第六章 第22讲 电解池 金属的腐蚀与防护-【勤径学升】2026年高考化学一轮总复习（人教版2019）

H,O,溶液中Cu+与NH,·H,O结合生成[Cu(NH,),]+, 溶液，C错误：放电时，负极的电极反应式为Zn一2e Cu++4NH,·H,0—[Cu(NH,),]++4H,O,甲室Cu电 Zn+,因此消耗0.65gZn(物质的量为0.01mol),理论上转 授上发生失电子的氧化反应Cu一2e一Cu+,则甲堂中总 移0.02mol电子，D正确. 反应为Cu-2e+4NH,—[Cu(NH,),]+;乙室Cu电校上 第22讲电解池金属的腐蚀与防护 发生得电子的还犀反应Cu++2e一Cu,乙室中S0向 考点1 甲室移动，甲室中[Cu(NH),门SO,波度增大，排出收集，低 【必备知识·整合】 温热解生成CuSO,和NH,NH,回到甲室中生战NH,· 回阴☑还原☒阳☑氧化固2H,0-4e4H十0，↑ H2O循环使用。A项，甲室中Cu电极为负极，错误：B项， 团4H时+4e一2H↑⑦2H,0电解2H↑+0↑ 因需要在甲室中实现CuSO,溶液的再生，故需要使乙室中 图减小回4OH-4e—2H,0+O2↑四4H,0+4e SO通过阴离子交换膜进入甲室，错误；C项，上述分析中 一2H,↑+40H皿2H,0电：2H,4+0,↑屋增大 甲室中总反应与乙室中Cū电极的电极反应相加得总反应 Cu+十4NH,一[Cu(NH,)+,正确：D项，如果NH进 ☒2H,0-4e一4H*+O2↑☑4H0+4e—2H↑ 入乙室，则乙室中Cu+浓度降低，浓差电池的电动势差将减 +40H因2H,0电解2H,↑+0，↑丽不变团加水 小，错误。故选C。 腿2CI-2eCL,↑四2H*+2e—H2↑@2H+ 2.C解析放电时，Zn为负极，负板反应为xZn一2xe 2C电H,++CL,↑@增大@通人HC1气体 xZn",V,O,为正极，正极反应为V,O,十xZm+十nH,O十 ☒2C-2e—Cl,↑网C++2e—Cu囡Cu++ 2xeZn,VO,·nH,0,总反应为xZn+VO,十nH,O 一Zn,V,O,·nH,O,A正确，C错误；放电时Zn由负极 2C电都Cu+CL,+园加CuC1,周体团2C-2e一 移向正极，B正确；充电时总反应为Zn,V,O,·mH,O CL↑☒2H,0+2e—H2↑+20H☒2C1+2H,0 xZn+V:O十nH2O,阳极反应为ZnV:O3·nH,O-2xe 电解H,↑+CL,↑+2OH团增大团通人HC气体 一VO十xZn+十nHO,D正确。故选C ☑2H,O-4e-4H+O2↑☒4Ag十4e-4Ag 3.C解析Zn具有比较强的还原性，MnO2具有比较强的氧 ☒4Ag+2H,0电解4Ag+O,↑+4H国减小国加人 化性，自发的氧化还原反应发生在Zn与MnO,之间，所以 AgO固体 MnO,电极为正极，Zn电极为负被，则充电时MnO,电极为 [易错易混]1.×2.√3.×4.√5./6.× 阳板，Z如电极为阴极。A.充电时该装置为电解池，电解池中 【关键能力·提升】 阳离子向阴极迁移，即Z+向阴极方尚迁移，A不正确， 1.A解析A项，电子流出的一校是电源的负校，故Fe连接 B.放电时，负极的电极反应为Zn一2e—Zn+,则充电时 电源的正授，为阳极，发生氧化反应，A正璃：B项，电解质溶 阴授反应为Zn+十2e一Zn,即充电时Zn元素化合价应 液中，阴离子向阳极移动，Fe为阳校，故CI厂向Fe极作定向 降低，而选项中Z如元素化合价升高，B不正确：C.放电时 移动，B错误：C项，石墨电校是电解池的明板，发生还原反 MnO,电极为正极，正板上检测到MnOOH和少量 应，电极反应为Fe十e一Fe+,C错误；D项，Fe为阳 ZnMn.O,,则正极上主菱发生的电极反应是MnO:十H:O十 极，是活性电板，Fe被氧化生成Fe+,石墨是电解池的阴授， e-MnOOH+OH,C正确，D.放电时，Zn电极质量减 Fe+发生还原反应生成Fe艹，故电解池发生的总反应为Fe 少0.65g(物质的量为0.010mol),电路中转移0.020mol 电子，由正领的主要反应MnO。十H,O十e一MnOOH十 十2Fe电然3Fe+,D错误。故选A. OH可知，若正极上有MnOOH生成，则生成MnOOH 2.D解析A项，电解稀碱酸时，实质上是电解水，溶剂的质 的物质的量为0.020mol,但是正极上还有ZnMn,O,生成， 量减少，溶质的质量不变，所以溶液的浓度增大，氢离子的浓 因此，MnOOH的物质的量小于0.020mol,D不正确。故 度增大，溶液的pH变小，故A错误：B项，电解稀氢氧化钠 溶液时，实质上是电解水，溶剂的质量减少，溶质的质晋不 选C。 4.C解析由图中信息可知，该新型水系锌电池的负极是 变，所以溶液的泼度增大，氢氧根离子的浓度增大，溶液的 锌，正极是超分子材料：负极的电极反应式为Zn一2e PH变大，故B错误，C项，电解硫酸钠溶液时，实质上是电解 Zn2,则充电时，该电授为阴极，电授反应式为Zn+2e 水，阴极上氢离子得电子生成氢气，阳极上氢氧根离子失电 一Zn:正授上发生+2e一3厂，则充电时，该电极为阳 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211，故C错误，D项，电解氧化钢溶 极，电极反应式为31厂一2e一，标注框内所示结构属于 茂时，阴极上铜离子得电子生成铜，阳极上氧离子失电子生 配合物，配位体中存在碳碳单键，碳碳双键、氮单键、碳氮 双健和碳氢键等多种共价健，还有由N提供孤电子对，Z 咸氧气，根据得失电子守恒，在阴极上和阳极上析出产物的 鬓供空轨道形成的配位健，A正确：由以上分析可知，该电池 物质的量之比为1：1，故D正骑。 总反应为工+2费受”十3，B正确：克电时，阴授电投 3,B解析阳授与阴授产生的气体体积比为1：2，相当于电 解水，pH变小，说明电解质为含氧酸。A,电解稀盐酸，两极 反应式为Zn+十2e一Zn,被还原的Zn+主要来自电解质上分别为C1和H放电，两极气体体积之比是1：1，A不 高考一轮总复习·化学 406。 符合题意B.电解稀疏酸，两极上分别为OH和H放电， 4H,O,发生还原反应，a为阴极，所以A为电池的负极，则B 消耗水，H浓度增大，溶液的pH变小，B符合题意，C电解 为电泡的正授，阳板上水电离的氢氧根失电子放出氧气。 CuSO,溶液，朋极析出铜，如时间较少，没有气体放出，C不 A.根据分析可知B为电源正极，放A错误：B.电解池中阳离 符合题意：D,电解确酸钾溶液，两极上分别为OH和H放 子移向阴授，所以H移向阴极，即H从右边透过阳离子交 电，消耗水，溶液呈中性，pH不变，D不符合题意。 换膜到左边，故B错误；C.阳极上发生反应2H,O一4e 4.(1)10.4CuO(或0.62CuC0,) O,↑十4H,H通过离子交换膜迁移到左室，右室中酸浓度 (2)水（或HO)0.4(3)0.6 增大，pH降低，所以电解一段时间后，阳极区溶液的 解析(1)阳极生成O256ml,(标准状况)即0.0025mol,依 c(OH)减小，赦C错误，D.根据分析可知，阴极反应为 据总反应式：2CuS0,十2H,0电年2Cu十0，++2H,S0,溶 2C02+12e+12H—C,H+4H0,故D正确. 2,B解析A.阴离子氢氧根向a极移动，故a为电解池的阳 液中生成0.01molH,c(H)=0.1mol·L,pH=1,电 极发生氧化反应生成氧气，A错误：B.b的电极反应2H,O十 解生成0.0025mol02和0.005 mol Cu,放要使落液复原可 2e一H2↑十2OH,B正确：C.去豫透气膜，海水中氯离 加0.005 mol CuO,质量为0.4g,或加0.005 mol CuC0,质 子在阳极发生氧化反应，故a极发生的电极反应发生变化，C 量为0.62g。(2)继续通电电解，电解质为H,SO,溶液，故 错误：D,电解池工作时，溶剂水不断通过透气膜选入a,b两 实际被电解的物质为HO:加入0,1 mol Cu(OH),可使溶 极发生反应，海水侧的离子浓度理论上逐浙增大，D错误。 液复原，相当于加入0.1 mol CuO和0,1 mol H,O,故转移电 3.D解析以四甲基氯化铵[(CH,),NC1]为愿料，采用电渗 子(0.1×2+0.1×2)mol=0.4mol.(3)C(0H)2C03相 析法合成(CH,),NOH的过程中，根据第三个池中浓度变化 当于2Cu0·H0·C02,故转移电子为0.2mol×2+ 得出，钠离子从第四池通过e膜，氯离子从第二池通过d膜， 0.1mol×2=0.6mol。 得到e、e均为阳离子交换期，a为阴板，b为阳极，阳极电授 考点2 反应式为4OH-4e一O2↑十2H,O.A.由分析，a为阴 【必备知识·整合】 极连接电源负极M,b为阳极连接电源正极N,故电流方向 ☐2CI-2e一C2↑（氧化反应）☑2H+2e一H↑ 为a+M,N→b,A错误，B.a电板为氢离子放电生成氢气， (还原反应)图2NaC1+2H,0电靡2NaOH+H,↑+CL,t 故电极反应方程式为2H+2e一H2个，b电极为氢氧根 ④粗铜固阳极泥 离子放电生成氧气4OH一4eO,↑十2H,0,转移电子 [易错易混]1.×2.×3.×4.×5.√6.× 是1mol,a、b两极产生气体物质的量分别为0.5mol和 【关键能力·提升】 0.25mol,司温同压下体积比为2：1，故B错误：C.钠离子 1.C解析为从海水中提取锂，电极1的电极反应式为 从第四池通过e膜，[(CH,),N]从第二池通过c膜，氧离子 FcPO,十e+Li扩一LiFePO,则电极1为阴极，则电极2 从第二池通过d膜，得到c、e均为阳离子交换膜，d为阴离子 为阳极，电极3为阴极，电极4为阳极，在电极4上发生氧化 交换膜，故C辑误：D.线路中通过1mole时，由电授反应， 反应：LiFePO,一e”一Li+FePO,实现了锂的提取。 b极产生0.25molO2,同时有1mol钠离子从第四池通过 A,保持电源正负极不变，则电子流向不变，故A错误：B.由 e膜造成质量减小，△m=8g十23g=31g,同时有1mal 分析可知，电授2为阳极，海水中有C1,则电极2的电极反 [(CH),N]从第二池通过c膜，并生成0.5molH,△m,= 应为Ag一e十CI一AgC1,故B错误：B.由分析可知，电 74g一1g=73g,△m,一△m1=42g,故D正确. 极2为阳极，海水中有C,则电授2的电极反应为Ag一e 4.D解析根据题庶两极均得到副产品NH,NO,可知，Ⅱ室 十C一AgCl,故B错误：C.由分析可知，通过相同电量， 废水中的NH移肉I室、NO移向Ⅲ室，根据电解过程中 电板1上附着的L的量和电极4上失去的L的量相等， 离子的移动方向可知，I室石墨电极为阴极、Ⅲ室石墨电授 所以理论上，电极1与电极4的质量之和保持不变，故C正 为阳极。阴板所连的a极为电源负极，阳极所连的b极为电 确；D.极据电子守恒，电路中各处的电量相等，所以理论上， 源正极，A项错误C膜通过的是NH时，故c膜应为阳离子交 电路通过1mol电子时，有1 mol Li富集在右制电解液中， 换膜，同理可知，d膜为阴离子交换膜，B项错误：阴极上H 放D错误。故选C。 得电子生成氢气，C项错误：阳授电极反应式为4OHT一4e 2.D解析电解饱和食盐水时，阴极区得到H2和NaOH, 一2HO十O2↑，则当电路中透1mol电子时，会有 A错误：铜的电解精炼中，应用粗铜作阳极、纯铜作朋极， 0.25molO,生成，在标准状况下的体积为5.6L,D项正确. B错误：电镀时，应用簧层金属作阳极、待镀金属作阴极， 故选D。 C错误；外加电流法中，惰性电极作辅助阳极、待保护金 考点3 属作阴极。故选D。 【必备知识·整合】 微专数8“隔膜”电解池的解撷步骤 团电解质溶液☑无团有微弱④氧化固氧化固电 提升集训 化学☑酸性圆弱回中性@Fe一2e一Fe共 1.D解析电解催化二氧化碳水溶液得到乙诱，二氧化践得 回2H+2e-H,↑20，+2H,0+4e—40H 电子生成乙塘，电校反应为2C0,十12H+12eCH,+ 区吸氧腐蚀旺原电池丽负极国正极☑电解区阴 ·407 高考一轮总复习·化学国高考一轮总复习·化学 第22讲 电解池 金属的腐蚀与防护 高考评价袅求 1,了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用，能设计简单的电 解池。 2.了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害，了解防止金属腐蚀的措施。能利用电 化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。 考点1 电解原理 ,对山答案P406 7必备知识·整合W 3.用惰性电极电解电解质溶液的规律 完成下表（电极为惰性电极）： 1.电解池的构成及工作原理 类型 实例 电极反应式 H变化溶液复原 电子 也弹 电子 阳极：同 区反应回极 比解质AB 国极回反成 烷或溶 融于水 和离了 含氧股 H,SO, A、W 刚离了 刚极：团 2,阴、阳两极上的放电顺序 总反应：四 阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫 放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性 阳极：回 质即离子得失电子的能力，另外也与离子的浓 度及电极材料有关。 阴极：回 (1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子， 强碱 NaOH 园 与电极材料无关。常见阳离子的放电顺序为 总反应：团 Ag>Fe>Cu>H')>Fe>Zn> H(水)。（在溶液中AI+,Mg、Na、Ca、 K等是不会在阴极上放电的，但在熔融状态 阳极：回 下的物质中会放电) (2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首 话泼金园 阴极：团 的含氧腹KN) 先失电子，发生氧化反应：若是惰性电极作阳 盐 极，则仅是溶液中的阴离子放电。常见阴离子 总反城：国 的放电顺序为S>I厂>Br>CI>OH> 含氧酸根离子。 130 第六章化学反应与能量回 续表 6,电解过程中电子流动方向为负极→阴极→电 类型 实侧 电极反应式 pH变化溶液复原 解质溶液→阳极·正极。 附极：亚 7关键能力·提升 无氧腋 阴极：亚 题组一电解的原理与规律 《氢氟酸 HC 除外) 总反应：团 1.下列关于如图电解池工作时电一流电深 电解 的相关叙述正确的是( )右 A.Fe电极作阳极，发生氧化 FCCh 阳极：☒ 反应 溶液 不活泼金 阴极：④ B.C1广向石墨极作定向移动 属的无氧CuCL 酸盐 C.石墨电极反应：Fe+3e -Fe 总反应：图 D.电解池发生总反应：2CI十2Fe2+电解CL,+ 阳极：迎 +2Fe4 2.用惰性电极进行电解，下列说法正确的是 阴极：图 活凌金国 ( 的无氧胺 NaCl 型 A.电解稀硫酸，实质上是电解水，故溶液pH 总反应：诞 不变 B.电解稀Na(OH溶液，要消耗OH,故溶液 pH减小 阳极：园 C.电解Na,SO,溶液，在阴极上和阳极上生成 效不活泼金 气体产物的物质的量之比为1：2 阴极：网 团 属的含氧AgO D.电解氯化铜溶液，在阴极上和阳极上生成 酸盐 总反应：圆 产物的物质的量之比为1：1 题组二电解的相关计算 3.(2024·龙岩连城一中月考)用铂作为电极电解 易1错1易丨混 某种溶液，通电一段时间，溶液的酸性增强，并 判断正误（正确的打“/”，错误的打“×”） 且在阳极得到0.1mol气体，阴极得到0.2mol 1,电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电 气体（两种气体均在相同条件下测定）。由此 解的过程。 ( 可知溶液可能是 () 2.电解CuCL,溶液，阳极逸出的气体能够使湿润 A.稀盐酸 B.稀硫酸 的淀粉碘化钾试纸变蓝色。 ( ) C.CuS),溶液 D.KNO,溶液 3.电解盐酸、硫酸溶液等，H放电，溶液的pH 逐渐增大。 ) 4.以惰性电极电解100mL0.05mol·L 4.用Cu作电极电解盐酸可发生Cu十2H电解 CuSO,溶液。 (1)阳极产生56mL.(标准状况下)气体时，所 Cu2++H2↑。 ( 得溶液的pH为 (不考虑溶液体积变 5.某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解 化)，要使溶液恢复到电解前的状态，可加入 可以实现。 g的 物质。 131母 国高考一轮总复习·化学 (2)继续通电电解，此时被电解的物质为 相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的 ,若加人0.1 mol Cu(OH)z可使溶 电子数相等。 液复原，则电路中转移的电子为 ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。 mol. (3)根据关系式计算 (3)通电足够长时间，加入0.1mol 根据得失电子守恒建立起已知量与未知量之间的 Cu(OH),CO可使溶液复原，则电路中转移 桥梁，构建计算所需的关系式。 电子为 mol。 如以电路中通过4mole为桥梁可构建以下关 系式： 方法技万· 电化学计算中常用的三种方法 4e~2C,(B:山)~0~2H.~2Cu~4Ag4M 阳极产物 阴极产物 (1)根据总反应式计算 先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总 (式中M为金属，n为其离子的化合价数值) 反应式列出比例式计算。 该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟 (2)根据电子守恒计算 记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常 ①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、 见的电化学计算问题。 考点2 电解原理的应用 ,对应答案P07 7(必备知识·整合) 2.电镀和电解精炼铜 1.氯碱工业 电镀(Fe表面镀Cu 电解精炼铜 (1)电极反应 回 (含 阳极：回 电极材料 镀层金属铜 Zn,Fe,Ni,Ag、Au 阴极：☑ 等杂质) 总反应方程式：圆 阳极 Zn-2eZn (2)设备装置 Fe-2eFe+ 电极反应 Cu-2e-Cu Ni-2e-Ni+ 淡盐水 NaOH 溶 Cu-2e-Cu 电极材料 待镀金属铁 纯铜 帮制地和岛子 阴极 HO Na液交淡膜（客少宝NaOH 电极反应 Cu +2e-Cu 装置 离子交换膜电解槽 电解质溶液 含Cu的盐溶液 阳极 钛网（涂有钛、钉等氧化物涂层） 注：电解精炼铜时，粗铜中Ag、A山等不反应，沉积在电 解池底部形成回 阴极 碳钢网 3.电冶金 ①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体 阳离子 利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼 通过 交换膜 金属Na,Ca、Mg、Al等。 ②将电解槽隔成阳极室和阴极室 132 第六章化学反应与能量回 总反应化学方程式 阳极，阴极反应式 互换，实现锂的富集。下列说法正确的是 阳极：2C一2e一C,4 2NC(缩胞)也2Na十C,+ 阴极：2Nm+2e—2N 地源 阳极：2CT-2e—C.4 MRCL(培隐)电Mg十CL,+ 阴极：Mg+2e一—Mg Li" Na K 电解液 阳极，60-12e一304 20(熔脸品。+30↑ 阴极，4A++12e一4A CH FcPO,Ag AgCl LiFePO. 电极！电极2 易1错1易1混 储液剂 电极屯极4 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 A.电路中电子的流向随着电极互换而改变 1.在镀件上电镀铜时，也可以用惰性材料作阳 B.电极2上发生的反应为：Ag-e一一Ag 极，用硫酸铜溶液作电解液。 ( C,理论上，电极1与电极4的质量之和保持 2.电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属 不变 材料。 () D.理论上，电路通过1mol电子时，有0.5mol 3.电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中 L富集在右侧电解液中 c(Cu)均保持不变。 2.利用如图所示装置，当X、Y选用不同材料时， 4.电解冶炼镁，铝通常电解MgCL和AlO3,也 可将电解原理广泛应用于工业生产，下列说 可以电解MgO和A1CI。 ( 法中正确的是 5.电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的 直流心 原料。 () 6.用Zn作阳极，Fe作阴极，ZnCl作电解质溶 液，由于放电顺序H>Z”,不可能在铁上 镀锌。 ( A.氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到 7《关键能力：提开 氢氧化钠 B.铜的电解精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z 1.(2025·八省联考陕西、山西、宁复、青海卷)为 是CuSO 了从海水中提取锂，某团队设计了图示的电解 C.电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属 池。保持电源正负极不变，每运行一段时间 D.外加电流法中，Y是待保护金属 后，将电极1与4取下互换，电极2与3取下 微专题8“隔膜”电解池的解题步骤 一则亚高案P07 微点结讲 ②阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通 过，不允许阳离子通过。 (1)分清隔膜类型。 ③质子交换膜，只允许H通过，不允许其他 隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制 阳离子和阴离子通过。 成，大致可分为三类： (2)写出电极反应式，判断隔膜两侧离子变化， ①阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通 推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移 过，不允许阴离子通过。 方向。 133型