、Ag的活泼性弱于铜，所以Au、Ag以单质形式沉积在阳极下方，铁

比铜活泼，会失电子生成Fe2+,Fe2+氧化性弱于Cu2+,所以Fe以Fe?+形式进入电解液中。

25.（2014.重庆高考真题）氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之

（4）一定条件下，题H图示装置可实现有机物的电化学储氢（忽略其它有机物）。

多孔性惰性电极D多孔性惰性电极E

含菜的物质的里分数♦■二28moi气体

为10%的混合气（忽略水蒸汽）

lOmol混合气，其中羊的物

质的里分数为24%

高分子电耕船膜（R允许H-通过）

①导线中电子移动方向为O

②生成目标产物的电极反应式为O

③该储氢装置的电流效率〃=_____（"生成号霞％世楞鸟子数X100%，计算结果保留小数点

转移的电子总数

后1位）

【答案】

（4）①A—D②C6H6+6H++61=C6H12③64.3%

【解析】

（4）①苯生成环戊烷属于得氢反应，因此是还原反应，即电极D是阴极，电极E是阳极，因此导线中电

子的流动方向是A—>Do

②苯得到电子生成环戊烷是目标产物，由于存在质子交换膜，所以氢离子向阴极移动，则电极反应式为

+

C6H6+6H+6e-=C6Hi2o

③阳极生成2.8mol气体，该气体应该是阳极OH一放电生成的氧气，则转移电子的物质的量=2.8molx4=

11.2molo设阴极消耗苯的物质的量是xmol,则同时生成xmol环戊烷，根据电极反应式C6H6+6H-

112n7/7/—

+6-=C6H12可知得到电子是6xmoL根据电子守恒可知，阴极生成氢气是一------------=

2

24—X6xTnol

5.6mol—3xmol,所以----:-------=0.1,解得x=1.2,因此储氢装置的电流效率=--------xlOO%

10+5.6-3%11.2mol

=64.3%。

26.（2017・江苏高考真题）铝是应用广泛的金属。以铝土矿（主要成分为AI2O3,含SiCh和FezCh等杂质）为

原料制备铝的一种工艺流程如下：

NaOHNaHCO3

溶液溶液O?

注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。

(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为。

(2)向“过滤I”所得滤液中加入NaHCCh溶液，溶液的pH(填“增大”、“不变”或“减小”)。

(3)“电解I”是电解熔融AbCh,电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是o

(4)“电解H”是电解Na2cCh溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为,阴极

产生的物质A的化学式为。

NaHCO,汽液一：NaOH注液

Na£O,溶液T稀NaOH笳液

阳离子交换膜

【答案】(1)AI2O3+2OH-=2A1O；+H2O(2)减小(3)石墨电极被阳极上产生的02氧化

-

(4)4CO'+2H2O-4e=4HCO；+O2?H2

【解析】以铝土矿(主要成分为AbCh,含SiCh和FezCh等杂质)为原料制备铝，由流程可知，加NaOH

溶解时FezCh不反应，由信息可知SiCh在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀，过滤得到的滤渣为Fe2O3>

铝硅酸钠，碳酸氢钠与偏铝酸钠反应生成Al(0H)3,过滤n得到Al(0H)3,灼烧生成氧化铝，电

解I为电解氧化铝生成A1和氧气，电解II为电解Na2c03溶液，结合图可知，阳极上碳酸根离子失去

电子生成碳酸氢根离子和氧气，阴极上氢离子得到电子生成氢气。

(1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为：A12O3+2OH-==2A1O2-+H2O；(2)向“过滤I”所得滤液中加入

NaHCCh溶液，与NaAlCh反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，碱性为OIOAKh-ACC^一,可知溶液

的pH减小，NaHCCh中存在化学键有：离子键和共价键；(3)“电解I”是电解熔融AI2O3,电解过程

中作阳极的石墨易消耗，原因是石墨电极被阳极上产生的02氧化。(4)由图可知，阳极反应为4cCh?

-+2H2O-4e=4HCO3-+O2T，阴极上氢离子得到电子生成氢气，则阴极产生的物质A的化学式为H2。

27.(2011•天津高考真题)工业废水中常含有一定量的(「。，"(《)：•，它们会对人类及生态系统产生很

大的伤害，必须进行处理。常用的处理方法有两种。

方法1：还原沉淀法

该法的工艺流程为

(K)；­7^—>Cr.()：———>>Cr5——.

41%化-2层才.5.--I

其中第①步存在平衡：

(黄色)2H―i('rOM色)•

方法2：电解法

该法用Fe做电极电解含Cr,O：的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr(OH)；

沉淀。

(5)用Fe做电极的原因为«

(6)在阴极附近溶液pH升高的原因是(用电极反应解释)=

溶液中同时生成的沉淀还有=

【答案】

(5)阳极极反应：Fe-2e-=Fe2+,提供还原剂Fe2+

+

(6)2H+2e-=H2T，氢氧化铁或Fe(OH)3

【解析】

(5)金属铁做阳极，失电子生成亚铁离子，能够把-还原为CN+；

综上所述，本题正确答案：阳极极反应：Fe-2e-=Fe2+,提供还原剂Fe?+。

(6)在阴极，溶液中的氢离子得电子发生还原反应：2H++2e-=H2f,氢离子浓度减小，阴极附近溶液pH

升高；氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大，被亚铁离子氧化成的铁离子与氢氧根离子反应生成

氢氧化铁沉淀，

综上所述，本题正确答案：2H++2e=H2f,氢氧化铁或Fe(OH)3。

28.(2010•全国高考真题)右图是一个用铝丝作电极，电解稀的MgSCU溶液的装置，电解液中加有中性红

指示剂，此时溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.8-8.0,酸色一红色，碱色一黄色)

回答下列问题：

(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是(填编号)；

①A管溶液由红变黄；②B管溶液由红变黄；

③A管溶液不变色；④B管溶液不变色；

(2)写出A管中发生反应的反应式：；

(3)写出B管中发生反应的反应式：；

(4)检验a管中气体的方法是；

(5)检验b管中气体的方法是；

(6)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是o

【答案】(1)①④(2)2H++2“叼(或2H2O+2e=2OH-+H2f)、Mg2++2OH=Mg(OH)(3)

4OH、4e-=O2f+2H2O(或2H2O-4e-=O2f+4H+)(4)用拇指按住管口，取出试管，靠近火焰，放开

拇指，有爆鸣声，管口有蓝色火焰(5)用拇指按住管口，取出试管，放开拇指，将带有火星的

木条伸入试管内会复燃(6)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)

【解析】

+

(1)由装置图可知A为电解池的阴极，电