专题09 电解池 金属的腐蚀与防护-【好题汇编】备战2024-2025学年高二化学上学期期末真题分类汇编（河北专用）

专题09 电解池 金属的腐蚀与防护 内容概览 考点01 电解原理及应用 考点02 金属的腐蚀与防护 考点01 电解原理及应用 1．（2023-2024高二上·河北保定·期末）基于水煤气转化反应，通过电化学装置制备纯氢的原理示意图如下。下列说法错误的是 A．为电源负极 B．阴极电极反应为： C．使用阴离子交换膜能使乙室中保持不变 D．该装置中氧化反应和还原反应分别在两极进行，利于制得高纯度氢气 2．（2023-2024高二上·河北张家口·期末）某兴趣小组按下图四种装置进行实验，下列有关分析正确的是 A．将①中的C换成Zn可通过实验现象对比锌和铁的金属活动性 B．一段时间后②中C上会镀一层铜单质 C．③的实验原理可应用于船舶钢铁防腐 D．向④溶液的铁电极附近滴加1~2滴溶液，会有蓝色沉淀生成 3．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）利用钒电池电解含NH4NO3的废水制备硝酸和氨水的原理如下图所示，a、b、c、d均为惰性电极。下列说法中正确的是 A．用钒电池处理废水时，b电极区溶液由绿色变成紫色 B．c为阴极，d为阳极 C．隔膜1为阴离子交换膜 D．当钒电池有2molH+通过质子交换膜时，共处理含80gNH4NO3的废水 4．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）一种可充电锌—空气电池放电时的工作原理如下图所示、已知：I室溶液中，锌主要以[Zn(H2O)6]2+的形式存在，并存在电离平衡[Zn(H2O)6]2+[Zn(H2O)5OH]++4H+。下列说法错误的是 A．放电时，I室溶液中[Zn(H2O)5OH]+浓度增大 B．放电时，Ⅱ室中的Cl-通过阴离子交换膜进入I室 C．充放电时，Zn电极的电势均低于Pt/C电极的电势 D．充电时，每生成0.2molO2，Ⅲ室溶液质量理论上减少6.4g 5．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时H2O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。下列说法错误的是 A．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氮生成速率 B．阴极反应式为+7H2O+8e-=NH3·H2O+9OH- C．每生成1molNH3·H2O，双极膜界面处产生9mol的H+移向电极a D．电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变 6．（2023-2024高二上·河北·期末）硼酸或是一元弱酸，常用于医药、玻璃等工业，并用作食物防腐剂和消毒剂，工业上通过电解法制备硼酸，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．为阴极，电解一段时间后，该极区减小 B．产品室发生的反应为 C．极区加入氢氧化钠是为了增强溶液的碱性 D．膜是阴离子交换膜 7．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 A．放电时负极质量减小 B．储能过程中电能转变为化学能 C．放电时右侧通过质子交换膜移向左侧 D．充电时阳极反应： 8．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）电解溶液可生产NaOH溶液和溶液，装置如图所示。下列说法错误的是 A．从M口导出的是溶液 B．电解过程中，阴极区pH降低 C．b是阳离子交换膜，允许Na+通过 D．溶液从F口加入 9．（2023-2024高二上·河北唐山·期末）如图所示装置中，C、D、E、F为铂夹，分别夹在两张浸有对应溶液滤纸条上，试管A、B及水槽中充满溶液，闭合、，断开，一段时间后，A、B两试管中共收集到气体(折算为标准状况)后，液面如图所示。再断开，闭合、。下列说法正确的是 A．电源a端为负极 B．断开，闭合、后，试管A中电极反应为 C．滤纸1的C电极附近橙色变浅 D．滤纸2上理论上能析出 10．（2023-2024高二上·河北沧州·期末）电解是海水资源综合利用的重要手段。用惰性电极电解饱和食盐水的原理如图所示，已知电极a与电源的负极相连。下列说法错误的是 A．气体X为 B．b电极的电极反应式为： C．气体X和Y可用于工业制盐酸 D．通过离子交换膜向电极b方向移动 11．（2022-2023高二上·河北唐山·期末）如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法中正确的是 ①X是正极，Y是负极 ②若用右侧装置在钥匙上镀铜，则将钥匙放在a处 ③溶液的酸性先增强，再不变 ④精炼粗铜时，则将粗铜放在a处 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 12．（2023-2024高二上·河北邢台·期末）如图所示，A、B、C、D、E、F均为石墨电极，甲池与乙池中溶液的体积和浓度均为。按图示接通电路，反应一段时间后，检测到电路中通过，烧杯a中溶液变蓝。下列说法正确的是 A．M为电源负极 B．忽略体积变化和盐类水解，甲池中溶液的 C．电极A增重 D．电极E、F上产生的气体的体积比为 13．（2022-2023高二上·河北张家口·期末）镍离子和钴离子性质相似，工业上可通过电化学装置将废水中的和分离，装置如下图。已知和乙酰丙酮不反应，下列说法正确的是 A．膜b为阴离子交换膜 B．通电过程中IV室内硫酸浓度逐渐增大 C．III室中参与的反应为 D．通电一段时间后M极与N极产生气体物质的量之比为 14．（2021-2022高二上·河北保定·期末）汞阴极法电解饱和食盐水制取NaOH的原理如下图所示。下列说法错误的是 A．电解室中阳极的反应式为 B．钠汞合金具有导电性 C．解汞室中反应的离子方程式为 D．电解室与解汞室产生的气体可用于工业制盐酸 15．（2021-2022二上·河北石家庄·期末）关于电镀铜和电解精炼铜，下列说法正确的是 A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B．电解液的浓度均保持不变 C．阳极反应都只有Cu-2e-=Cu2+ D．阴极反应都只有Cu2++2e-=Cu 考点02 金属的腐蚀与防护 16．（2021-2022高二上·河北沧州·期末）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如图所示。图中HA表示乳酸分子，A-表示乳酸根离子。下列说法错误的是 A．膜a为阳离子交换膜 B．阴极室中发生还原反应 C．浓缩室发生反应H++A-=HA D．浓缩室中生成1molHA时，阳极室减少1molH+ 17．（2023-2024高二上·河北沧州·期末）研究青铜器(含、等)在潮湿环境中发生的腐蚀对文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是 A．在酸性土壤的环境中有利于粉状锈的形成 B．b为负极，电极反应式为 C．若c处紧贴铝箔，则可减缓多孔粉状锈的形成 D．将c与电源正极相连，可起到保护青铜器的作用 18．（2023-2024高二上·河北邢台·期末）化学与生产、生活息息相关，下列有关说法错误的是 A．铁质菜刀镶嵌铜把手可以缓解菜刀的腐蚀 B．工业上用电解法精炼铜的过程中，粗铜与外接电源的正极相连 C．大型水闸常与直流电源的负极相连而得到保护，此保护法称为“外加电流的阴极保护法” D．工业上用石墨电极电解熔融Al2O3冶炼金属铝时，阳极因被氧气氧化而须定期更换 19．（2022-2023高二上·河北保定·期末）与地震、海啸等自然灾害相比，腐蚀同样具备极强的破坏力。研究发现，每1.5分钟，全世界就有2吨的钢铁被腐蚀成铁锈，某学习小组探究金属电化学腐蚀与防护原理的示意图如下，下列说法错误的是 A．若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点表面铁锈最多 B．若X为食盐水，K与M连接，石墨处溶液pH增大 C．若X为稀盐酸，K分别与N、M连接，前者Fe腐蚀得更快 D．K与M连接，石墨电极上的反应式为，则X可能为稀盐酸 20．（2022-2023高二上·河北张家口·期末）河北的钢铁业为中国的工业发展做出了不容忽视的贡献，获得了全国各界的关注和赞叹。钢铁的冶炼原理之一为  。下列关于钢铁的生产、腐蚀和防护的说法错误的是 A．冶炼时的温度越高，的平衡产率越高 B．粉碎，使其粉末与逆流接触可加快反应速率 C．空气越潮湿，钢铁越易被腐蚀 D．可将钢铁与锌块相连，采用牺牲阳极法减缓钢铁生锈 1．（2023-2024高二上·河北保定·期末）电解法在金属精炼、保护环境、处理废水中起着十分重要的作用。电解法处理酸性含铬废水(主要含有)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应+6Fe2+ +14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是 A．阴极电极反应式：2H++2e－=H2 ↑ B．当生成1 mol Cr(OH)3时，电路中转移电子的物质的量至少为6 mol C．阳极电极反应式：+14H+ +6e－=2Cr3+ +7H2O D．电解过程中水解平衡右移，有Fe(OH)3沉淀生成 2．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）一款低成本高能效的新型无隔膜铈铅单液流电池装置如图所示，该电池用石墨毡做电极，可溶性铈盐和铅盐的混合酸性溶液作电解液。已知电池反应为：。下列相关说法正确的是 A．放电时，在b电极发生还原反应 B．该电池可用稀硫酸酸化电解质溶液 C．充电过程中，a电极发生的反应为 D．放电过程中，电解质溶液中的向a电极移动 3．（2022-2023高二上·河北唐山·期末）用下列仪器或装置(图中夹持装置略)进行相应实验，不能达到实验目的的是 A．图1测定锌与浓硫酸反应产生速率(计时器未画出) B．图2制作简单燃料电池 C．图3用以下滴定管量取25.00mL的高锰酸钾溶液 D．图4在铁制镀件上镀铜 4．（2022-2023高二上·河北邯郸·期末）用铂电极电解下列溶液，当耗电量相同时，阴极和阳极上同时都有气体产生，且溶液的pH下降的是 A． B． C． D． 5．（2022-2023高二上·河北保定·期末）一种能在较低电压下获得氢气和氧气的电化学装置如图所示。下列说法错误的是 A．电极a与电源的正极相连 B．该装置的总反应为，气体N是氧气 C．电极b为阴极，其电极反应式为 D．反应器Ⅰ中发生的反应为 6．（2022-2023高二上·河北邢台·期末）甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是    A．甲烷燃料电池负极电极反应式是 B．乙中X为阳离子交换膜 C．用丙装置给铜镀银，b应是Ag D．当电路中通过0.4mol时，乙中Fe电极上产生氯气4.48L(标准状况) 7．（2022-2023高二下·河北唐山·期末）某种利用垃圾渗透液实现发电的装置示意图如下。当该装置工作时，下列说法不正确的是 A．盐桥中向Y极移动 B．电路中流过7.5 mol电子时，产生标准状况下的体积为16.8 L C．电流由Y极沿导线流向X极 D．Y极发生的反应为，Y极周围pH增大 8．（2022-2023高二上·河北石家庄·期末）关于下列电化学装置的说法正确的是 A．装置①的粗铜应与电源正极相连，精炼过程中两极质量的改变量相等 B．装置②的待镀铁制品应与电源正极相连，电镀过程中溶液的浓度保持不变 C．装置的钢闸门应与电源负极相连，属于“牺牲阳极的阴极保护法” D．装置④中靠近铜丝处出现红色，靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色 9．（2022-2023高二上·河北邯郸·期末）下列说法正确的是    A．用惰性电极电解溶液的离子方程式为 B．图1为牺牲阳极保护法保护钢铁输水管 C．图2可以实现在镀件上镀银 D．电解精炼铜的过程中，当转移0.2mol电子时，阳极质量减少6.4g 10．（2022-2023高二上·河北魏县·期末）若要在铁片上镀银，下列叙述中错误的是 ①将铁片接在电源的正极上 ②将银片接在电源的正极上 ③在铁片上发生的反应是：Ag++e-=Ag ④在银片上发生的反应是：4OH--4e-=O2↑+2H2O　　 ⑤需用硫酸铁溶液为电镀液　 ⑥需用硝酸银溶液为电镀液。 A．①③⑥ B．②③⑥ C．①④⑤ D．②③④⑥ 11．（2022-2023高二上·河北邢台·期末）关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是 A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B．电解液的成分都保持不变 C．阳极反应都只有Cu-2e-=Cu2+ D．阴极反应都只有Cu2++2e-=Cu 12．（2022-2023高二上·河北唐山·期末）双极膜电渗析法制巯基乙酸(HSCH2COOH)和高纯NaOH溶液原理如图所示，其中a、b为离子交换膜，双极膜在直流电压下可解离出H+和OH-。下列说法错误的是 A．膜a为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜 B．阴极的电极反应方程式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH- C．碱室1和碱室2的NaOH溶液应循环使用，副产品还有氢气和氧气 D．若将盐室的原料换成为Na2SO4溶液，当外电路中通过2mole-时，可生成1molH2SO4 13．（2022-2023高二上·河北保定·期末）利用双离子交换膜电解法可以由含硝酸铵的工业废水生产硝酸和氨，原理如图所示。下列叙述错误的是 A．硝酸溶液溶质质量分数a%＜b% B．a、c膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜 C．M、N室分别产生氧气和氢气 D．产品室发生的反应为+OH-=NH3·H2O 14．（2022-2023高二上·河北邢台·期末）利用电解技术，以氯化氢为原料回收氯气的过程如图所示，下列说法不正确的是 A．H+由阳极区向阴极区迁移 B．阳极电极反应：2HCl + 2e-== Cl2+ 2H+ C．阴极电极反应：Fe3++ e-== Fe2+ D．阴极区发生的反应有：4Fe2++ O2+ 4H+== 4Fe3++ 2H2O 15．（2022-2023高二上·河北行唐·期末）关于如图所示①②两个装置的叙述，正确的是   A．装置名称：①是原电池，②是电解池 B．电解质溶液pH的变化：①减小，②增大 C．电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，②中正极：Zn－2e－=Zn2＋ D．离子移动方向：①中H＋向阴极方向移动，②中H＋向负极方向移动 16．（2021-2022高二上·河北保定·期末）下列有关金属的腐蚀与防护的说法错误的是 A．钢铁发生吸氧腐蚀时负极反应式为 B．钢铁在干燥环境中腐蚀相对缓慢 C．金属栏杆喷漆，能够减缓栏杆的腐蚀 D．埋在地下的金属管道与直流电源正极相连可减缓腐蚀 17．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）下列有关电化学原理应用的说法错误的是 A．电解精炼铜时，粗铜作阳极 B．工业冶炼金属铝，常采用电解熔融的方法 C．氯碱工业中，NaOH在阴极区生成 D．在轮船的底部镶嵌锌块保护船体，采用的是牺牲阳极的阴极保护法 18．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）下图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 A．红墨水柱两边的液面变为左高右低 B．两试管中相同的电极反应式是：Fe-2e-=Fe2＋ C．生铁块中的碳是原电池的负极 D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 19．（2021-2022高二上·河北秦皇岛·期末）某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。 请回答下列问题： (1)甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，A电极的电极反应式为 。 (2)丙池中F电极为 (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，该池的总反应的化学方程式为 (3)当乙池中C极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为 mL(标准状况)。 20．（2022-2023高二上·河北保定·期末）某化学兴趣小组的同学用如下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。请回答下列问题： (1)甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)。 (2)丙池中D极的电极反应式为 。 (3)若甲、乙、丙溶液体积均为，当乙池中极质量增加时，甲池中理论上消耗的体积为 (标准状况)，乙池中溶液 ，要使乙池溶液恢复原状，可向溶液中加入物质 (假设各池溶质均足量)。 (4)若丙池中电极不变，将溶液换成溶液，反应化学方程式为 。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题09 电解池 金属的腐蚀与防护 内容概览 考点01 电解原理及应用 考点02 金属的腐蚀与防护 考点01 电解原理及应用 1．（2023-2024高二上·河北保定·期末）基于水煤气转化反应，通过电化学装置制备纯氢的原理示意图如下。下列说法错误的是 A．为电源负极 B．阴极电极反应为： C．使用阴离子交换膜能使乙室中保持不变 D．该装置中氧化反应和还原反应分别在两极进行，利于制得高纯度氢气 【答案】C 【详解】A．甲电极发生还原反应为阴极，a为电源负极，A正确； B．甲电极为阴极，电极反应为：，B正确； C．阴极的电极反应式为：，阳极的电极反应方程式为：，若为阴离子交换膜，从甲池向乙池迁移，因此能减缓单位时间内乙室中c(OH-)的降低，甲池生成的速度小于乙池消耗的速度，故无法抵消，乙池c(OH-)减小，C错误； D．H2在阴极生成，CO2在阳极产生且在乙池被吸收变成，因此利于制得高纯度氢气，D正确； 故选择C选项。 2．（2023-2024高二上·河北张家口·期末）某兴趣小组按下图四种装置进行实验，下列有关分析正确的是 A．将①中的C换成Zn可通过实验现象对比锌和铁的金属活动性 B．一段时间后②中C上会镀一层铜单质 C．③的实验原理可应用于船舶钢铁防腐 D．向④溶液的铁电极附近滴加1~2滴溶液，会有蓝色沉淀生成 【答案】D 【详解】A．①装置为电解池，所以将①中的C换成Zn无法证明锌和铁的金属活动性，A错误； B．②中Fe为阴极，得电子发生还原反应，一段时间后②中Fe上会镀一层铜单质，B错误； C．③中阳极为Fe，所以Fe会参与反应，所以该原理不能用于船舶钢铁防腐，C错误； D．④中Fe作负极，，故向④溶液的铁电极附近滴加1~2滴溶液，会有蓝色沉淀生成，D正确； 故选D。 3．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）利用钒电池电解含NH4NO3的废水制备硝酸和氨水的原理如下图所示，a、b、c、d均为惰性电极。下列说法中正确的是 A．用钒电池处理废水时，b电极区溶液由绿色变成紫色 B．c为阴极，d为阳极 C．隔膜1为阴离子交换膜 D．当钒电池有2molH+通过质子交换膜时，共处理含80gNH4NO3的废水 【答案】B 【分析】由图可知，钒电池放电时，H+与通过质子交换膜向左移动，可知a为正极，b电极为负极；则右图为电解池，与b相连的c电极为阴极，与a相连的d电极为阳极。 【详解】A．据分析，b电极为负极，负极上失电子，故为V2+→V3+，则b电极区溶液由紫色变成绿色，选项A错误； B．据分析，c为阴极，d为阳极，选项B正确； C．据分析，右图为电解池，电解含NH4NO3的废水制备硝酸和氨水，c为阴极，阴极上H2O得电子生成H2和OH-，废水中通过隔膜1进入X区，OH-与反应生成NH3·H2O，故隔膜1为阳离子交换膜，选项C错误； D．据分析，d极是阳极，发生反应2H2O-4e-= O2↑+4H+，则有关系：4e-~4H+~4HNO3；c是阴极，阴极反应式为2H2O+2e-= H2↑+2OH-，则有关系：2e-~2OH-~2NH3·H2O；当钒电池有2molH+通过质子交换膜时，电路中转移2mol电子，阳极生成2molHNO3，阴极生成2mol NH3·H2O，根据阴阳极生成产物可知共处理n(NH4NO3)=2mol，质量为2mol×80g/mol=160g，选项D错误； 答案选B。 4．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）一种可充电锌—空气电池放电时的工作原理如下图所示、已知：I室溶液中，锌主要以[Zn(H2O)6]2+的形式存在，并存在电离平衡[Zn(H2O)6]2+[Zn(H2O)5OH]++4H+。下列说法错误的是 A．放电时，I室溶液中[Zn(H2O)5OH]+浓度增大 B．放电时，Ⅱ室中的Cl-通过阴离子交换膜进入I室 C．充放电时，Zn电极的电势均低于Pt/C电极的电势 D．充电时，每生成0.2molO2，Ⅲ室溶液质量理论上减少6.4g 【答案】D 【分析】该电池中，Zn为活泼金属，作为负极失电子生成[Zn(H2O)6]2+，Pt/C电极为正极，正极上O2得电子结合水生成氢氧根离子；Ⅱ室NaCl溶液中钠离子通过阳离子交换膜进入Ⅲ室，Ⅱ室中氯离子通过阴离子交换膜进入Ⅰ室； 【详解】A．放电时，锌作负极，失电子生成[Zn(H2O)6]2+，溶液中浓度[Zn(H2O)6]2+增大，电离平衡正向移动，[Zn(H2O)5OH]+浓度增大，A正确；； B．由分析可知，Ⅱ室中氯离子通过阴离子交换膜进入Ⅰ室，B正确； C．放电时，锌作为负极电势低于正极Pt/C电极的电势；充电时锌极为阴极，则电势低于阳极Pt/C电极的电势，C正确； D．充电时，电极为阳极，电极反应式为，每生成0.2molO2转移0.8mol电子，同时有0.8mol钠离子通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅲ室溶液质量理论上减少0.2mol×32g/mol+0.8mol×23g/mol=24.8g，D错误； 故选D。 5．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨。工作时H2O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。下列说法错误的是 A．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氮生成速率 B．阴极反应式为+7H2O+8e-=NH3·H2O+9OH- C．每生成1molNH3·H2O，双极膜界面处产生9mol的H+移向电极a D．电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变 【答案】C 【分析】催化电解KNO3溶液制氨，硝酸钾发生还原反应，则电极a为阴极、电极b为阳极，双极膜界面产生的H+移向阴极，而OH-移向阳极，阴极反应式为+7H2O+8e-=NH3•H2O+9OH-，阳极反应式为8OH--8e-=2O2↑+4H2O，电解总反应为+3H2O═NH3•H2O+2O2↑+OH-，而“卯榫”结构可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨，单位时间内电子转移增大，可以提高氨生成速率。 【详解】A．“卯榫”结构可实现大电流催化电解KNO3溶液制氨，单位时间内流过的电量增大，即单位时间内电子转移增大了，提高了氨生成速率，故A正确； B．由分析可知，阴极反应式为+7H2O+8e-=NH3•H2O+9OH-，故B正确； C．阴极反应式为+7H2O+8e-=NH3•H2O+9OH-，生成1molNH3•H2O转移8mol电子，则双极膜处有8mol的H2O解离，即双极膜界面处产生8mol的H+移向电极a，故C错误； D．每生成1molNH3•H2O，双极膜处有8mol的H2O解离，产生的8molOH-移向阳极室且全部放电，阳极室中KOH的物质的量不变，故D正确。 答案选C。 6．（2023-2024高二上·河北·期末）硼酸或是一元弱酸，常用于医药、玻璃等工业，并用作食物防腐剂和消毒剂，工业上通过电解法制备硼酸，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．为阴极，电解一段时间后，该极区减小 B．产品室发生的反应为 C．极区加入氢氧化钠是为了增强溶液的碱性 D．膜是阴离子交换膜 【答案】B 【分析】由图可知，该装置为电解池，通过阴膜进入产品室，氢离子通过膜x进入产品室，生成硼酸，所以膜x为阳膜，Pt(Ⅱ)为阳极，与直流电源正极相连，稀硫酸溶液中的水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，溶液中氢离子浓度增大，由电荷守恒关系可知，溶液中氢离子通过阳离子交换膜x进入产品室；与直流电源负极相连的Pt(I)为阴极，溶液中的水在阴极得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，溶液中氢氧根离子浓度增大，由电荷守恒关系可知，氢氧根离子通过阳离子交换膜进入原料室，通过阴离子交换膜进入产品室。 【详解】A．为阴极，电极反应式为，氢氧根离子浓度增大，所以增大，A项错误； B．产品室中与结合生成，则产品室发生的反应为，B项正确； C．水是弱电解质，导电性很差，氢氧化钠是强电解质，所以极区加入氢氧化钠是为了增强溶液的导电性，C项错误； D．氢离子要透过膜进入产品室，所以膜是阳离子交换膜，D项错误； 故选B。 7．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 A．放电时负极质量减小 B．储能过程中电能转变为化学能 C．放电时右侧通过质子交换膜移向左侧 D．充电时阳极反应： 【答案】B 【分析】放电时，Pb/PbSO4电极为负极，多孔碳为正极；充电时，Pb/PbSO4电极为阴极，多孔碳为阳极。 【详解】A．放电时，负极电极反应式为Pb-2e-+=PbSO4，负极质量增大，A错误； B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转变为化学能，B正确； C．放电时Pb/PbSO4电极为负极，多孔碳为正极，左侧H+通过质子交换膜移向右侧，C错误； D．充电时，多孔碳为阳极，电极反应为Fe2+-e-=Fe3+，D错误； 答案选B。 8．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）电解溶液可生产NaOH溶液和溶液，装置如图所示。下列说法错误的是 A．从M口导出的是溶液 B．电解过程中，阴极区pH降低 C．b是阳离子交换膜，允许Na+通过 D．溶液从F口加入 【答案】B 【详解】A．阳极是水电离产生的氢氧根离子放电产生氧气，同时生成氢离子，则阳极附近生成硫酸，所以从M口导出的是溶液，故A正确； B．电解过程中，阴极区溶液中的氢离子发生还原反应，生成氢气，溶液中的氢氧根离子浓度增大，所以阴极区pH增大，故B错误； C．阴极区溶液中的氢离子得电子发生还原反应，生成氢气，溶液中的氢氧根离子浓度增大，钠离子通过阳离子交换膜进入阴极，形成氢氧化钠溶液，所以b是阳离子交换膜，允许钠离子通过，故C正确； D．NaOH在阴极附近生成，硫酸在阳极附近生成，则硫酸钠溶液应从F口加入，故D正确； 故答案为：B。 9．（2023-2024高二上·河北唐山·期末）如图所示装置中，C、D、E、F为铂夹，分别夹在两张浸有对应溶液滤纸条上，试管A、B及水槽中充满溶液，闭合、，断开，一段时间后，A、B两试管中共收集到气体(折算为标准状况)后，液面如图所示。再断开，闭合、。下列说法正确的是 A．电源a端为负极 B．断开，闭合、后，试管A中电极反应为 C．滤纸1的C电极附近橙色变浅 D．滤纸2上理论上能析出 【答案】B 【分析】闭合、，断开，形成电解池，电解硫酸钠溶液本质是电解水，阳极是水中氢氧根失电子生成氧气，阴极是氢离子得电子生成氢气，氢气和氧气的体积比为2:1，则A极产生氢气，B极产生氧气，b为电源负极，a为电源正极，再断开，闭合、，A和B构成原电池，C、E为阳极，D、F为阴极； 【详解】A．根据分析，氢气和氧气的体积比为2:1，则A极产生氢气，B极产生氧气，电解池中阳极与电源正极相连，电源a端为正极，故A错误； B．断开，闭合、后，A和B构成原电池，试管A做负极，氢气失电子生成水，电极反应为，故B正确； C．滤纸1的C电极为阳极，水中氢氧根离子放电生成氧气和H+，K2Cr2O7存在平衡：，阳极附近氢离子浓度增大，平衡逆向移动，橙色变深，故C错误； D． A、B两试管中共收集到气体标准状况下，氢气和氧气的体积比为2:1，则氢气的体积为，物质的量为，转移电子为0.005mol×2=0.01mol，滤纸2上阴极发生Cu2++2e-=Cu，滤纸1中阴极也得到电子，则理论上能析出Cu少于0.005mol，质量小于0.32g，故D错误； 故选B。 10．（2023-2024高二上·河北沧州·期末）电解是海水资源综合利用的重要手段。用惰性电极电解饱和食盐水的原理如图所示，已知电极a与电源的负极相连。下列说法错误的是 A．气体X为 B．b电极的电极反应式为： C．气体X和Y可用于工业制盐酸 D．通过离子交换膜向电极b方向移动 【答案】D 【详解】A．电极a与电源的负极相连，为阴极，电极反应式为，则气体X为，故A正确； B．电极b为阳极，电极反应式为，故B正确； C．可与反应生成，工业上可用该反应制盐酸，故C正确； D．电解池工作时，通过阳离子交换膜向电极a方向移动，进入阴极区，故D错误； 故答案选D。 11．（2022-2023高二上·河北唐山·期末）如图所示装置中，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，b极附近溶液呈红色。下列说法中正确的是 ①X是正极，Y是负极 ②若用右侧装置在钥匙上镀铜，则将钥匙放在a处 ③溶液的酸性先增强，再不变 ④精炼粗铜时，则将粗铜放在a处 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 【答案】C 【分析】如图，a、b都是惰性电极，通电一段时间后，含酚酞的食盐水，b极附近溶液呈红色，则b极有生成，作为阴极，电极反应式为，与电池的负极相连，所以Y为电池的负极；a为阳极，电极反应式为；与电源正极相连，所以电池X极为正极； 【详解】①综上所述，X极为正极；Y为电池的负极，故①正确； ②Y为电池的负极，与之相连的一极b极为阴极，a为阳极，若用右侧装置在钥匙上镀铜，则将钥匙放在b处，故②错误； ③如图，电解硫酸铜溶液，Cu作为阴极，电极反应为；Pt电极为阳极，电极反应式为，在溶液中没有消耗完之前，溶液中增大，酸性增强，当溶液中反应完之后，开始在阴极放电，，减小，酸性减弱，故③错误； ④精炼粗铜时，粗铜作为电解池的阳极，则将粗铜放在a处，故④正确； 综上所述，①④正确； 故选C。 12．（2023-2024高二上·河北邢台·期末）如图所示，A、B、C、D、E、F均为石墨电极，甲池与乙池中溶液的体积和浓度均为。按图示接通电路，反应一段时间后，检测到电路中通过，烧杯a中溶液变蓝。下列说法正确的是 A．M为电源负极 B．忽略体积变化和盐类水解，甲池中溶液的 C．电极A增重 D．电极E、F上产生的气体的体积比为 【答案】B 【分析】烧杯a中溶液变蓝，说明有碘生成，则C为阳极，氯离子失电子生成氯气，则D为阴极，水得电子生成氢气和氢氧根离子，则B为阴极，银离子得电子生成Ag，A为阳极，水失电子生成氧气和氢离子，E为阳极，氢氧根离子失电子生成氧气，F为阴极，水得电子生成氢气和氢氧根离子。M为电源正极，N为电源负极。 【详解】A．M为电源正极，A错误； B．一段时间后电路中通过0.02mol电子，则根据电极反应式2H2O-4e-=4H++O2↑，生成氢离子0.02mol，溶液中氢离子浓度为0.1mol/L，此时pH=1，B正确； C．电极A上水失电子生成氧气和氢离子，电极质量不会增大，C错误； D．电极E为阳极，生成氧气，电极F为阴极生成氢气，电极E、F上产生气体的体积比为1∶2，D错误； 故答案选B。 13．（2022-2023高二上·河北张家口·期末）镍离子和钴离子性质相似，工业上可通过电化学装置将废水中的和分离，装置如下图。已知和乙酰丙酮不反应，下列说法正确的是 A．膜b为阴离子交换膜 B．通电过程中IV室内硫酸浓度逐渐增大 C．III室中参与的反应为 D．通电一段时间后M极与N极产生气体物质的量之比为 【答案】C 【分析】根据图中氢离子和氢氧根离子的移动方向可知：石墨N是阴极，电极反应式为：，石墨M是阳极，电极反应式为：。 【详解】A.根据离子移动可知镍离子从II室移向III室，所以膜b为阳离子交换膜，A项错误； B.通电过程中Ⅳ室内消耗的与转移过来的相等，所以硫酸浓度不变，B项错误； C.Ⅲ室中参与的反应为：，C项正确； D.根据电极反应式可知，通电过程中M极每产生O2，N极产生H2，所以通电一段时间后M极与N极产生气体物质的量之比为 1:2，D项错误； 答案选C。 14．（2021-2022高二上·河北保定·期末）汞阴极法电解饱和食盐水制取NaOH的原理如下图所示。下列说法错误的是 A．电解室中阳极的反应式为 B．钠汞合金具有导电性 C．解汞室中反应的离子方程式为 D．电解室与解汞室产生的气体可用于工业制盐酸 【答案】C 【详解】A．电解室中在阳极被氧化成，电极反应式为，A项正确； B．钠汞合金是金属混合物具有导电性，B项正确； C．解汞室中反应的离子方程式为，C项错误； D．电解室中产生，解汞室中产生，二者反应能生成HCl，该反应可用于工业制盐酸，D项正确。 故答案为：C 15．（2021-2022二上·河北石家庄·期末）关于电镀铜和电解精炼铜，下列说法正确的是 A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B．电解液的浓度均保持不变 C．阳极反应都只有Cu-2e-=Cu2+ D．阴极反应都只有Cu2++2e-=Cu 【答案】D 【详解】A．镀铜时，纯铜作阳极，镀件作阴极，故A错误； B．镀铜时，电解液中Cu2+浓度保持不变；电解精炼铜时，阳极粗铜中铁、锌等溶解成为金属离子进入溶液导致电解液中浓度减小，故B错误； C．由于粗铜中含有金属性强于铜的锌、铁等杂质，电解精炼铜时，活泼金属首先失去电子，所以还有其他阳极反应，故C错误； D．阴极反应都是铜离子得到电子发生还原反应，只有电极反应：Cu2++2e-=Cu，故D正确； 故选D。 考点02 金属的腐蚀与防护 16．（2021-2022高二上·河北沧州·期末）电渗析法处理厨房垃圾发酵液，同时得到乳酸的原理如图所示。图中HA表示乳酸分子，A-表示乳酸根离子。下列说法错误的是 A．膜a为阳离子交换膜 B．阴极室中发生还原反应 C．浓缩室发生反应H++A-=HA D．浓缩室中生成1molHA时，阳极室减少1molH+ 【答案】D 【详解】A．分析该电渗析装置可知，膜a为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜，选项A正确； B．阴极室中发生还原反应，选项B正确； C．阳极室中的H+通过阳离子交换膜进入浓缩室，阴极室中的A-通过阴离子交换膜进入浓缩室，二者发生反应H++A-=HA，选项C正确； D．阳极室中水放电生成H+ ，同时有等物质的量的H+通过膜a进入浓缩室，因此阳极室中H+物质的量不变，选项D错误。 答案选D。 17．（2023-2024高二上·河北沧州·期末）研究青铜器(含、等)在潮湿环境中发生的腐蚀对文物保护和修复有重要意义。下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是 A．在酸性土壤的环境中有利于粉状锈的形成 B．b为负极，电极反应式为 C．若c处紧贴铝箔，则可减缓多孔粉状锈的形成 D．将c与电源正极相连，可起到保护青铜器的作用 【答案】C 【详解】A．由图示可知，粉状锈的成分为Cu2(OH)3Cl，在碱性土壤的环境中有利于粉状锈的形成，A项错误； B．b电极发生还原反应，为正极，电极反应式为，B项错误； C．若c处紧贴铝箔，生成的铜离子减少，则可减缓多孔粉状锈的形成，C项正确； D．将c与电源正极相连，c为阳极，更易被氧化，不能起到保护青铜器的作用，D项错误； 本题选C。 18．（2023-2024高二上·河北邢台·期末）化学与生产、生活息息相关，下列有关说法错误的是 A．铁质菜刀镶嵌铜把手可以缓解菜刀的腐蚀 B．工业上用电解法精炼铜的过程中，粗铜与外接电源的正极相连 C．大型水闸常与直流电源的负极相连而得到保护，此保护法称为“外加电流的阴极保护法” D．工业上用石墨电极电解熔融Al2O3冶炼金属铝时，阳极因被氧气氧化而须定期更换 【答案】A 【详解】A．由于铁比铜活泼，故铁质菜刀镶嵌铜把手，形成电化学腐蚀时铁作负极，铜作正极，故加快了菜刀的腐蚀，A错误； B．工业上用电解法精炼铜的过程中，粗铜与外接电源的正极相连作阳极，纯铜与电源负极相连作阴极，B正确； C．大型水闸常与直流电源的负极相连作阴极，发生还原反应，钢铁得到保护，此保护法称为“外加电流的阴极保护法”，C正确； D．工业上用石墨电极电解熔融Al2O3冶炼金属铝时，阳极反应为：2O2- -4e-=O2↑，即阳极因被氧气氧化而须定期更换，D正确； 故答案为：A。 19．（2022-2023高二上·河北保定·期末）与地震、海啸等自然灾害相比，腐蚀同样具备极强的破坏力。研究发现，每1.5分钟，全世界就有2吨的钢铁被腐蚀成铁锈，某学习小组探究金属电化学腐蚀与防护原理的示意图如下，下列说法错误的是 A．若X为食盐水，K未闭合，Fe棒上B点表面铁锈最多 B．若X为食盐水，K与M连接，石墨处溶液pH增大 C．若X为稀盐酸，K分别与N、M连接，前者Fe腐蚀得更快 D．K与M连接，石墨电极上的反应式为，则X可能为稀盐酸 【答案】C 【分析】铁丝易被腐蚀的条件是有氧气和水；若X为NaCl溶液，K与M链接，构成原电池，铁做负极；X为稀盐酸，K与N、M连接，前者做正极被保护；若X为稀盐酸，K与M链接，构成原电池，铁做负极，石墨做正极；据此分析解题。 【详解】A．铁丝易被腐蚀的条件是：有氧气和水，C点没有氧气，所以腐蚀较慢，B中含有氧气和水，所以腐蚀较快，A中没有水所以腐蚀较慢，则B点腐蚀最快，铁锈最多，故A正确； B．若X为NaCl溶液，K与M链接，构成原电池，铁做负极，Fe上电极发生为Fe−2e−＝Fe2＋，Fe2＋水解显酸性，正极上生成氢氧根离子，正极上pH增大，故B正确； C．若X为稀盐酸，K与N链接铁做正极被保护，与M相连接，铁做负极，加快腐蚀，所以Fe腐蚀情况前者更慢，故C错误； D．K与M链接，构成原电池，铁做负极，石墨做正极，若电极反应为，则X可能为稀盐酸，故D正确； 故答案选C。 【点睛】本题考查金属的腐蚀与防护，特别是电化学防护，属于原电池原理的应用，考查内容基础，题目难度不大，注意理论联系实际。 20．（2022-2023高二上·河北张家口·期末）河北的钢铁业为中国的工业发展做出了不容忽视的贡献，获得了全国各界的关注和赞叹。钢铁的冶炼原理之一为  。下列关于钢铁的生产、腐蚀和防护的说法错误的是 A．冶炼时的温度越高，的平衡产率越高 B．粉碎，使其粉末与逆流接触可加快反应速率 C．空气越潮湿，钢铁越易被腐蚀 D．可将钢铁与锌块相连，采用牺牲阳极法减缓钢铁生锈 【答案】A 【详解】A．反应为放热反应，温度越高，平衡逆移，的平衡产率越低，A错误； B．粉碎，使其粉末与逆流接触可加快反应速率，B正确； C．空气越潮湿，越易构成原电池，钢铁越易被腐蚀，C正确； D．可将钢铁与锌块相连，锌被腐蚀，采用牺牲阳极法减缓钢铁生锈，D正确； 故选A。 1．（2023-2024高二上·河北保定·期末）电解法在金属精炼、保护环境、处理废水中起着十分重要的作用。电解法处理酸性含铬废水(主要含有)时，以铁板作阴、阳极，处理过程中存在反应+6Fe2+ +14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O，最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去。下列说法不正确的是 A．阴极电极反应式：2H++2e－=H2 ↑ B．当生成1 mol Cr(OH)3时，电路中转移电子的物质的量至少为6 mol C．阳极电极反应式：+14H+ +6e－=2Cr3+ +7H2O D．电解过程中水解平衡右移，有Fe(OH)3沉淀生成 【答案】C 【详解】A．电解池中铁板作为阳极，氢离子在阴极的电子生成氢气，其电极反应式：2H++2e－=H2 ↑，故A正确； B．当生成1 mol Cr(OH)3时，需消耗3mol Fe2+，阳极生成3mol Fe2+电路中转移电子的物质的量为6 mol，故B正确； C．阳极电极反应式： Fe-2e－= Fe2+，故C错误； D．电解过程中，氢离子浓度减小，铁离子的水解，水解平衡右移，有Fe(OH)3沉淀生成，故D正确。 答案为：C。 2．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）一款低成本高能效的新型无隔膜铈铅单液流电池装置如图所示，该电池用石墨毡做电极，可溶性铈盐和铅盐的混合酸性溶液作电解液。已知电池反应为：。下列相关说法正确的是 A．放电时，在b电极发生还原反应 B．该电池可用稀硫酸酸化电解质溶液 C．充电过程中，a电极发生的反应为 D．放电过程中，电解质溶液中的向a电极移动 【答案】D 【详解】A．由题中方程式可知放电过程是，发生在a电极氧化反应 ，A错误； B．硫酸根离子会与铅离子反应生成硫酸铅沉淀，所以不能用稀硫酸酸化电解质溶液，B错误； C．充电过程中，a电极发生的反应为，C错误； D．放电过程中，内电路电流的方向是a-b，所以电解质溶液中的向a电极移动，D正确； 故选D。 3．（2022-2023高二上·河北唐山·期末）用下列仪器或装置(图中夹持装置略)进行相应实验，不能达到实验目的的是 A．图1测定锌与浓硫酸反应产生速率(计时器未画出) B．图2制作简单燃料电池 C．图3用以下滴定管量取25.00mL的高锰酸钾溶液 D．图4在铁制镀件上镀铜 【答案】A 【详解】A．图1装置中锌粒和浓硫酸在常温下不能制备氢气，达不到实验目的，应该用锌粒与稀硫酸反应，利用此装置通过测量单位时间内产生氢气体积的多少来测量反应速率的快慢，A符合题意； B．上述装置中先闭合K1，打开K2构成电解池装置，左侧石墨电极为阳极，溶液中的水发生失电子的氧化反应生成氧气，右侧石墨电极作阴极，放出氢气；再闭合K2，打开K1，形成原电池，右侧石墨电极为负极，氢气放电，左侧石墨电极为正极，氧气得电子，能达到实验目的，B不符合题意； C．图3为酸式滴定管，可用于量取25.00mL的高锰酸钾溶液，C不符合题意； D．图4装置中，铜做阳极，发生失电子的氧化反应，溶液中铜离子在铁制品附近得电子生成铜单质，能实现铁制品上镀铜，D不符合题意； 故选A。 4．（2022-2023高二上·河北邯郸·期末）用铂电极电解下列溶液，当耗电量相同时，阴极和阳极上同时都有气体产生，且溶液的pH下降的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．用铂电极电解硫酸，相当于电解水，阴极和阳极上同时都有气体产生，硫酸浓度增大，溶液pH降低，故A符合题意； B．用铂电极电解硫酸铜溶液，生成铜、氧气和硫酸，反应生成酸，溶液pH降低，但阴极无气体产生，故B不符合题意； C．用铂电极电解溶液，生成氢气、氧气，阴极和阳极上同时都有气体产生，消耗水，则溶液pH升高，故C不符合题意； D．用铂电极电解氯化钾溶液，生成氢氧化钾和氢气、氯气，反应生成碱，溶液pH值升高，故D不符合题意； 故选A。 5．（2022-2023高二上·河北保定·期末）一种能在较低电压下获得氢气和氧气的电化学装置如图所示。下列说法错误的是 A．电极a与电源的正极相连 B．该装置的总反应为，气体N是氧气 C．电极b为阴极，其电极反应式为 D．反应器Ⅰ中发生的反应为 【答案】B 【分析】由图中装置可知为电解池，a电极是变为，Fe元素化合价由+2价变为+3价，则a为阳极，电极反应式为，b极为阴极，电极反应式为，左侧变化生成时，Fe元素化合价降低得电子，则反应器Ⅰ中的为，所以气体M是氧气，则右侧产生气体N为氢气，隔膜应为阴离子交换膜，允许OH-透过，以此分析； 【详解】A．由分析可知，a电极是变为，Fe元素化合价由+2价变为+3价，则a为阳极，b极为阴极，阳极与外接电源正极相连，A正确； B．根据图示以及本装置的作用可知，该装置的总反应为，气体N是氢气，B错误； C．由分析可知，阴极b发生的反应式为，C正确； D．由分析可知，反应器Ⅰ中发生的反应为，D正确； 故答案为：B。 6．（2022-2023高二上·河北邢台·期末）甲烷燃料电池采用铂做电极材料，两个电极上分别通入和，电解质溶液为KOH溶液。某研究小组将上述甲烷燃料电池作为电源，进行电解饱和食盐水和电镀的实验，如图所示，其中乙装置中X为离子交换膜。下列说法错误的是    A．甲烷燃料电池负极电极反应式是 B．乙中X为阳离子交换膜 C．用丙装置给铜镀银，b应是Ag D．当电路中通过0.4mol时，乙中Fe电极上产生氯气4.48L(标准状况) 【答案】D 【分析】甲烷燃料电池中，通入甲烷的一极为负极，通入氧气的一极为正极，则乙装置中，Fe铁电极为阴极，石墨电极为阳极，丙装置中，a电极为阴极，b电极为阳极。 【详解】A．甲为原电池，甲烷通入极为负极，KOH碱性溶液中生成碳酸根离子，电极反应式为，A正确； B．乙中钠离子透过交换膜向左侧迁移，故X为阳离子交换膜，B正确； C．用丙装置给铜镀银，Ag作阳极，Cu作阴极，b是Ag，C正确； D．乙中Fe为阴极，水放电生成氢气，D错误； 故选D。 7．（2022-2023高二下·河北唐山·期末）某种利用垃圾渗透液实现发电的装置示意图如下。当该装置工作时，下列说法不正确的是 A．盐桥中向Y极移动 B．电路中流过7.5 mol电子时，产生标准状况下的体积为16.8 L C．电流由Y极沿导线流向X极 D．Y极发生的反应为，Y极周围pH增大 【答案】B 【分析】由图可知，X极氮元素价态升高失电子，故X极为负极，Y极为正极，电极反应式为2+10e-+6H2O═N2↑+12OH-，电池总反应为5NH3+3=4N2↑+6H2O+3OH-。 【详解】A． Y极为正极，电极反应式为2+10e-+6H2O═N2↑+12OH-，负电荷增加，故钾离子向Y极移动，选项A正确； B． 电池总反应为5NH3+3=4N2↑+6H2O+3OH-，生成4mol氮气时，转移15mol电子，故电路中流过7.5mol电子时，生成氮气2mol，标况下体积为2mol×22.4L/mol=44.8L，选项B错误； C． 电池工作时，电子由负极（X极）沿导线流向正极（Y极），电流由Y极沿导线流向X极，选项C正确； D．Y极为正极，电极反应式为2+10e-+6H2O═N2↑+12OH-，生成氢氧根离子，周围pH增大，选项D正确； 答案选B。 8．（2022-2023高二上·河北石家庄·期末）关于下列电化学装置的说法正确的是 A．装置①的粗铜应与电源正极相连，精炼过程中两极质量的改变量相等 B．装置②的待镀铁制品应与电源正极相连，电镀过程中溶液的浓度保持不变 C．装置的钢闸门应与电源负极相连，属于“牺牲阳极的阴极保护法” D．装置④中靠近铜丝处出现红色，靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色 【答案】D 【详解】A．装置①的粗铜应与电源正极相连，阳极除了铜失去电子外，比铜活泼的锌铁等金属也失去电子，而阴极是铜离子得到电子变为铜单质，因此精炼过程中两极质量的改变量不一定相等，故A错误； B．装置②的待镀铁制品应与电源负极相连，铜连接电源正极，阳极是铜失去电子变为铜离子，阴极是铜离子得到电子变为铜单质，则电镀过程中溶液的浓度保持不变，故B错误； C．装置的钢闸门应与电源负极相连，属于“外加电流的阴极保护法”，故C错误； D．装置④铁是负极，铜是正极，铜电极上是水中氢离子得到电子变为氢气，剩余氢氧根，因此靠近铜丝处出现红色，铁失去电子变为亚铁离子，亚铁离子和铁氰化钾反应生成蓝色沉淀，因此看见靠近裸露在外的铁钉处出现蓝色，故D正确； 综上所述，答案为D。 9．（2022-2023高二上·河北邯郸·期末）下列说法正确的是    A．用惰性电极电解溶液的离子方程式为 B．图1为牺牲阳极保护法保护钢铁输水管 C．图2可以实现在镀件上镀银 D．电解精炼铜的过程中，当转移0.2mol电子时，阳极质量减少6.4g 【答案】B 【详解】A．用惰性电极电解溶液反应生成氢氧化镁沉淀和氢气、氯气，离子方程式为，A错误； B．镁比铁活泼，发生氧化反应，为牺牲阳极保护法保护钢铁输水管，B正确； C．在镀件上镀银，则镀件需要做阴极，与电源负极相连，C错误； D．电解精炼铜的过程中，阳极中锌等活泼金属要先于铜放电生成阳离子，故当转移0.2mol电子时，阳极质量减少质量不是6.4g，D错误； 故选B。 10．（2022-2023高二上·河北魏县·期末）若要在铁片上镀银，下列叙述中错误的是 ①将铁片接在电源的正极上 ②将银片接在电源的正极上 ③在铁片上发生的反应是：Ag++e-=Ag ④在银片上发生的反应是：4OH--4e-=O2↑+2H2O　　 ⑤需用硫酸铁溶液为电镀液　 ⑥需用硝酸银溶液为电镀液。 A．①③⑥ B．②③⑥ C．①④⑤ D．②③④⑥ 【答案】C 【分析】根据电镀原理，若在铁片上镀银，铁做电解池的阴极与电源负极相连，电解质溶液中的银离子得到电子发生还原反应生成银；银做电解池的阳极和电源正极相连，银失电子发生氧化反应生成银离子；电解质溶液为硝酸银溶液。 【详解】①将铁片接在电源的负极上，故①错误； ②将银片接在电源的正极上，故②正确； ③在铁片上发生的反应是：Ag++e-=Ag ，故③正确； ④在银片上发生的反应是：Ag-e-=Ag+，故④错误； ⑤用含有镀层金属的盐溶液作电解质溶液，不能选用硫酸铁溶液为电镀液，故⑤错误； ⑥用含有镀层金属的盐溶液作电解质溶液，可以选用硝酸银溶液为电镀液，故⑥正确； 综上所述，错误的有①④⑤； 故选C。 11．（2022-2023高二上·河北邢台·期末）关于镀铜和电解精炼铜，下列说法中正确的是 A．都用粗铜作阳极、纯铜作阴极 B．电解液的成分都保持不变 C．阳极反应都只有Cu-2e-=Cu2+ D．阴极反应都只有Cu2++2e-=Cu 【答案】D 【详解】A．镀铜时，纯铜作阳极，镀件作阴极，故A错误； B．镀铜时，电解液中Cu2+浓度保持不变，电解精炼铜时，电解液中Cu2+浓度减小，故B错误； C．由于粗铜中含有金属性强于铜的锌、铁等杂质，电解精炼铜时，活泼金属首先失去电子，所以还有其他阳极反应，故C错误； D．阴极反应都只有且电极反应式为：Cu2++2e-=Cu，故D正确； 答案选D。 12．（2022-2023高二上·河北唐山·期末）双极膜电渗析法制巯基乙酸(HSCH2COOH)和高纯NaOH溶液原理如图所示，其中a、b为离子交换膜，双极膜在直流电压下可解离出H+和OH-。下列说法错误的是 A．膜a为阳离子交换膜，膜b为阴离子交换膜 B．阴极的电极反应方程式为：2H2O+2e-=H2↑+2OH- C．碱室1和碱室2的NaOH溶液应循环使用，副产品还有氢气和氧气 D．若将盐室的原料换成为Na2SO4溶液，当外电路中通过2mole-时，可生成1molH2SO4 【答案】A 【分析】根据装置图，该装置为电解池装置，根据电解原理，左边电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，HSCH2COONa中Na+向阴极移动，膜a为阳离子交换膜，右边电极为阳极，电极反应式为4OH--4e-=O2↑+2H2O，碱室2中Na+向左移，膜b为阳离子交换膜，据此分析； 【详解】A．根据上述分析，膜a、b均为阳离子交换膜，故A说法错误； B．根据上述分析，阴极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B说法正确； C．根据上述分析，碱室1和碱室2的NaOH溶液循环使用，副产品还有氢气和氧气，故C说法正确； D．外电路有2mol电子通过，盐室中有2molNa+移向碱室1，双极膜中有2molH+移向盐室，即得到1molH2SO4，故D说法正确； 答案为A。 13．（2022-2023高二上·河北保定·期末）利用双离子交换膜电解法可以由含硝酸铵的工业废水生产硝酸和氨，原理如图所示。下列叙述错误的是 A．硝酸溶液溶质质量分数a%＜b% B．a、c膜为阴离子交换膜，b膜为阳离子交换膜 C．M、N室分别产生氧气和氢气 D．产品室发生的反应为+OH-=NH3·H2O 【答案】C 【分析】由图可知，电解时M室中石墨电极为阴极，阴极上水得电子生成H2和OH-，反应式为：4H2O+4e-=2H2↑+4OH-，M室的OH-通过a膜进入产品室，所以a膜为阴离子交换膜，同时原料室中的铵根离子通过b膜也进入产品室，所以b膜为阳离子交换膜，在产品室中OH-和 反应生成NH3•H2O。N室中石墨为阳极，阳极上水失电子生成O2和H+，反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，原料室中的硝酸根离子通过c膜进入N室，所以c膜为阴离子交换膜，N室中H+和反应生成HNO3。 【详解】A．N室中石墨为阳极，阳极上水失电子生成O2和H+，反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+，生成氢离子，氢离子浓度增加，同时原料室中的硝酸根离子通过c膜进入N室，因此N室中硝酸溶液浓度a%＜b%，故A正确； B．由题干分析可知a、c为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜，故B正确； C．由题干分析可知M、N室分别产生氢气和氧气，故C错误； D．产品室发生的反应为 +OH-=NH3·H2O，故D正确； 答案选：C。 14．（2022-2023高二上·河北邢台·期末）利用电解技术，以氯化氢为原料回收氯气的过程如图所示，下列说法不正确的是 A．H+由阳极区向阴极区迁移 B．阳极电极反应：2HCl + 2e-== Cl2+ 2H+ C．阴极电极反应：Fe3++ e-== Fe2+ D．阴极区发生的反应有：4Fe2++ O2+ 4H+== 4Fe3++ 2H2O 【答案】B 【分析】在电源的右侧，HCl(g)→Cl2(g)，该过程是失电子的过程，故该侧为阳极，电极反应为：2HCl-2e-=2H++Cl2，电源的左侧为阴极，电极反应为：Fe3++e-=Fe2+；此外，根据物质的循环，还可以推出阴极区域还会进行反应：4Fe2++O2+4H+=4Fe3+ +2H2O。 【详解】A、H+在电源的右侧产生，在电源的左侧被消耗，右侧为阳极，左侧为阴极，即H+由阳极区向阴极区迁移，A正确； B、阳极发生氧化反应，是失去电子的过程，电极反应为：2HCl-2e-=2H++Cl2，B错误； C、阴极发生还原反应，是得到电子的过程，电极反应为：Fe3++e-=Fe2+，C正确； D、根据图中的循环，可以推出阴极区域会进行反应：4Fe2++O2+4H+=4Fe3+ +2H2O，D正确； 故选B。 15．（2022-2023高二上·河北行唐·期末）关于如图所示①②两个装置的叙述，正确的是   A．装置名称：①是原电池，②是电解池 B．电解质溶液pH的变化：①减小，②增大 C．电极反应式：①中阳极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，②中正极：Zn－2e－=Zn2＋ D．离子移动方向：①中H＋向阴极方向移动，②中H＋向负极方向移动 【答案】B 【详解】A.①中有外加电源为电解池，②为原电池，故A错误； B.①中电解水，硫酸浓度增大,pH减小，②中为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,硫酸浓度减小,pH增大，故B项正确； C.①中阳极：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑，②中正极：2H++2e－=H2↑，故C错误； D.②中H+向正极移动，故D错误； 答案：B 16．（2021-2022高二上·河北保定·期末）下列有关金属的腐蚀与防护的说法错误的是 A．钢铁发生吸氧腐蚀时负极反应式为 B．钢铁在干燥环境中腐蚀相对缓慢 C．金属栏杆喷漆，能够减缓栏杆的腐蚀 D．埋在地下的金属管道与直流电源正极相连可减缓腐蚀 【答案】D 【详解】A．钢铁发生吸氧腐蚀时Fe为负极，电极反应式为，A项正确； B．钢铁在干燥环境中不容易发生电化学腐蚀，因此其腐蚀相对缓慢，B项正确； C．金属栏杆喷漆，能起到隔绝空气和水的作用，因此能够减缓栏杆的腐蚀，C项正确； D．利用外加电流的阴极保护法保护金属时，应使金属管道与电源负极相连，D项错误； 答案选D。 17．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）下列有关电化学原理应用的说法错误的是 A．电解精炼铜时，粗铜作阳极 B．工业冶炼金属铝，常采用电解熔融的方法 C．氯碱工业中，NaOH在阴极区生成 D．在轮船的底部镶嵌锌块保护船体，采用的是牺牲阳极的阴极保护法 【答案】B 【详解】A． 电解法精炼粗铜时，纯铜作阴极，粗铜作阳极，硫酸铜等作电解质溶液，故A正确； B． 工业用电解熔融Al2O3冶炼金属铝，氯化铝是分子晶体，液态时不导电，故B错误； C．氯碱工业中，阴极上水提供的氢离子放电产生氢气，氢离子消耗促进水电离，钠离子通过阳离子交换膜进入阴极区，则NaOH在阴极区生成 ，故C正确； D． 在海轮外壳连接锌块，是采用了牺牲阳极的阴极保护法，是原电池原理，锌比铁活泼，锌作负极被氧化，铁为正极被保护，故D正确； 故选B。 18．（2023-2024高二上·河北石家庄·期末）下图装置中，U型管内为红墨水，a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液，各加入生铁块，放置一段时间。下列有关描述错误的是 A．红墨水柱两边的液面变为左高右低 B．两试管中相同的电极反应式是：Fe-2e-=Fe2＋ C．生铁块中的碳是原电池的负极 D．a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀 【答案】C 【分析】生铁中含有铁和碳，铁、碳和电解质溶液构成了原电池，较活泼的金属铁作负极，碳作正极，负极上失电子发生氧化反应，正极上得电子发生还原反应；a试管中是中性溶液，发生吸氧腐蚀，电极反应式分别为：负极Fe-2e-=Fe2＋，正极O2+2H2O+4e-=4OH-，b试管中是酸性溶液发生析氢腐蚀，电极反应分别为：负极：Fe-2e-=Fe2＋，正极：2H++2e-=H2↑，据此分析解题。 【详解】A．由分析可知，a试管中发生了吸氧腐蚀，试管内气体压强减小，b试管中发生了析氢腐蚀，试管内气体压强增大，故红墨水柱两边的液面变为左高右低，A正确； B．由分析可知，两试管中负极发生电极反应相同，均为Fe-2e-=Fe2＋，B正确； C．由分析可知，生铁块中的碳是原电池的正极，C错误； D．由分析可知，a试管中发生了吸氧腐蚀，b试管中发生了析氢腐蚀，D正确； 故答案为：C。 19．（2021-2022高二上·河北秦皇岛·期末）某兴趣小组的同学用下图所示装置研究有关电化学的问题(甲、乙、丙三池中溶质足量)，当闭合该装置的电键K时，观察到电流计的指针发生了偏转。 请回答下列问题： (1)甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)，A电极的电极反应式为 。 (2)丙池中F电极为 (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”)，该池的总反应的化学方程式为 (3)当乙池中C极质量减轻10.8 g时，甲池中B电极理论上消耗O2的体积为 mL(标准状况)。 【答案】(1)原电池 CH4＋10OH--8e-= ＋7H2O (2) 阴极 2CuSO4＋2H2O2H2SO4＋2Cu＋O2↑ (3)560 【分析】由装置图可知甲池为原电池，CH4燃料做负极，负极失电子发生氧化反应，在碱性溶液中生成碳酸盐，乙、丙为电解池，乙池中C为阳极，D为阴极，电池中是电解硝酸银溶液生成单质银，丙池中F为阴极，E为阳极，阳极上溶液中的OH-失电子发生氧化反应。 【详解】（1）甲池能自发进行氧化还原反应，为原电池，A电极的电极反应式为CH4＋10OH--8e-= ＋7H2O； （2）F连接原电池负极，所以为阴极，阳极上氢氧根离子放电，阴极上铜离子放电，电池总反应化学方程式为2CuSO4＋2H2O 2H2SO4＋2Cu＋O2↑； （3）C极上的电极反应为Ag-e-=Ag＋，B电极上的电极反应为O2＋2H2O＋4e-=4OH-，当乙池中C极质量减轻10.8 g时，即转移电子是0.1 mol，此时甲池中B电极理论上消耗O2的物质的量是0.025 mol，体积为0.025 mol×22.4 L·mol-1=0.56 L=560 mL。 20．（2022-2023高二上·河北保定·期末）某化学兴趣小组的同学用如下图所示装置研究有关电化学的问题。当闭合该装置的开关时，观察到电流表的指针发生了偏转。请回答下列问题： (1)甲池为 (填“原电池”“电解池”或“电镀池”)。 (2)丙池中D极的电极反应式为 。 (3)若甲、乙、丙溶液体积均为，当乙池中极质量增加时，甲池中理论上消耗的体积为 (标准状况)，乙池中溶液 ，要使乙池溶液恢复原状，可向溶液中加入物质 (假设各池溶质均足量)。 (4)若丙池中电极不变，将溶液换成溶液，反应化学方程式为 。 【答案】(1)原电池 (2) (3) 或 1 或 (4) 【分析】由图可知甲图为原电池是一甲醇燃料电池，通甲醇的一极为负极、通O2的一极为正极，电解质溶液为KOH溶液，则负极反应方程式为：CH3OH+8OH--6e-=CO+6H2O，正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-； 【详解】（1）由图可知甲图为甲醇燃料电池，甲池为原电池。 （2）丙池为电解池，D极接原电池的负极，做阴极，电极反应为Cu2++2e-=Cu。 （3）乙池为电解池，B极为阴极，电极反应式为Ag++e-=Ag， 极质量增加5.4g为Ag，物质的量为，转移0.05mol e-，甲池中正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-，转移0.05mol e-消耗O2的物质的量为0.0125mol，体积为V=nVm=0.0125mol×22.4L/mol=0.28L；乙池中阳极为H2O失电子生成O2，电极反应式为2H2O-4e-=4H++O2，生成n(H+)=0.05mol，溶液体积均为500mL，，pH=1；乙池溶液中发生总反应为：4AgNO3+2H2O=4Ag↓+ O2↑+4HNO3，溶液中Ag和O元素质量损失，为恢复原状，可向溶液中加入或。 （4）将丙池中电极不变、换成NaCl溶液，阴极为氢离子得电子生成氢气，阳极为氯离子失电子生成氯气，发生反应的化学方程式2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。 ( 2 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$