第03讲 电解池、金属的腐蚀与防护（专项训练）（北京专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第03讲 电解池、金属的腐蚀与防护 目录 01 课标达标练 题型01 考查电解的原理 题型02 考查电解原理应用 题型03 考查电解法制备物质 题型04 考查金属腐蚀的原理与探究 题型05 考查金属的防护 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 考查电解的原理 1.（2025·北京东城·二模）下列实验对应的反应方程式书写正确的是 A．稀硝酸溶液中加入四氧化三铁： B．酸性溶液与草酸反应： C．用石墨电极电解氯化铝溶液：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- D．Ca(OH)2溶液中加入少量NaHCO3溶液：Ca2++2OH-+2=CaCO3↓++2H2O 2．下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示) NaCl溶于水 电解CuCl2溶液 A．NaCl=Na++Cl- B．CuCl2=Cu2++2Cl- CH3COOH在水中电离 H2与Cl2反应能量变化 C．CH3COOHCH3COO-+H+ D．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183kJ/mol A．A B．B C．C D．D 3．（2025·北京门头沟·一模）尿素是一种重要的化学肥料，利用电催化法将和含氮物质等化成尿素，电解原理如图所示。下列说法不正确的是 A．尿素中C原子采用杂化 B．电极接电源的正极 C．标况下，电极每生成，会有移向a极 D．a极的电极反应式为： 4．（2025·北京大兴·三模）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是 A．电极A接电源正极，发生氧化反应 B．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 C．电极B的电极反应式为： D．与传统的电解饱和食盐水对比该改进装置能降低电解电压，减少能耗 02 考查电解原理应用 5．（24-25高三上·北京朝阳·期末）离子交换膜法电解精制饱和食盐水的示意图如下。关于该电解池的说法不正确的是 A．比容易失去电子，比容易获得电子 B．精制饱和食盐水从c口补充，NaOH溶液从b口流出 C．离子交换膜既能防止与NaOH反应，又能防止与接触 D．从a口流出的溶液中离子浓度符合 6．（2025·北京丰台·二模）下列关于电化学装置的说法中不正确的是 A．在铁钉表面镀铜 B．铅蓄电池放电时作正极 C．采用外加电流阴极保护法保护铁管道 D．电解饱和食盐水制烧碱和氯气 A．A B．B C．C D．D 7．（2025·北京东城·二模）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。下列说法不正确的是 A．隔膜为阴离子交换膜，OH-从电解池的右室通过隔膜向左室迁移 B．反应器I中发生的反应为4[Fe(CN)6]3-+2H2O4[Fe(CN)6]4-+O2↑+4H+ C．该装置的总反应为2H2O2H2↑+O2↑，气体N是H2 D．电极b与电源的负极相连，电极反应为DHPS+2H2O+2e-=DHPS-2H+2OH- 8．（24-25高三上·北京石景山·期末）一种基于电解原理的湿法冶铁装置如图所示，电解过程中，下列说法不正确的是 A．阳极生成的气体为Cl2 B．OH−移向阳极区补充溶液中阴离子的减少 C．阴极反应：Fe2O3 + 6e− + 3H2O=2Fe+6OH− D．阴极区溶液的pH升高 03 考查电解法制备物质 9．（2025·北京朝阳·一模）利用下图装置进行铁上镀铜的实验。下列说法不正确的是 A．镀铜前用溶液、盐酸分别除去铁片上的油污、铁锈 B．镀铜过程中溶液中铜离子的浓度基本不变 C．铁片上析出铜的反应为 D．以溶液为电镀液，可使镀层光亮 10．（2025·北京海淀·一模）己二腈是合成尼龙-66的原料。可用电解丙烯腈的方法合成己二腈，装置示意图如下。 已知：阳/阴极反应物的还原/氧化性越强，电解所需电压越小，消耗的电能越少。 下列说法不正确的是 A．在阴极获得己二腈 B．制得己二腈的同时，阳极室中增加 C．制得己二腈的同时，理论上会产生(标况下) D．若要降低电解丙烯腈的能耗，可向阳极室中加入强还原剂 11．（2025·北京·模拟预测）为了从海水中提取锂，某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3(电极或电极)取下互换，可实现锂的富集。下列说法正确的是 A．a为电源的正极，电极电势a高于b B．装置中电极2应选择电极，电极反应为 C．互换后电极4发生的反应与互换前电极1发生的反应不同 D．理论上，电路通过1电子时，有1富集在右侧电解液中 12．（24-25高三上·北京石景山·期末）习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业，一个单元槽的电解原理示意图如下，下列说法不正确的是 A．阴极的电极反应： B．在阳极，比容易失去电子 C．中间的离子交换膜选用阴离子交换膜 D．电解饱和食盐水可以得到三种重要的化工产品：、和 04 考查金属腐蚀的原理与探究 13．（2025·北京通州·一模）下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 B．铁制器件附有铜制配件，长期放置，在接触处铁易生锈 C．去除氯气中的氯化氢用饱和食盐水，而不用水 D．利用加热溶液的方法制取 14．（2024·北京丰台·一模）恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。 下列说法不正确的是 A．AB段主要发生析氢腐蚀 B．AD段负极反应式为Fe-2e-=Fe2+ C．BC段正极反应式主要为O2+4e-+2H2O=4OH- D．DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同 15．（24-25高三上·北京·阶段练习）甲、乙同学分别用图所示装置验证铁的电化学防腐，相同时间后进行如下实验。 实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。 实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液，滴加溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。 下列说法不正确的是 A．Ⅰ是牺牲阳极保护法，正极反应式可能为 B．Ⅱ为外加电流阴极保护法，电极与外接电源的负极相连 C．由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ D．由实验可知，两种保护法均能保护，且Ⅱ保护得更好 16．（2024·北京顺义·一模）某小组探究不同pH时钢铁的腐蚀，实验装置及结果如下。下列说法正确的是 A．pH=2.0时，300～400s的反应速率比100～200s的速率快，可能与反应放热有关 B．pH=2.5时，碳粉作正极，发生的主要反应为O2+2H2O+4e-=4OH- C．pH=4.0时，仅发生析氢腐蚀 D．当析氢腐蚀为主时，pH越大，反应速率越大 05 考查金属的防护 17．（24-25高三上·北京顺义·期中）下列实验能达到实验目的的是 A．验证浓硫酸具有脱水性 B．验证牺牲阳极法 C．制备并收集 D．铁件镀铜 A．A B．B C．C D．D 18．（24-25高三上·北京朝阳·期中）钢闸门连接锌板可延缓钢闸门的腐蚀，原理如下图所示。下列说法正确的是 A．该法为外加电流法 B．钢闸门为负极 C．连接的锌板不需要更换 D．锌板发生反应： 19．（24-25高三上·北京朝阳·阶段练习）下列所用的物质中，利用了其还原性的是 A．用溶液腐蚀覆铜板 B．用Zn块防止钢铁船体腐蚀 C．用石灰乳脱除烟气中的 D．用明矾[]处理污水 20．为了保护埋在地下的钢管道，常用下图设计减缓腐蚀。下列说法正确的是 A．装置中的钢管道作正极，发生电极反应： B．电子由镁块流出，经过潮湿的碱性土壤移动至钢管道 C．若将镁块替换成铜块，可减缓钢管道腐蚀速率 D．该金属保护方法为牺牲阳极保护法 1． 1．（2025·北京通州·三模）电解溶液得到，是早期制备的重要步骤。某实验装置如图所示。电解过程流出液b中混有少量气泡。下列说法不正确的是 A．电解过程中阴极区的不断迁移到阳极区 B．图中a代表 C．回路中通过1mol电子，产生的小于0.5mol D．氧化成的电极反应式为 2．（2025·北京东城·一模）探究电解过程中离子迁移的规律，用石墨电极完成如下实验。 实验 现象 一段时间后，试纸上的图案(代表电极的位置)。 下列分析不正确的是 A．a处电极接电源正极 B．试纸Ⅰ的图案说明的迁移比的迁移快 C．电极反应产生的的物质的量：处处 D．试纸Ⅱ上发生迁移的离子主要是和 3．（2025·北京顺义·一模）含铬废水对人体和环境的危害极大，某化学小组用电解法处理含废水，探究阳极材料、加入及加入硫酸对去除率（被还原成的百分率）的影响，相关实验如下。 实验 电极材料 阴极附近加入物质 去除率 Ⅰ 阳极：石墨；阴极：石墨 无 0.92% Ⅱ 阳极：石墨；阴极：石墨 1mL浓硫酸 12.7% Ⅲ 阳极：石墨；阴极：石墨 1mL浓硫酸10滴硫酸铁 20.8% Ⅳ 阳极：铁；阴极：石墨 1mL浓硫酸 57.3% 注：所有实验电压都为3V，工作时间都是30分钟 下列说法不正确的是 A．Ⅱ中的去除率比Ⅰ中大，可能是因为加入硫酸提高了的氧化性 B．Ⅲ中的去除率比Ⅱ中大，推测与更易在阴极放电有关 C．Ⅳ表明，原因之一是阳极生成参与还原，从而提高的去除率 D．若在Ⅳ电解池中增加阴离子交换膜，的去除率可能大于57.3% 4．（24-25高三下·北京海淀·阶段练习）我国科学家设计了一种高效电解水制氢的系统，实现了在催化剂作用下析氢和析氧反应的分离。该系统的工作原理如下图所示，其中电极均为惰性电极，电解液中含。 注明：电解质溶液体积和温度变化忽略不计 下列关于该装置工作时的说法不正确的是 A．生成的反应为 B．阴极的电极反应为 C．电池工作一段时间，B极室电解质溶液pH变大 D．理论上该装置工作过程中，每产生氧气就可以产生氢气 5．（24-25高三上·北京·阶段练习）下图所示装置中，b为标准氢电极，可发生还原反应()或氧化反应()，a、c分别为电极。实验发现：1与2相连a电极质量减小，2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是 A．1与2相连，盐桥1中阳离子向b电极移动 B．2与3相连，电池反应为 C．1与3相连，a电极减小的质量等于c电极增大的质量 D．1与2或2与3相连，b电极均为流出极 6．（24-25高三上·北京朝阳·期末）常温下，除去粗溶液中的并电解制铜。 已知：ⅰ． ⅱ．“氧化”后溶液中离子浓度： 下列说法不正确的是 A．加入、氨水后的溶液pH均增大 B．若未经“除铁”处理，电解时消耗相同电量，会降低得到纯铜的量 C．“除铁”过程调，能除去铁而不损失铜 D．调时，已经产生 7．（2025·北京门头沟·一模）下列实验中，不能达到实验目的的是 A．实验室制备氨气 B．分离乙醇和水 C．探究温度对化学平衡的影响 D．在铁制品上镀铜 8．（24-25高三上·北京·阶段练习）下列做法或实验(图中部分夹持装置略)，不能达到目的的是 A．防止铁管道被腐蚀 B．检验产生的 C．制备并收集 D．精炼粗铜 A．A B．B C．C D．D 9．下列过程所用的物质中，利用了其氧化性的是 A．用FeCl3溶液腐蚀覆铜板 B．用Zn块防止钢铁船体腐蚀 C．用SO2的水溶液吸收Br2 D．用Fe粉防止FeSO4溶液氧化 10．（24-25高三上·北京·阶段练习）化学与生活密切相关，下列说法不正确的是 A．将“84”消毒液与酒精混合，消毒效果更好 B．光伏发电使用太阳能电池板，其主要材料是硅单质 C．用含有橙红色酸性重铬酸钾的仪器检验酒驾，利用的是乙醇的还原性 D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极保护法 1．（2025·北京·高考真题）用电解溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池，重新取溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。 实验 电极I 电极Ⅱ 电压/V 关系 i 石墨1 石墨2 a ii 石墨1 新石墨 b iii 新石墨 石墨2 c iv 石墨1 石墨2 d 下列分析不正确的是 A．，说明实验i中形成原电池，反应为 B．，是因为ii中电极Ⅱ上缺少作为还原剂 C．，说明iii中电极I上有发生反应 D．，是因为电极I上吸附的量：iv>iii 2．（2024·北京·高考真题）酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A．石墨作电池的负极材料 B．电池工作时，向负极方向移动 C．发生氧化反应 D．锌筒发生的电极反应为 3．（2023·北京·高考真题）回收利用工业废气中的和，实验原理示意图如下。    下列说法不正确的是 A．废气中排放到大气中会形成酸雨 B．装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度 C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的和 D．装置中的总反应为 4．（2024·北京·高考真题）是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。 (1)方法一：早期以硝石(含)为氮源制备，反应的化学方程式为：。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和 。 (2)方法二：以为氮源催化氧化制备，反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为 。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入和进行反应。在不同压强下(、)，反应达到平衡时，测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因 。 (3)方法三：研究表明可以用电解法以为氮源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式： 。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ii，原因是 。 (4)人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因 。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。 5．（2023·北京·高考真题）尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 (1)十九世纪初，用氰酸银与在一定条件下反应制得，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是 。 (2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： ⅰ．和生成； ⅱ．分解生成尿素。    结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是 (填序号)。 a．活化能：反应ⅰ<反应ⅱ b．ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应 c． (3)近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。    ①电极是电解池的 极。 ②电解过程中生成尿素的电极反应式是 。 (4)尿素样品含氮量的测定方法如下。 已知：溶液中不能直接用溶液准确滴定。    ①消化液中的含氮粒子是 。 ②步骤ⅳ中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为和，计算样品含氮量还需要的实验数据有 。 6．（2023·北京·高考真题）资料显示，可以将氧化为。某小组同学设计实验探究被氧化的产物及铜元素的价态。 已知：易溶于溶液，发生反应(红棕色)；和氧化性几乎相同。 I.将等体积的溶液加入到铜粉和的固体混合物中，振荡。 实验记录如下： 实验现象 实验Ⅰ 极少量溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色 实验Ⅱ 部分溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色 实验Ⅲ 完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色 (1)初始阶段，被氧化的反应速率：实验Ⅰ (填“>”“<”或“=”)实验Ⅱ。 (2)实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有(蓝色)或(无色)，进行以下实验探究： 步骤a．取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入，多次萃取、分液。 步骤b．取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。 ⅰ．步骤a的目的是 。 ⅱ．查阅资料，，(无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤的溶液中发生的变化： 。 (3)结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是 。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓溶液， (填实验现象)，观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是 。 (4)上述实验结果，仅将氧化为价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了能将氧化为。装置如图所示，分别是 。    (5)运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中被氧化的产物中价态不同的原因： 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第03讲 电解池、金属的腐蚀与防护 目录 01 课标达标练 题型01 考查电解的原理 题型02 考查电解原理应用 题型03 考查电解法制备物质 题型04 考查金属腐蚀的原理与探究 题型05 考查金属的防护 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 考查电解的原理 1.（2025·北京东城·二模）下列实验对应的反应方程式书写正确的是 A．稀硝酸溶液中加入四氧化三铁： B．酸性溶液与草酸反应： C．用石墨电极电解氯化铝溶液：2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- D．Ca(OH)2溶液中加入少量NaHCO3溶液：Ca2++2OH-+2=CaCO3↓++2H2O 【答案】B 【解析】A．稀硝酸具有氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子，因此产物应该是硝酸铁、一氧化氮和水：，A错误； B．草酸为弱酸，可以被高锰酸钾氧化为二氧化碳，同时生成水和锰离子，B正确； C．石墨电极电解氯化铝溶液会生成氢氧化铝沉淀，6Cl-+6H2O+2Al3+3H2↑+3Cl2↑+2Al OH)3↓，C错误；   D．少量的物质完全反应，按照少量物质电离出离子的物质的量之比进行反应，Ca(OH)2溶液中加入少量NaHCO3溶液反应为：Ca2++OH-+=CaCO3↓+H2O，D错误； 故选B。 2．下列示意图与化学用语表述内容不相符的是(水合离子用相应离子符号表示) NaCl溶于水 电解CuCl2溶液 A．NaCl=Na++Cl- B．CuCl2=Cu2++2Cl- CH3COOH在水中电离 H2与Cl2反应能量变化 C．CH3COOHCH3COO-+H+ D．H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-183kJ/mol A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【解析】A．NaCl为强电解质，NaCl溶于水时，在水分子作用下完全电离，Na+吸引水分子的O原子，Cl-吸引水分子的H原子，电离方程式为NaCl=Na++Cl-，A不符合题意； B．电解氯化铜溶液，铜离子向阴极移动，得电子，电极反应为：Cu2++2e-=Cu，氯离子向阳极移动，失电子，电极反应为：2Cl-+2e-=Cl2，所以电解总反应为：Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑，B符合题意； C．由图示可知，醋酸在水中部分电离，则电离方程式为CH3COOH+H2O⇌CH3COO-+H3O+，C不符合题意； D．1molH2(g)与1molCl2(g)反应生成2molHCl(g)，放出热量431 kJ ×2-(436+243)kJ =183 kJ ，热化学方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)  △H=-183kJ•mol-1，D不符合题意； 故选B。 3．（2025·北京门头沟·一模）尿素是一种重要的化学肥料，利用电催化法将和含氮物质等化成尿素，电解原理如图所示。下列说法不正确的是 A．尿素中C原子采用杂化 B．电极接电源的正极 C．标况下，电极每生成，会有移向a极 D．a极的电极反应式为： 【答案】C 【分析】该装置为电解池，电解池中阳离子向着阴极移动，根据氢离子移动方向可知，a电极为阴极，发生还原反应：，b电极为阳极，发生氧化反应：。 【解析】A．尿素中的C原子形成1个键、2个键，采用的是杂化，A正确； B．根据分析可知，b电极为阳极，与电源正极相连，B正确； C．标况下，电极每生成，即，转移电子，为保持电荷守恒，应有移向a极，C错误； D．根据分析可知，a电极为阴极，发生还原反应：，D正确； 答案选C。 4．（2025·北京大兴·三模）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是 A．电极A接电源正极，发生氧化反应 B．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液 C．电极B的电极反应式为： D．与传统的电解饱和食盐水对比该改进装置能降低电解电压，减少能耗 【答案】C 【分析】在电极A上，氯离子放电生成氯气，发生氧化反应，为阳极；电极B上氧气放电生成氢氧根离子，发生还原反应，为阴极；钠离子从阳极区向阴极区移动，离子交换膜为阳离子交换膜，据此解答； 【解析】A．由分析知，电极A为阳极，接电源正极，发生氧化反应，A正确； B．由分析知，离子交换膜为阳离子交换膜，钠离子移向右室，氧气放电生成氢氧根离子，获得浓度较高的NaOH溶液，B正确； C．电极B上的氧气放电生成氢氧根离子，电极反应式为：，C错误； D．与传统的电解饱和食盐水对比，氧气更容易在阴极放电，从而能降低电解电压，减少能耗，D正确； 故选C。 02 考查电解原理应用 5．（24-25高三上·北京朝阳·期末）离子交换膜法电解精制饱和食盐水的示意图如下。关于该电解池的说法不正确的是 A．比容易失去电子，比容易获得电子 B．精制饱和食盐水从c口补充，NaOH溶液从b口流出 C．离子交换膜既能防止与NaOH反应，又能防止与接触 D．从a口流出的溶液中离子浓度符合 【答案】D 【分析】由图可知，左侧电极Cl-失电子生成Cl2，Cl元素的化合价由-1价变为0价，则左侧电极为阳极，右侧电极为阴极，阴极上H2O得电子生成H2和OH-，离子交换膜为阳离子交换膜，Na+从阳极室向阴极室移动，则c为饱和食盐水，b为NaOH，d为稀NaOH溶液，a为稀NaCl溶液。 【解析】A．根据图知，左侧电极得到Cl2、右侧电极得 到H2，说明Cl-比OH-容易失去电子，H+ 比Na+容易获得电子，故A正确； B．通过以上分析知，饱和食盐水从c口补充， 浓NaOH溶液从b口流出，故B正确； C．该图中是阳离子交换膜，只能阳离子通过，阴离子和分子不能通过，所以能防止Cl2 与NaOH反应，又能防止Cl2与H2接触，故C 正确； D．生成的Cl2和H2O反应生成HCl、HClO，a口流出的溶液中存在电荷守恒 c(Na+) + c(H+) = c(OH-) + c(Cl-) + c(ClO-) ，故D错误； 故选：D。 6．（2025·北京丰台·二模）下列关于电化学装置的说法中不正确的是 A．在铁钉表面镀铜 B．铅蓄电池放电时作正极 C．采用外加电流阴极保护法保护铁管道 D．电解饱和食盐水制烧碱和氯气 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】A．电镀时，镀层金属作阳极，镀件作阴极。在铁钉表面镀铜，应该是铜作阳极，与电源正极相连；铁钉作阴极，与电源负极相连，A选项正确； B．铅蓄电池放电时，得电子发生还原反应，作正极，电极反应式为，B选项正确； C．外加电流阴极保护法中，被保护的金属与电源的负极相连作阴极，能防止金属被腐蚀。图中铁管道与电源正极相连，C选项错误； D．电解饱和食盐水时，阳极发生氧化反应，失去电子生成；阴极发生还原反应，得到电子生成和，总反应为，可以制得烧碱和氯气，D选项正确； 故答案为：C。 7．（2025·北京东城·二模）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。下列说法不正确的是 A．隔膜为阴离子交换膜，OH-从电解池的右室通过隔膜向左室迁移 B．反应器I中发生的反应为4[Fe(CN)6]3-+2H2O4[Fe(CN)6]4-+O2↑+4H+ C．该装置的总反应为2H2O2H2↑+O2↑，气体N是H2 D．电极b与电源的负极相连，电极反应为DHPS+2H2O+2e-=DHPS-2H+2OH- 【答案】B 【分析】由图可知，该装置目的为制备氧气和氢气，中间的电解池为反应器Ⅰ、Ⅱ提供反应原料，电极a处[Fe(CN)6]4-变为[Fe(CN)6]3-，铁的化合价升高，则电极a为阳极，电极b为阴极，反应器Ⅰ中铁的化合价降低做氧化剂，因此反应器Ⅰ中产生的气体M为氧气，反应器Ⅱ中产生的气体N为氢气，两种参与电极反应的物质循环使用，并不消耗，总反应为电解水的反应，据此解答该题。 【解析】A．由上述分析可知，电极a为阳极，发生氧化反应，消耗氢氧根，电极b为阴极，发生还原反应，生成氢氧根，为维持碱溶液的浓度，保持电池的持续工作，隔膜应为阴离子交换膜，氢氧根由右室往左室移动，A正确； B．由图可知，装置中的反应皆在碱性环境中发生，故不可能有氢离子的生成，正确的反应方程式为4[Fe(CN)6]3-+4OH-4[Fe(CN)6]4-+O2↑+2H2O，B错误； C．由上述分析可知，气体N为氢气，该反应整体为电解水的反应，C正确； D．由上述分析可知，电极b为阴极，与电源负极相连，发生还原反应，电极反应为DHPS+2H2O+2e-=DHPS-2H+2OH-，D正确； 故选B。 8．（24-25高三上·北京石景山·期末）一种基于电解原理的湿法冶铁装置如图所示，电解过程中，下列说法不正确的是 A．阳极生成的气体为Cl2 B．OH−移向阳极区补充溶液中阴离子的减少 C．阴极反应：Fe2O3 + 6e− + 3H2O=2Fe+6OH− D．阴极区溶液的pH升高 【答案】B 【分析】装置图中右侧为饱和食盐水，右侧电极上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放电生成氯气，电极反应：2C1--2e-=Cl2↑；左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，中间为阳离子交换膜，Na+由阳极移向阴极。 【解析】A．右侧为阳极，氯离子失去电子生成氯气，A正确； B．中间是阳离子交换膜，OH-离子不能移动，B错误； C．由分析可知，阴极反应：Fe2O3 + 6e− + 3H2O=2Fe+6OH−，C正确； D．根据阴极反应：Fe2O3 + 6e− + 3H2O=2Fe+6OH−，生成有OH-，阴极区pH值升高，D正确； 答案选B。 03 考查电解法制备物质 9．（2025·北京朝阳·一模）利用下图装置进行铁上镀铜的实验。下列说法不正确的是 A．镀铜前用溶液、盐酸分别除去铁片上的油污、铁锈 B．镀铜过程中溶液中铜离子的浓度基本不变 C．铁片上析出铜的反应为 D．以溶液为电镀液，可使镀层光亮 【答案】C 【分析】铁上镀铜，铁做阴极，铜做阳极，含有Cu2+的溶液做电镀液，阳极上铜失去电子形成铜离子，阴极上铜离子得到电子形成铜单质。 【解析】A．铁片上的油污可以用NaOH溶液清洗，铁锈可以用盐酸清洗，A正确； B．阳极上铜失去电子形成铜离子，阴极上铜离子得到电子形成铜单质，溶液中铜离子浓度基本不变，B正确； C．电解池中，铁不能直接置换出铜单质，析出铜的反应为Cu2++2e-=Cu，C错误； D．以溶液为电镀液，溶液中的Cu2+浓度更小，可使镀层更光亮，D正确； 答案选C。 10．（2025·北京海淀·一模）己二腈是合成尼龙-66的原料。可用电解丙烯腈的方法合成己二腈，装置示意图如下。 已知：阳/阴极反应物的还原/氧化性越强，电解所需电压越小，消耗的电能越少。 下列说法不正确的是 A．在阴极获得己二腈 B．制得己二腈的同时，阳极室中增加 C．制得己二腈的同时，理论上会产生(标况下) D．若要降低电解丙烯腈的能耗，可向阳极室中加入强还原剂 【答案】B 【分析】用电解丙烯腈的方法合成己二腈过程中，C元素化合价降低，发生还原反应，则丙烯腈在阴极（左侧电极）发生反应：，右侧电极为阳极，水失去电子发生氧化反应：； 【解析】A．由分析可知，丙烯腈在阴极发生还原反应生成己二腈，A正确； B．由电极反应式可知，制得己二腈时，阴极室消耗，阳极室生成通过质子交换膜向阴极移动，则阳极室中不变，B错误； C．由电极反应式可知，制得己二腈时，转移，生成，即产生(标况下)，C正确； D．根据题中所给已知信息：阳/阴极反应物的还原/氧化性越强，电解所需电压越小，消耗的电能越少；阳极室反应物具有还原性，发生氧化反应，则要降低电解丙烯腈的能耗，可向阳极室中加入强还原剂，D正确； 故选B。 11．（2025·北京·模拟预测）为了从海水中提取锂，某团队设计了图示的电解池。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3(电极或电极)取下互换，可实现锂的富集。下列说法正确的是 A．a为电源的正极，电极电势a高于b B．装置中电极2应选择电极，电极反应为 C．互换后电极4发生的反应与互换前电极1发生的反应不同 D．理论上，电路通过1电子时，有1富集在右侧电解液中 【答案】D 【分析】为从海水中提取锂，电极1的电极反应式为：，则电极1为阴极，则电极2为阳极，电极材料为Ag，电极方程式为；电极3为阴极，电极材料为AgCl，电极方程式为，电极4为阳极，在电极4上发生氧化反应：，实现了锂的富集。 【解析】A．电极1为阴极，因此a为电源的负极，b为电源的正极，电极电势b高于a，故A错误； B．由分析可知，电极2为阳极，应选择电极，海水中有Cl-，则电极2的电极反应式为：，故B错误； C．电极4放电一段时间后转化成为，所以互换后电极4发生的反应与互换前电极1发生的反应相同，故C错误； D．根据电子守恒，电路中各处的电量相等，所以理论上，电路通过电子时，有富集在右侧电解液中，故D正确； 故答案为：D。 12．（24-25高三上·北京石景山·期末）习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫氯碱工业，一个单元槽的电解原理示意图如下，下列说法不正确的是 A．阴极的电极反应： B．在阳极，比容易失去电子 C．中间的离子交换膜选用阴离子交换膜 D．电解饱和食盐水可以得到三种重要的化工产品：、和 【答案】C 【分析】在左侧电极氯离子失去电子，发生氧化反应生成氯气，该电极为阳极，则右侧为阴极，阴极水中氢离子放电生成氢气，钠离子通过离子交换膜移向阴极，故离子交换膜为阳离子交换膜，据此分析解答。 【解析】A．阴极水中氢离子放电生成氢气，电极反应式为：，故A正确； B．在阳极，同时存在、，最终生成氯气，可知放电能力强于，故B正确； C．由上述分析可知钠离子通过离子交换膜移向阴极，故离子交换膜为阳离子交换膜，故C错误； D．电解饱和食盐水时阳极得到，阴极得到和，故D正确； 故选：C。 04 考查金属腐蚀的原理与探究 13．（2025·北京通州·一模）下列事实不能用平衡移动原理解释的是 A．密闭烧瓶内的和的混合气体，受热后颜色加深 B．铁制器件附有铜制配件，长期放置，在接触处铁易生锈 C．去除氯气中的氯化氢用饱和食盐水，而不用水 D．利用加热溶液的方法制取 【答案】B 【解析】A． ，加热后，平衡向逆反应方向移动，的浓度增大，颜色加深，A正确； B．铁制器件附有铜制配件，长期放置，在接触处铁易生锈是因为铁比铜活泼，铁和铜在空气中形成原电池，铁做负极被腐蚀，与平衡移动无关，B错误； C．氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，该反应存在平衡，饱和食盐水中氯离子浓度大，抑制氯气的溶解，所以可以除去氯气中的氯化氢气体，C正确； D．溶液中存在，加热溶液，HCl挥发，平衡向正反应方向移动，D正确； 故选B。 14．（2024·北京丰台·一模）恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。 下列说法不正确的是 A．AB段主要发生析氢腐蚀 B．AD段负极反应式为Fe-2e-=Fe2+ C．BC段正极反应式主要为O2+4e-+2H2O=4OH- D．DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同 【答案】C 【分析】图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH=1.8，AB段溶液pH值增大，体系压强增大，铁主要发生析氢腐蚀；BD段溶液的pH值增加，体系压强减小，正极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O；DE段溶液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe2+被O2氧化，pH基本不变可能的原因：相同时间内，2Fe + O2 + 4H+=2Fe2+ + 2H2O消耗H+的量与4Fe2+ + O2 +10H2O=4Fe(OH)3 + 8H+产生H+的量基本相同。 【解析】A．由图可知，AB段体系的压强增大，说明产生了氢气，故AB段主要发生析氢腐蚀，A正确； B．AD段内发生的都是铁的电化学腐蚀，铁在负极的电极式为：Fe-2e-=Fe2+，B正确； C．由图可知BC段的pH为3-5，正极不能产生氢氧根，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，C错误； D．根据分析，D正确； 故选C。 15．（24-25高三上·北京·阶段练习）甲、乙同学分别用图所示装置验证铁的电化学防腐，相同时间后进行如下实验。 实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，Ⅱ中无沉淀。 实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液，滴加溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无沉淀。 下列说法不正确的是 A．Ⅰ是牺牲阳极保护法，正极反应式可能为 B．Ⅱ为外加电流阴极保护法，电极与外接电源的负极相连 C．由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ D．由实验可知，两种保护法均能保护，且Ⅱ保护得更好 【答案】C 【解析】A．由图可知，Fe电极是正极，Zn电极是负极，属于牺牲阳极的阴极保护法，由于电解质溶液呈酸性，故正极上在氢离子参与下氧气得电子，正极反应可能为：，A正确； B．外加电流阴极保护法中要保护的电极应与外接电源的负极相连，即Fe电极与外接电源的负极相连，B正确； C．由于Ⅰ中Fe电极与电解质溶液直接接触，会有少量的Fe直接与酸反应生成Fe2+，而Ⅱ中铁为阴极，难以失去电子，由实验②现象可知，均无沉淀，说明反应与K3[Fe(CN)6]在Ⅰ、Ⅱ中的氧化性无关，C错误； D．对比Ⅰ、Ⅱ现象的差异可知，两种保护法均能保护Fe，且电解法保护的更好，即Ⅱ保护得更好，D正确； 故选C。 16．（2024·北京顺义·一模）某小组探究不同pH时钢铁的腐蚀，实验装置及结果如下。下列说法正确的是 A．pH=2.0时，300～400s的反应速率比100～200s的速率快，可能与反应放热有关 B．pH=2.5时，碳粉作正极，发生的主要反应为O2+2H2O+4e-=4OH- C．pH=4.0时，仅发生析氢腐蚀 D．当析氢腐蚀为主时，pH越大，反应速率越大 【答案】A 【解析】A．pH=2.0时，正极电极反应：2H++2e-=H2↑，300～400 s的氢离子浓度小于100～200 s的氢离子浓度，但气体压强增大，可能与反应放热有关，反应为放热反应，温度影响为主，故A正确； B．pH=2.5时，碳粉作正极，主要是析氢腐蚀，电极反应：2H++2e-=H2↑，故B错误； C．图象分析可知，pH=4.0时，气体压强减小，原因是发生了吸氧腐蚀，故C错误； D．当析氢腐蚀为主时，pH越大，反应速率越慢，故D错误； 故选：A。 05 考查金属的防护 17．（24-25高三上·北京顺义·期中）下列实验能达到实验目的的是 A．验证浓硫酸具有脱水性 B．验证牺牲阳极法 C．制备并收集 D．铁件镀铜 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．浓硫酸能将蔗糖中的H、O元素以H2O形式脱去而生成炭黑，图中实验证明了浓硫酸的脱水性，故A正确； B．直接在铁电极附近加入K3[Fe(CN)6]溶液，由于K3[Fe(CN)6]中的铁是+3价，有可能发生反应，溶液会形成蓝色沉淀，无法达到实验目的，正确的操作是用胶头滴管吸取铁电极附近的溶液于试管中，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，观察是否产生白色沉淀，故B错误； C．NO2和H2O反应生成HNO3和NO，不能采用排水法收集NO2，应该采用向上排空气法收集，故C错误； D．电镀时，镀层金属作阳极、镀件作阴极，电解质溶液中含有与阳极材料相同的金属阳离子，图中阴阳极材料应该互换，且用硫酸铜溶液作电解质溶液，故D错误； 答案选A。 18．（24-25高三上·北京朝阳·期中）钢闸门连接锌板可延缓钢闸门的腐蚀，原理如下图所示。下列说法正确的是 A．该法为外加电流法 B．钢闸门为负极 C．连接的锌板不需要更换 D．锌板发生反应： 【答案】D 【解析】A．该保护法利用了原电池的原理，锌块作负极被腐蚀，钢闸门作正极被保护，为牺牲阳极法，A错误； B．该保护法利用了原电池的原理，锌比铁活泼，锌块作负极被腐蚀，钢闸门作正极被保护，B错误； C．该保护法利用了原电池的原理，锌比铁活泼，锌块作负极被腐蚀，连接的锌板需要更换，C错误； D．该保护法利用了原电池的原理，锌比铁活泼，锌块作负极失去电子生成Zn2+，电极方程式为：，D正确； 故选D。 19．（24-25高三上·北京朝阳·阶段练习）下列所用的物质中，利用了其还原性的是 A．用溶液腐蚀覆铜板 B．用Zn块防止钢铁船体腐蚀 C．用石灰乳脱除烟气中的 D．用明矾[]处理污水 【答案】B 【解析】A．用氯化铁溶液腐蚀覆铜板发生的反应为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜，反应中铁元素的化合价降低被还原，氯化铁表现氧化性，故A错误； B．用锌块防止钢铁船体腐蚀是因为锌铁在溶液中构成的原电池中锌的还原性强于铁做原电池的负极被损耗，铁做正极被保护，故B正确； C．用石灰乳脱除烟气中的二氧化硫发生的反应为石灰乳与二氧化硫反应生成亚硫酸钙和水，反应中没有元素发生化合价变化，属于非氧化还原反应，故C错误； D．用明矾处理污水是因为明矾电离出的铝离子在溶液中水解生成氢氧化铝胶体，胶体吸附水中悬浮杂质聚沉而达到净水的作用，处理污水的过程中没有元素发生化合价变化，属于非氧化还原反应，故D错误； 故选B。 20．为了保护埋在地下的钢管道，常用下图设计减缓腐蚀。下列说法正确的是 A．装置中的钢管道作正极，发生电极反应： B．电子由镁块流出，经过潮湿的碱性土壤移动至钢管道 C．若将镁块替换成铜块，可减缓钢管道腐蚀速率 D．该金属保护方法为牺牲阳极保护法 【答案】D 【分析】由图可知，该金属保护方法为牺牲阳极保护法，镁块是原电池的负极，碱性条件下镁在负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化镁，钢管道为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子。 【详解】A．由分析可知，钢管道为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为O2+2H2O+4e—=4OH—，故A错误； B．由分析可知，镁块是原电池的负极，钢管道为正极，则电子的流向为电子由镁块流出，经过金属连接片移动至钢管道，故B错误； C．若将镁块替换成铜块，钢管道做原电池的负极，铁失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，导致加快钢管道腐蚀速率加快，故C错误； D．由分析可知，该金属保护方法为牺牲阳极保护法，故D正确； 故选D。 1． 1．（2025·北京通州·三模）电解溶液得到，是早期制备的重要步骤。某实验装置如图所示。电解过程流出液b中混有少量气泡。下列说法不正确的是 A．电解过程中阴极区的不断迁移到阳极区 B．图中a代表 C．回路中通过1mol电子，产生的小于0.5mol D．氧化成的电极反应式为 【答案】A 【分析】由装置图可知，左侧电极连电源正极（阳极），右侧电极连电源负极（阴极），质子交换膜分隔两侧电解液，仅允许透过。阳极发生氧化反应，失电子生成，电极反应可表示，透过质子交换膜向阴极移动。阴极发生还原反应，得电子生成，电极反应为，这就是流出液b中少量气泡（）的来源。 【解析】A．该装置为质子交换膜，只允许通过，不能透过，所以阴区的不会迁移到阳极区，故A错误； B．阴极发生还原反应，得电子生成，所以图中a代表，故B正确； C．阳极反应为，理论上回路中通过1mol电子，产生0.5mol，但由于电解过程中可能有副反应等，实际产生的小于0.5mol，故C正确； D．阳极上氧化成，电极反应式为，故D正确； 故选A。 2．（2025·北京东城·一模）探究电解过程中离子迁移的规律，用石墨电极完成如下实验。 实验 现象 一段时间后，试纸上的图案(代表电极的位置)。 下列分析不正确的是 A．a处电极接电源正极 B．试纸Ⅰ的图案说明的迁移比的迁移快 C．电极反应产生的的物质的量：处处 D．试纸Ⅱ上发生迁移的离子主要是和 【答案】C 【分析】由图，试纸为pH，ac处试纸变红，说明溶液显酸性，即ac电极反应为水失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子：，ac为阳极；bd处试纸变蓝，说明溶液显碱性，即bd电极反应为水得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子：，bd为阴极； 【解析】A．a处电极为阳极，接电源正极，A正确；      B．试纸Ⅰ的图案红色区域大于蓝色区域，说明的迁移比的迁移快，B正确； C．根据电路中电子守恒，则电极反应产生的的物质的量：处=c处，C错误；   D．试纸Ⅱ上变色范围较小，则发生迁移的离子主要是和，离子的定向移动形成电流，D正确； 故选C。 3．（2025·北京顺义·一模）含铬废水对人体和环境的危害极大，某化学小组用电解法处理含废水，探究阳极材料、加入及加入硫酸对去除率（被还原成的百分率）的影响，相关实验如下。 实验 电极材料 阴极附近加入物质 去除率 Ⅰ 阳极：石墨；阴极：石墨 无 0.92% Ⅱ 阳极：石墨；阴极：石墨 1mL浓硫酸 12.7% Ⅲ 阳极：石墨；阴极：石墨 1mL浓硫酸10滴硫酸铁 20.8% Ⅳ 阳极：铁；阴极：石墨 1mL浓硫酸 57.3% 注：所有实验电压都为3V，工作时间都是30分钟 下列说法不正确的是 A．Ⅱ中的去除率比Ⅰ中大，可能是因为加入硫酸提高了的氧化性 B．Ⅲ中的去除率比Ⅱ中大，推测与更易在阴极放电有关 C．Ⅳ表明，原因之一是阳极生成参与还原，从而提高的去除率 D．若在Ⅳ电解池中增加阴离子交换膜，的去除率可能大于57.3% 【答案】D 【分析】由图可知，Fe3+在阴极得到电子生成Fe2+，Fe2+和发生氧化还原反应生成和，以此解答。 【解析】A．对比实验Ⅰ、Ⅱ，其它外界因素都相同，且溶液的酸性越强，的去除率越大，所以增加c(H+)有利于的去除，A正确； B．的还原电位高于H+和，因此在阴极更易先放电生成Fe2+，后者可在溶液中进一步还原，这就解释了Ⅲ比Ⅱ去除率更高，B正确； C．Ⅳ采用铁作阳极时会溶出Fe2+，Fe2+同样可以把还原为，从而显著提高去除率，C正确； D．若在Ⅳ的装置中加阴离子交换膜，Fe2+（属于阳离子）难以穿过该膜，反而会削弱Fe2+与的接触与还原作用，通常不利于去除率进一步提高，D错误； 故选D。 4．（24-25高三下·北京海淀·阶段练习）我国科学家设计了一种高效电解水制氢的系统，实现了在催化剂作用下析氢和析氧反应的分离。该系统的工作原理如下图所示，其中电极均为惰性电极，电解液中含。 注明：电解质溶液体积和温度变化忽略不计 下列关于该装置工作时的说法不正确的是 A．生成的反应为 B．阴极的电极反应为 C．电池工作一段时间，B极室电解质溶液pH变大 D．理论上该装置工作过程中，每产生氧气就可以产生氢气 【答案】C 【分析】由图可知A极室发生的反应为，Fe元素化合价升高，发生氧化反应，所以A极室中电极是阳极，连接电源的正极，B极室是阴极室，连接电源的负极，B极室电极反应式为，电解池中阴离子向阳极移动，所以氢氧根离子通过离子交换膜由B极室向A极室移动，据此分析解答。 【解析】A．由图可知，催化析氢室中和OH-反应生成O2和，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：，A正确； B．由分析可知，B极室是阴极室，得到电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：，B正确； C．由B可知，B极室电极方程式为：，B极室生成OH-，生成的OH-经过离子交换膜进入阳极室，B极室OH-的物质的量不变，忽略溶液体积变化，c(OH-)不变，溶液的pH不变，C错误； D．每生成1molO2转移4mol电子，每生成1molH2转移2mol电子，理论上该装置工作过程中，每产生氧气可以产生氢气，D正确； 故选C。 5．（24-25高三上·北京·阶段练习）下图所示装置中，b为标准氢电极，可发生还原反应()或氧化反应()，a、c分别为电极。实验发现：1与2相连a电极质量减小，2与3相连c电极质量增大。下列说法正确的是 A．1与2相连，盐桥1中阳离子向b电极移动 B．2与3相连，电池反应为 C．1与3相连，a电极减小的质量等于c电极增大的质量 D．1与2或2与3相连，b电极均为流出极 【答案】B 【分析】1与2相连，左侧两池构成原电池，a电极质量减小，转化为，说明a为正极，b为负极，b极反应为；2与3相连，右侧两池构成原电池，c电极质量增大，转化为AgI，说明c为负极，b为正极，b极反应为：，据此分析。 【解析】A．1与2相连，a为正极，b为负极，盐桥1中阳离子向a电极移动，故A错误； B．2与3相连，右侧两池构成原电池，c电极质量增大，转化为AgI，说明c为负极，b为正极，生成氢气，电池反应为，故B正确； C．1与3相连，由于AgI更难溶，转化为AgI，a极为正极，转化为，a极质量减小，b极为负极，转化为AgI，b极质量增加，a电极减小的质量小于c电极增大的质量，故C错误； D．1与2相连，b为负极，b电极为流出极；2与3相连，c为负极，c电极为流出极，故D错误； 故答案选B。 6．（24-25高三上·北京朝阳·期末）常温下，除去粗溶液中的并电解制铜。 已知：ⅰ． ⅱ．“氧化”后溶液中离子浓度： 下列说法不正确的是 A．加入、氨水后的溶液pH均增大 B．若未经“除铁”处理，电解时消耗相同电量，会降低得到纯铜的量 C．“除铁”过程调，能除去铁而不损失铜 D．调时，已经产生 【答案】C 【分析】除去粗CuSO4溶液中的Fe2+并电解制铜：溶液中酸化、加入H2O2氧化Fe2+生成Fe3+，反应为2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，加入氨水调节溶液的pH、使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤得到CuSO4溶液，惰性电极电解CuSO4溶液生成Cu、O2和硫酸，反应为电解2Cu2++2H2O==2Cu+O2↑+4H+，结合溶度积醋酸进行计算解答。 【解析】A．加入H2O2时反应为2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O、溶液的酸性减弱，加入氨水时反应为Fe2+ +3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH、溶液的酸性减弱，即溶液pH均增大，故A正确； B．若未经“除铁”处理，则电解CuSO4、Fe2(SO4)3混合溶液，Fe3+具有较强氧化性，Fe3+氧化Cu生成Cu2+(或Fe3+优先放电)会降低得到纯铜的量，故B正确； C．“除铁”过程调pH＝5，c(OH-) = 10-14-(-5)mol/L = 10-9mol/L，此时浓度积Q[Cu(OH)2] = 0.1(10-9)2= 10-19> Ksp[Cu(OH)2]，Cu2+部分转化为沉淀，铜有损失，故C错误； D．调pH= 3时，c(OH-) = 10-14-(-3)mol/L=10-11mol/L，此时浓度积Q[Fe(OH)3] = 0.01(10-11)3= 10-35> Ksp[Fe(OH)3]，Fe3+部分转化为沉淀，故D正确； 故选：C。 7．（2025·北京门头沟·一模）下列实验中，不能达到实验目的的是 A．实验室制备氨气 B．分离乙醇和水 C．探究温度对化学平衡的影响 D．在铁制品上镀铜 【答案】B 【解析】A．实验室用氢氧化钙与氯化铵固体混合物加热反应可生成氨气，试管口略向下倾斜，用湿润的红色石蕊试纸检验氨气，A正确； B．分离乙醇和水时需进行蒸馏，蒸馏时温度计下端应处于烧瓶支管口的位置，B错误； C．NO2为红棕色气体，N2O4为无色气体，观察到放在热水中的容器的颜色比放冰水中的更深，即可探究温度对化学平衡的影响，C正确； D．在铁制品上镀铜，铁作阴极，铜作阳极发生氧化反应，D正确； 答案选B。 8．（24-25高三上·北京·阶段练习）下列做法或实验(图中部分夹持装置略)，不能达到目的的是 A．防止铁管道被腐蚀 B．检验产生的 C．制备并收集 D．精炼粗铜 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【解析】A．废铁、铁管道和电源形成电解池，为外加电流保护法，被保护的铁管道应做阴极，图中铁管道与电源正极相接做阳极，不能达到保护铁管道的作用，A符合题意； B．具有漂白性，能使品红溶液褪色，因此若品红溶液褪色，则说明生成的气体为，该装置能检验产生的，B不符合题意； C．加热条件下，和反应生成，密度小于空气，采用向下排空气法收集，收集时导管应该伸入到试管底部，该装置能达到实验目的，C不符合题意； D．电解法精炼粗铜时，用纯铜作阴极，用粗铜作阳极，该装置能达到精炼铜的目的，D不符合题意； 故答案为：A。 9．下列过程所用的物质中，利用了其氧化性的是 A．用FeCl3溶液腐蚀覆铜板 B．用Zn块防止钢铁船体腐蚀 C．用SO2的水溶液吸收Br2 D．用Fe粉防止FeSO4溶液氧化 【答案】A 【解析】A．用溶液腐蚀覆铜板原理为：Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2，利用了FeCl3的氧化性，A符合题意； B．用Zn块防止钢铁船体腐蚀是由于Zn比Fe活泼，构成原电池时锌作负极失去电子，是利用其还原性，B不合题意； C．用SO2的水溶液吸收Br2时，发生反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr，SO2表现还原性，C不合题意； D．用Fe防止溶液变质是利用Fe的还原性，发生反应，防止其变质，D不合题意； 故选A。 10．（24-25高三上·北京·阶段练习）化学与生活密切相关，下列说法不正确的是 A．将“84”消毒液与酒精混合，消毒效果更好 B．光伏发电使用太阳能电池板，其主要材料是硅单质 C．用含有橙红色酸性重铬酸钾的仪器检验酒驾，利用的是乙醇的还原性 D．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，采用的是牺牲阳极保护法 【答案】A 【解析】A．84消毒液的有效成分为NaClO，具有强氧化性，乙醇具有还原性，两者混合后发生氧化还原反应产生有毒的Cl2，不仅降低消毒效果，还可能引发中毒，故A错误； B．太阳能电池板，其主要材料是硅，故B正确； C．乙醇具有还原性，可将橙红色的酸性重铬酸钾溶液还原为绿色的Cr3+，故用含有橙红色酸性重铬酸钾的仪器检验酒驾，利用的是乙醇的还原性，故C正确； D．电热水器内胆连接一个镁棒，就形成了原电池，因为镁棒比较活泼，所以是原电池的负极，从而对正极的热水器内胆起到了保护作用，这种方法是牺牲阳极法，故D正确； 故答案选A。 1．（2025·北京·高考真题）用电解溶液(图1)后的石墨电极1、2探究氢氧燃料电池，重新取溶液并用图2装置按i→iv顺序依次完成实验。 实验 电极I 电极Ⅱ 电压/V 关系 i 石墨1 石墨2 a ii 石墨1 新石墨 b iii 新石墨 石墨2 c iv 石墨1 石墨2 d 下列分析不正确的是 A．，说明实验i中形成原电池，反应为 B．，是因为ii中电极Ⅱ上缺少作为还原剂 C．，说明iii中电极I上有发生反应 D．，是因为电极I上吸附的量：iv>iii 【答案】D 【分析】按照图1电解溶液，石墨1为阳极，发生反应，石墨1中会吸附少量氧气；石墨2为阴极，发生反应，石墨2中会吸附少量氢气；图2中电极Ⅰ为正极，氧气发生还原反应，电极Ⅱ为负极。 【解析】A．由分析可知，石墨1中会吸附少量氧气，石墨2中会吸附少量氢气，实验i会形成原电池，，反应为2H2+O2=2H2O，A正确； B．因为ii中电极Ⅱ为新石墨，不含有H2，缺少作为还原剂，故导致，B正确； C．图2中，电极Ⅰ发生还原反应，实验iii中新石墨可能含有空气中的少量氧气，c＞0，说明iii中电极I上有发生反应，C正确； D．，实验iii与实验iv中电极Ⅰ不同，，是因为电极I上吸附的量：iv>iii，D错误； 故选D。 2．（2024·北京·高考真题）酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是 A．石墨作电池的负极材料 B．电池工作时，向负极方向移动 C．发生氧化反应 D．锌筒发生的电极反应为 【答案】D 【解析】A．酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，故A错误； B．原电池工作时，阳离子向正极(石墨电极)方向移动，故B错误； C．发生得电子的还原反应，故C错误； D．锌筒为负极，负极发生失电子的氧化反应，故D正确； 故选D。 3．（2023·北京·高考真题）回收利用工业废气中的和，实验原理示意图如下。    下列说法不正确的是 A．废气中排放到大气中会形成酸雨 B．装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度 C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的和 D．装置中的总反应为 【答案】C 【解析】A．是酸性氧化物，废气中排放到空气中会形成硫酸型酸雨，故A正确； B．装置a中溶液的溶质为，溶液显碱性，说明的水解程度大于电离程度，故B正确； C．装置a中溶液的作用是吸收气体，与溶液不反应，不能吸收，故C错误； D．由图可知一个电极亚硫酸根失电子生成硫酸根，另一个极二氧化碳和水转化为甲酸，装置b中总反应为，故D正确； 选C。 4．（2024·北京·高考真题）是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备。 (1)方法一：早期以硝石(含)为氮源制备，反应的化学方程式为：。该反应利用了浓硫酸的性质是酸性和 。 (2)方法二：以为氮源催化氧化制备，反应原理分三步进行。 ①第I步反应的化学方程式为 。 ②针对第Ⅱ步反应进行研究：在容积可变的密闭容器中，充入和进行反应。在不同压强下(、)，反应达到平衡时，测得转化率随温度的变化如图所示。解释y点的容器容积小于x点的容器容积的原因 。 (3)方法三：研究表明可以用电解法以为氮源直接制备，其原理示意图如下。 ①电极a表面生成的电极反应式： 。 ②研究发现：转化可能的途径为。电极a表面还发生iii．。iii的存在，有利于途径ii，原因是 。 (4)人工固氮是高能耗的过程，结合分子结构解释原因 。方法三为的直接利用提供了一种新的思路。 【答案】(1)难挥发性 (2) ，该反应正向气体分子总数减小，同温时，条件下转化率高于，故，x、y点转化率相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响 (3) 反应iii生成，将氧化成，更易转化成 (4)中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程 【解析】（1）浓硫酸难挥发，产物为气体，有利于复分解反应进行，体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。 （2）①第I步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为； ②，该反应正向气体分子总数减小，同温时，条件下转化率高于，故，根据，x、y点转化率相同，则n相同，此时压强对容积的影响大于温度对容积的影响，故y点的容器容积小于x点的容器容积。 （3）①由电极a上的物质转化可知，氮元素化合价升高，发生氧化反应，电极a为阳极，电极反应式为； ②反应iii生成，将氧化成，更易转化成。 （4）中存在氮氮三键，键能高，断键时需要较大的能量，故人工固氮是高能耗的过程。 5．（2023·北京·高考真题）尿素合成的发展体现了化学科学与技术的不断进步。 (1)十九世纪初，用氰酸银与在一定条件下反应制得，实现了由无机物到有机物的合成。该反应的化学方程式是 。 (2)二十世纪初，工业上以和为原料在一定温度和压强下合成尿素。反应分两步： ⅰ．和生成； ⅱ．分解生成尿素。    结合反应过程中能量变化示意图，下列说法正确的是 (填序号)。 a．活化能：反应ⅰ<反应ⅱ b．ⅰ为放热反应，ⅱ为吸热反应 c． (3)近年研究发现，电催化和含氮物质(等)在常温常压下合成尿素，有助于实现碳中和及解决含氮废水污染问题。向一定浓度的溶液通至饱和，在电极上反应生成，电解原理如图所示。    ①电极是电解池的 极。 ②电解过程中生成尿素的电极反应式是 。 (4)尿素样品含氮量的测定方法如下。 已知：溶液中不能直接用溶液准确滴定。    ①消化液中的含氮粒子是 。 ②步骤ⅳ中标准溶液的浓度和消耗的体积分别为和，计算样品含氮量还需要的实验数据有 。 【答案】(1) (2)ab (3) 阳 (4) 样品的质量、步骤Ⅲ所加入溶液的体积和浓度 【解析】（1）根据原子守恒分析，二者反应生成尿素和氯化银，化学方程式是。答案为； （2）a．反应ⅰ的活化能是，反应ⅱ活化能是，，a项正确； b．从图中反应物和生成物能量的相对大小可看出反应ⅰ放热，反应ⅱ吸热，b项正确； c．总反应的：，c项错误； 故选ab。 （3）①电极b上发生失电子生成的氧化反应，是电解池的阳极。②a极硝酸根离子得电子转化为尿素，再结合酸性环境可分析出电极反应式为。答案为阳极；； （4）①尿素消化分解生成和，由于反应中存在浓，则消化液中含氮粒子为。②除了已知数据外，还需要的是样品的质量、步骤ⅲ所加入溶液的体积和浓度。答案为；样品的质量、步骤Ⅲ所加入H2SO4溶液的体积和浓度。 6．（2023·北京·高考真题）资料显示，可以将氧化为。某小组同学设计实验探究被氧化的产物及铜元素的价态。 已知：易溶于溶液，发生反应(红棕色)；和氧化性几乎相同。 I.将等体积的溶液加入到铜粉和的固体混合物中，振荡。 实验记录如下： 实验现象 实验Ⅰ 极少量溶解，溶液为淡红色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为淡红色 实验Ⅱ 部分溶解，溶液为红棕色；充分反应后，红色的铜粉转化为白色沉淀，溶液仍为红棕色 实验Ⅲ 完全溶解，溶液为深红棕色；充分反应后，红色的铜粉完全溶解，溶液为深红棕色 (1)初始阶段，被氧化的反应速率：实验Ⅰ (填“>”“<”或“=”)实验Ⅱ。 (2)实验Ⅲ所得溶液中，被氧化的铜元素的可能存在形式有(蓝色)或(无色)，进行以下实验探究： 步骤a．取实验Ⅲ的深红棕色溶液，加入，多次萃取、分液。 步骤b．取分液后的无色水溶液，滴入浓氨水。溶液颜色变浅蓝色，并逐渐变深。 ⅰ．步骤a的目的是 。 ⅱ．查阅资料，，(无色)容易被空气氧化。用离子方程式解释步骤的溶液中发生的变化： 。 (3)结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是 。分别取实验Ⅰ和Ⅱ充分反应后的固体，洗涤后得到白色沉淀，加入浓溶液， (填实验现象)，观察到少量红色的铜。分析铜未完全反应的原因是 。 (4)上述实验结果，仅将氧化为价。在隔绝空气的条件下进行电化学实验，证实了能将氧化为。装置如图所示，分别是 。    (5)运用氧化还原反应规律，分析在上述实验中被氧化的产物中价态不同的原因： 。 【答案】(1)< (2) 除去，防止干扰后续实验 、 (3) 或 白色沉淀逐渐溶解，溶液变为无色 铜与碘的反应为可逆反应(或浓度小未能氧化全部的) (4)铜、含的的溶液 (5)铜与碘反应的体系在原电池装置中，I2将Cu氧化为Cu2+；而在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中Cu以Cu+形式存在，这是由于在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中可以进一步与结合生成沉淀或，浓度减小使得氧化性增强，发生反应和。 【分析】因I2溶解度较小，Cu与I2接触不充分，将转化为可以提高Cu与的接触面积，提高反应速率。加入，平衡逆向移动，I2浓度减小，浓度增加，浓度增加，加入氨水后转化为，被氧化为，故而产生无色溶液变为蓝色溶液的现象。 【解析】（1）提高KI浓度，便于提高的浓度，与Cu接触更加充分，Cu与的反应速率加快，故实验Ⅰ<实验Ⅱ； （2）加入，I2浓度减小，平衡逆向移动， 浓度增加，其目的为：除去，防止干扰后续实验。加入浓氨水后转化为，无色的被氧化为蓝色的，方程式为、； （3）结合实验Ⅲ，推测实验Ⅰ和Ⅱ中的白色沉淀可能是，实验Ⅰ中铜被氧化的化学方程式是或；白色沉淀为CuI，加入浓溶液，CuI与I-反应转化为[CuI2]-，故产生白色沉淀溶解，溶液变为无色，出现红色固体的过程；由于n＞m，铜未完全反应的原因是铜与碘的反应为可逆反应(或浓度小未能氧化全部的)； （4）要验证能将氧化为，需设计原电池负极材料为Cu，b为含的的溶液； （5）含的的溶液铜与碘反应的体系在原电池装置中，将氧化为；而在实验Ⅰ、实验Ⅱ和实验Ⅲ中以形式存在，这是由于在实验Ⅰ、实验Ⅱ、实验Ⅲ中可以进一步与结合生成沉淀或，浓度减小使得氧化性增强，发生反应和。 学科网（北京）股份有限公司1 / 17 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$