第03讲 电解池、金属的腐蚀与防护（专项训练）（四川专用）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 电解池的工作原理 题型02 电解池电极反应式的书写 题型03 电解规律及其应用 题型04电解原理的应用——氯碱工业、电镀、精炼和电冶金 题型05电解原理的应用——制备无机、有机物质 题型06 电解原理的应用——环境污染处理 题型07 金属电化学腐蚀的原理 题型08 金属腐蚀的防护 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 电解池的工作原理 1. 实验装置如图所示,以石墨为电极电解氯化铜溶液,下列说法正确的是 (　　　) A.a电极为阳极,发生还原反应 B.b电极有红色物质析出,电极反应为Cu2++2e-Cu C.若电解中有0.2 mol电子转移,则阳极产生Cl2的体积为2.24 L D.此装置将化学能转化为电能 【答案】　B 【详解】a极连接电源的正极,为电解池的阳极,发生氧化反应,A项错误;b电极为电解池的阴极,反应有红色物质析出,电极反应为Cu2++2e-Cu,B项正确;阳极发生氧化反应2Cl-2e-Cl2↑,若电解中有0.2 mol电子转移,则阳极产生Cl2的体积在标准状况下为2.24 L,但题目中未说明是否在标准状况下,C项错误;此装置为电解池,将电能转化为化学能,D项错误。 2. 右图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散。下列判断正确的是(　 　) A．滤纸上c点附近会变红色 B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大 C．Z中溶液的pH先减小，后增大 D．Z溶液中SO向Cu电极定向移动 【答案】　A 【详解】由图可知，该装置为电解装置，MnO为紫红色离子，通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散，则说明d为阳极，b为电源的正极，a为负极。Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，c点氢离子放电，则氢氧根离子浓度增大，所以滤纸上c点附近会变红色，故A正确；Cu电极上铜离子得到电子，Pt电极上OH－失去电子，则Cu电极质量增大，Pt电极不变，故B错误；Pt电极上OH－失去电子，则烧杯中溶液的pH减小，故C错误；Cu电极为阴极，则烧杯中中SO向Pt电极定向移动，故D错误。 故答案为D 02 电极反应式的书写 3. 电解锰酸钾制取高锰酸钾的简易装置如图所示: (1)则图中n为直流电源的　　　　极,该装置中的离子交换膜是　　　　离子交换膜。  (2)阳极的电极反应为　　　　　　　　　　。  【答案】　(1)负　阳　(2)Mn-e-Mn　 【详解】(1)电解锰酸钾制取高锰酸钾,锰元素化合价升高,失电子,在阳极反应,连接电源正极,则n为电源负极;阴极电解稀KOH溶液,发生的电极反应为2H2O+2e-2OH-+H2↑,生成OH-,则阳极区的K+定向移动到阴极区生成KOH,所以该装置中的离子交换膜是阳离子交换膜。(2)阳极区的电极反应为Mn-e-Mn。 4．科学家开发高效催化电极,实现CO和CO2气体(体积之比为3∶1)还原制备CH3OH,其反应机理如图所示。 阴极的电极反应为　　　　　　　　。  【答案】CO2+3CO+18H++18e-4CH3OH+H2O 【详解】根据图中箭头方向可知，反应物为CO和CO2满足3：1，生成物为CH3OH，因为是阴极，所以得电子，由于是质子交换膜，迁移的是H+给，根据化合价升降配电子的数目，根据电荷守恒配H+的数目，根据氢氧原子守恒看水是否守恒。故答案为：CO2+3CO+18H++18e-4CH3OH+H2O 03 电解规律及其应用 5. 【电解池与阿伏伽德罗常数相结合】用惰性电极电解硫酸铜溶液的原理为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 (　　　) A.反应生成33.6 L O2时,参加反应的Cu2+数目为3NA B.当电解消耗1 mol H2O时,可生成硫酸分子数为NA C.pH=1的稀硫酸中,n(H+)=0.1NA D.电解后加入8 g CuO可使溶液复原,则电解时转移电子数为0.2NA 【答案】D 【解析】没有明确是否为标准状况下,无法计算33.6 L氧气的物质的量和参加反应的铜离子数目,A项错误;硫酸是强酸,在溶液中完全电离,溶液中不存在硫酸分子,B项错误;溶液的体积未知,无法计算pH=1的稀硫酸中氢离子的物质的量,C项错误;由化学方程式可知,当反应转移4 mol电子时,反应生成2 mol H2SO4,加入2 mol×80 g·mol-1=160 g CuO可使溶液复原,则当加入8 g CuO可使溶液复原时,反应转移电子数为0.2NA,D项正确。 6. 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溶液和紫色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(　　) A．电极a为负极 B．b′端的字迹呈蓝色 C．电子流向为a→a′→b′→b D．如果将a′、b′换成铜棒，与碳棒作电极时的现象相同 B　解析： 【答案】B 【解析】根据实验现象，a′端呈白色，即生成了氯气，即氯离子在a′端失去电子，为阳极，即电极a为正极，A错误；b′端为阴极，水得到电子生成氢气的同时生成氢氧根离子，遇紫色石蕊溶液变蓝，B正确；电子从电源的负极出来，即从b极出来，而不是a极，C错误；如果换成铜棒，铜作阳极放电，生成Cu2＋，现象与碳棒作电极。 04 电解原理的应用——氯碱工业、电镀、精炼和电冶金 7. 【氯碱工业改良新工艺】（2025•四川达州•二模）传统氯碱工业能耗高，科学家研发了“氧阴极技术”新工艺。其与传统工艺主要差异在阴极结构，新工艺通过向阴极区供纯氧，避免直接得电子生成，实现了降电压、减能耗。采用“氧阴极技术”的氯碱工业的装置如图所示，下列说法错误的是 A. 该离子交换膜只允许阳离子通过，不允许阴离子通过 B 装置工作时，阴极区溶液逐渐增大 C. 电子从阳极经稀碱溶液流向阴极 D. 装置中发生的总反应式为： 【答案】C 【解析】 【分析】阴极上O2得电子和H2O反应生成OH-，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-；阳极上Cl-失电子生成Cl2，电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑； 【详解】A．阴极区域生成OH-，Na+从阳极区域通过交换膜进入阴极区，所以该离子交换膜采用阳离子交换膜，只能让阳离子通过，不能让阴离子通过，故A正确； B．由分析可知，阴极上O2得电子和H2O反应生成OH-，电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-，故阴极区溶液逐渐增大，故B正确； C．电子不能经过电解质溶液，电子从阳极流出，流向电源正极，从电源负极流出，流向阴极，故C错误； D．阴极上O2得电子和H2O反应生成OH-、阳极上Cl-失电子生成Cl2，阴极上没有H2生成，电池反应式为，故D正确； 故选C。 8. 如图是利用阳离子交换膜和过滤膜制备高纯度的Cu的装置示意图，下列有关叙述不正确的是(　 　) A．电极A是粗铜，电极B是纯铜 B．电路中通过1 mol电子，生成32 g铜 C．溶液中SO向电极A迁移 D．膜B是过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区 【答案】D 【解析】电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，根据电解原理，电极A为粗铜，电极B为纯铜，A项正确；阴极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，当电路中通过1 mol电子时，生成0.5 mol Cu，即生成32 g Cu，B项正确；根据电解原理，SO向阳极移动，C项正确；膜A为过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区，膜B为阳离子交换膜，D项错误。 05 电解原理的应用——制备无机、有机物质 9. （2025•四川成都•二模）使用如图所示的单池双膜三液装置电解可制得氨水及硝酸。下列说法错误的是 A. 左池中加入稀硝酸是为了增强溶液的导电能力 B. M的电极反应为 C. 离子交换膜I为阴离子交换膜 D. 每当产生22.4L（标准状况）气体A，溶液中有通过离子交换膜Ⅱ 【答案】B 【解析】 【分析】由图知，M为阳极，水被氧化得到氧气和氢离子，硝酸根向左移动，左侧可制得硝酸，N为阴极，水放电产生氢气和氢氧根，铵根向右移动，二者反应得到浓氨水； 【详解】A．HNO3是电解质，在水溶液中能导电，A项正确； B．由图可知，M电极为阳极，电极反应式为，B项错误； C．由图可知，M电极为阳极，产生H+，溶液中的向阳极移动，得到浓硝酸，则离子交换膜I为阴离子交换膜，C项正确； D．M电极的电极反应式为，每当产生22.4L（标准状况）气体A即生成1mol O2，产生4mol H+，则有4mol 向阳极移动，4mol 向阴极移动，D项正确； 答案选B。 10. FFC电解法可由金属氧化物直接电解制备金属单质，西北稀有金属材料研究院利用此法成功电解制备钽粉(Ta)，其原理如图所示。下列说法正确的是(　 　) A．该装置将化学能转化为电能 B．a极为电源的正极 C．Ta2O5极发生的电极反应式为Ta2O5＋10e－===2Ta＋5O2－ D．常温常压下，石墨电极上生成22.4 L O2，则电路中转移的电子数为4NA 【答案】C 【解析】该装置是电解池，将电能转化为化学能，A错误；电解池工作时，O2－向阳极移动，则石墨电极为阳极，b极为电源的正极，a极为电源的负极，B错误；Ta2O5极为阴极，发生还原反应，电极反应式为Ta2O5＋10e－===2Ta＋5O2－，C正确；常温常压下，22.4 L O2的物质的量小于1 mol，阳极还有CO和CO2生成，转移电子数无法计算，D错误。 06 电解原理的应用——环境污染处理 11. (2024·重庆市育才中学·模拟)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有＋3、＋4两种价态。空气污染物NO通常用含Ce4＋的溶液吸收，生成HNO2、NO，再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质，同时生成Ce4＋，其原理如图所示。下列说法正确的是(　 　) A．H＋由右室进入左室 B．Ce4＋从电解槽的c口流出，且可循环使用 C．若用甲烷燃料电池作为电源，当消耗33.6 L(标准状况)甲烷时，理论上可转化2 mol HNO2 D．阴极的电极反应式：2HNO2＋6H＋＋6e－===N2↑＋4H2O 【答案】D 【详解】空气污染物NO通常用含Ce4＋的溶液吸收，生成HNO2、NO，再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质，同时生成Ce4＋，电解过程中Ce3＋在阳极失电子被氧化生成Ce4＋，HNO2在阴极得到电子被还原为氮气，据此分析解答。电解池中阳离子移向阴极，质子交换膜是允许氢离子通过，H＋由左室进入右室，故A错误；电解过程中铈离子在阳极失电子被氧化生成Ce4＋，Ce4＋从电解槽的a口流出，且可循环使用，故B错误；甲烷燃料电池中，在碱性溶液中，甲烷燃料电池的负极反应式为CH4－8e－＋10OH－===CO＋7H2O，故每有1 mol甲烷反应，转移电子8 mol，阴极的电极反应式：2HNO2＋6H＋＋6e－===N2↑＋4H2O，3CH4～8HNO2～24e－，当消耗标准状况下33.6 L甲烷时，其物质的量＝＝1.5 mol，理论上可转化HNO2 4 mol，故C错误；HNO2在阴极上得到电子还原为氮气，电极反应式为2HNO2＋6H＋＋6e－===N2↑＋4H2O，故D正确。 12. 羟基自由基(·OH)具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基(·OH)处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－。下列说法错误的是(　　) A．M极为阴极，电极反应式：O2＋2e－＋2H＋===2·OH B．双极膜中H2O解离出的OH－透过膜a向N极移动 C．每处理6.0 g甲醛，理论上有0.4 mol H＋透过膜b D．通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成CO2物质的量之比为6∶7 【答案】C 【解析】M电极通入O2，发生反应生成自由基·OH，反应式为O2＋2e－＋2H＋===2·OH，M作阴极，A正确；N为阳极，电解时阴离子向阳极移动，所以OH－透过膜a向N极移动，B正确；1 mol甲醛生成1 mol CO2转移4 mol电子，1 mol 苯酚生成6 mol CO2转移28 mol电子，理论上苯酚和甲醛转化生成CO2物质的量之比为6∶7，D正确。 07 金属电化学腐蚀的原理 13. 厌氧腐蚀指在缺乏氧气的深层潮湿土壤中,存在的硫酸盐还原菌会附着在钢管表面促进钢铁的腐蚀,其反应原理如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.厌氧腐蚀属于化学腐蚀 B.负极的电极反应:Fe-2e-Fe2+ C.每生成1 mol FeS,最终转移的电子数为8NA(NA表示阿伏加德罗常数的值) D.镀锌钢管破损后仍能减缓钢管的腐蚀 【答案】A 【解析】钢管中含有碳元素,铁、碳与潮湿的土壤形成原电池,厌氧腐蚀属于电化学腐蚀,A项错误;根据题图可知,铁失去电子生成亚铁离子,发生氧化反应,为负极,电极反应为Fe-2e-Fe2+,B项正确;1个硫酸根离子转化为1个硫离子时,转移8个电子,故每生成1 mol FeS,最终转移的电子数为8NA,C项正确;锌比铁活泼,镀锌钢管破损后,锌为负极,保护铁不被腐蚀,D项正确。 14. 点蚀又称为孔蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连 B．蚀孔外每吸收2.24 L O2，则此时HCl可以氧化0.2 mol Fe C．在腐蚀的过程中钝化膜作为负极 D．依题孔隙中局部可能发生析氢腐蚀 【答案】D 【解析】与电源正极相连作阳极，阳极发生氧化反应，加快金属的腐蚀，故为防止孔蚀发生可以将外接电源负极与金属相连，A错误；未告知O2所处的状况，无法计算2.24 L O2的物质的量，故无法计算此时HCl可以氧化Fe的物质的量，B错误；由图示可知，在腐蚀的过程中钝化膜作为正极，O2在钝化膜上得到电子发生还原反应，C错误；依题孔隙中局部可能存在酸性环境，则可能发生析氢腐蚀，D正确。 08 金属腐蚀的防护 15. 港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐蚀方法有：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是(　　) A．防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率 B．防腐过程中铝和锌均作为负极，失去电子 C．钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为O2＋4e－===2O2－ D．方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除 【答案】C 【详解】钢是铁碳合金，表面接触空气、水蒸气易形成原电池，发生吸氧腐蚀，防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率，A项正确；铝和锌的金属活动性大于铁，故铝和锌均作为负极，失去电子，保护了铁，B项正确；钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时，正极电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C项错误。16．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，锌作负极发生氧化反应，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。 1．电化学广泛应用于工业领域。下列叙述正确的是(　 　) A．电解精炼铜时，与电源正极相连的是精铜 B．锌铜原电池产生电流时，溶液中的阳离子移向Zn电极 C．用惰性电极电解足量的饱和食盐水时，阳极的电极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑ D．外接电源保护海水中钢闸门时，应将钢闸门与电源的正极相连 【答案】C 【解析】精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，因此精铜与电源的负极相连，故A错误；根据原电池工作原理，溶液中的阳离子向正极移动，锌铜原电池中锌的金属性比铜强，锌作负极，铜作正极，即溶液中的阳离子向Cu电极移动，故B错误；用惰性材料作电极电解饱和食盐水，阳极上失电子，发生氧化反应，根据放电原理，Cl－先放电，即电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，故C正确；外接电源保护钢闸门，这是电解装置，根据电解原理，钢闸门应与电源的负极相连，这种方法叫外加电流阴极保护法，故D错误。 2．选取pH＝2.5和pH＝5.0的醋酸溶液分别与生铁反应，进行腐蚀实验，测量密闭容器内压强变化情况如图。下列结论错误的是(　 　) A．pH＝5.0的醋酸溶液中一定存在吸氧腐蚀 B．酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同 C．两组溶液的pH一定逐渐变大 D．若改用盐酸进行实验，腐蚀速率一定变大 【答案】D 【解析】pH＝2.5的醋酸溶液与铁反应的压强增大，则为析氢腐蚀，电极反应式为：2CH3COOH＋2e－===H2↑＋2CH3COO－，pH＝5.0时压强减小，则是吸氧腐蚀，电极反应式为：O2＋4 CH3COOH＋4e－===2H2O＋4CH3COO－；pH＝5.0醋酸溶液时压强减小，则是吸氧腐蚀，故A正确；pH＝2.5时，压强增大，是析氢腐蚀，pH＝5.0时，压强减小，是吸氧腐蚀，酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同，故B正确；两组溶液都在消耗氢离子，pH一定逐渐变大，故C正确；腐蚀速率与氢离子浓度有关，换成盐酸，若pH相同，则c(H＋)与醋酸相同则初始腐蚀速率相同，但反应开始后由于醋酸为弱酸；体系中存在电离平衡，使醋酸中c(H＋)大于盐酸中c(H＋)，故腐蚀速率变小，故D错误。 3.下列有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是(　　) A．甲中Zn电极失去电子发生氧化反应，电子经过H2SO4溶液后，流向Ag电极 B．乙中阴极反应式为Ag＋＋e－===Ag C．丙中H＋向Fe电极方向移动 D．丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 【答案】B 【解析】　Zn较Ag活泼，Zn作负极，Zn失电子转化为Zn2＋，电子经导线转移到Ag电极，电子不经过电解质溶液，故A错误；乙为电解池，银离子在阴极得电子生成银单质，电极反应式为Ag＋＋e－===Ag，故B正确；Fe为较活泼电极，作负极，C作正极，电解质溶液中阳离子移向正极，则H＋向C电极方向移动，故C错误；丁为电解池，Pt为阳极、Fe为阴极，失电子能力：I－＞Cl－，阳极上碘离子先失电子发生氧化反应，所以丁中电解开始时阳极生成碘单质，碘单质溶于水形成的碘水为黄色，故D错误。 4.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的是(　　) 选项 X极 实验前U形管中液体 通电后现象及结论 A 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色 B 正极 AgNO3溶液 b管中电极反应式是4OH－－4e－===O2↑＋2H2O C 负极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出 D 负极 NaOH溶液 溶液pH降低 【答案】C 【解析】电解Na2SO4溶液时，阳极上是H2O电离出的OH－发生失电子的氧化反应，a管中酸性增强，酸遇酚酞不变色，即a管中呈无色，A错误；电解AgNO3溶液时，阴极上是Ag＋发生得电子的还原反应，即b管中电极反应是析出金属Ag的反应，B错误；电解CuCl2溶液时，阳极上是Cl－发生失电子的氧化反应，即b管中Cl－放电，产生Cl2，C正确；电解NaOH溶液时，实际上电解的是水，导致NaOH溶液的浓度增大，碱性增强，pH升高，D错误。 5．用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4—H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是(　 　) A．待加工铝质工件为阳极 B．可选用不锈钢网作为阴极 C．阴极的电极反应式为Al3＋＋3e－===Al D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 【答案】C 【解析】A项，根据电解原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高，失电子，因此铝为阳极，正确；B项，阴极仅作导体，可选用不锈钢网，且不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，正确；C项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；D项，电解时，阴离子移向阳极，正确。 6．南京大学开发出一种以太阳能驱动的恒流电解装置，成功实现了从海水中提取金属锂，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．工作时的能量转化形式：太阳能→电能→化学能 B．铜箔为阳极，Li＋在铜箔上发生氧化反应得到金属锂 C．阳极区可能有Cl2和O2生成 D．固体陶瓷膜可让海水中Li＋选择性通过 【答案】B 【解析】太阳能电池中太阳能转化为电能，电解时电能转化为化学能，则该装置主要涉及的能量变化：太阳能→电能→化学能，A正确；铜箔为阴极，在阴极上Li＋得电子发生还原反应生成金属锂，B错误；阳极上发生失去电子的氧化反应，溶液中的Cl－、OH－均能放电，因此阳极区可能有Cl2和O2生成，C正确；Li＋要透过固体陶瓷膜向阴极移动，固体陶瓷膜可让海水中Li＋选择性通过，D正确。 7．工业上电解MnSO4溶液制备Mn和MnO2的工作原理如图所示，下列说法错误的是(　　) A．电流由钛电极经MnSO4溶液流向不锈钢电极 B．阳极反应为Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋ C．离子交换膜为阳离子交换膜 D．当电路中有2 mol e－转移时，生成55 g Mn 【答案】C 【解析】不锈钢电极为阴极，钛电极为阳极，则内电路中电流由钛电极经硫酸锰溶液流向不锈钢电极，A正确；钛电极为阳极，锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰，电极反应为Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋，B正确；不锈钢电极为阴极，钛电极为阳极，电解时溶液中硫酸根离子由阴极区经阴离子交换膜进入阳极区，C错误；不锈钢电极为阴极，锰离子在阴极得到电子发生还原反应生成锰，电极反应为Mn2＋＋2e－===Mn，则当电路中有2 mol e－转移时，阴极生成锰的质量为1 mol×55 g/mol＝55 g，D正确。 8. 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X的电极反应：8H＋＋TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4H2O C．该体系中，石墨优先于Cl－参与反应 D．电解时，阳离子向石墨电极移动 【答案】C 【详解】由图可知，电极X上获得TiSi，则TiO2和SiO2发生还原反应，电极X是阴极，石墨电极是阳极，A错误；该熔融盐体系中不含水，电极X的电极反应为TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4O2－，B错误；图中石墨电极上生成CO，未生成Cl2，说明石墨优先于Cl－参与电极反应，C正确；电解池中，阳离子向阴极移动，电极X是阴极，则阳离子向电极X移动，D错误。 9. 【电解池与坐标图像相结合】(2024·四川蓉城名校·联考)以惰性电极电解CuSO4和NaCl的混合溶液，两电极上产生的气体(标准状况下测定)体积如图所示，下列有关说法正确的是(　 　) A.原溶液中CuSO4和NaCl物质的量之比为1∶2 B．a表示阳极上产生的气体，t1前产生的为Cl2 C．若t1时溶液的体积为1 L，此时溶液的pH为13 D．若原溶液体积为1 L，则原溶液中SO的物质的量浓度为0.2 mol·L－1 【答案】B 【详解】以惰性电极电解CuSO4和NaCl的混合溶液，阳极依次发生2Cl－－2e－===Cl2↑、4OH－－4e－===2H2O＋O2↑；阴极依次发生Cu2＋＋2e－===Cu、2H＋＋2e－===H2↑。根据题图可知，生成的氯气是112 mL，物质的量是0.005 mol，转移电子是0.01 mol，则氯化钠物质的量是0.01 mol；t2时铜离子恰好放电完毕，此时生成氧气是168 mL－112 mL＝56 mL，物质的量是0.002 5 mol，则转移电子是0.01 mol，所以根据电子得失守恒可知，析出铜是0.01 mol，因此硫酸铜物质的量是0.01 mol。根据以上分析，原溶液中CuSO4和NaCl物质的量之比为0.01 mol∶0.01 mol＝1∶1，A项错误；a表示阳极上产生的气体，t1前产生的为Cl2，B项正确；0～t1时刻，阳极生成氯气、阴极生成铜单质，溶液中的溶质为硫酸钠、硫酸铜，此时溶液呈酸性，C项错误；若原溶液体积为1 L，则原溶液中SO的浓度为0.01 mol÷1 L＝0.01 mol·L－1，D项错误。 10. 工业上制取KIO3可采用如下两种方法： 方法1：直接歧化法：将精制I2溶于过量KOH溶液，发生的反应为3I2＋6KOH===KIO3＋5KI＋3H2O。 方法2：电解法：将直接歧化法反应后的溶液，加入阳极区，使KI转化为KIO3(I－＋6OH－－6e－===IO＋3H2O)，在阴极区加入KOH溶液，电解槽用水冷却。 下列说法正确的是(　 　) A．方法1中，氧化剂与还原剂物质的量之比为5∶1 B．当外电路转移1 mol e－，阴极区溶液质量减少9 g C．电解过程中处于阴极区的电极1上会有氧气生成 D．若电流利用率为100%，理论上电解法制KIO3碘原子的利用率是直接歧化法的3倍 【答案】A 【详解】方法1中反应为：3I2＋6KOH===KIO3＋5KI＋3H2O，该歧化反应中，有5个I原子化合价降低，该部分I2作氧化剂，有1个I原子化合价升高，该部分I2作还原剂，所以氧化剂与还原剂物质的量之比为5∶1，A正确；方法2的电解阳极区反应为：I－＋6OH－－6e－===IO＋3H2O，阴极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，则当外电路转移1 mol e－，阴极区溶液质量减少1 mol水的质量，即为18 g，B错误；图中为阴离子交换膜，因为阴极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，所以没有氧气产生，C错误；根据上述信息可知，电解的总反应为：I－＋3H2OIO＋3H2↑，若电流利用率为100%，原子有效转化率为1，则而方法1歧化反应中，I元素还有一部分转化为KI，原子有效转化率为，所以电解法制KIO3碘原子的利用率是直接歧化法的6倍，D错误。 11. (1)目前已开发出电解法制取ClO2的新工艺。 ①用石墨作为电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2(如图甲所示),写出阳极产生ClO2的电极反应:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解,通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为　　　　　　mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)粗银精炼装置如图乙所示,电解质溶液为稀硫酸,下列说法正确的是　　　　(填字母)。 A.体系中存在沉淀溶解平衡:Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+S(aq) B.阳极的电极反应为Ag-e-Ag+ C.钛电极电势高 D.阴极区可获得超细银粉的原理:Ti3++Ag+Ag+Ti4+ E.电解液中添加Ti3+/Ti4+,可实现Ti3+/Ti4+循环利用 【答案】(1)①Cl--5e-+2H2OClO2↑+4H+　②0.01　阴极上H2O电离的H+放电产生H2,H+的浓度减小,促使H2OOH-+H+的平衡向右移动,OH-的浓度增大,pH增大　(2)DE 【详解】(1)①由题意可知,阳极上Cl-放电生成ClO2,由元素守恒可知,有水参加反应,同时生成H+,阳极的电极反应为Cl--5e-+2H2OClO2↑+4H+。②阴极的电极反应为2H2O+2e-H2↑+2OH-,生成氢气的物质的量为=0.005 mol,所以通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为0.005 mol×2=0.01 mol。 (2)体系中存在沉淀溶解平衡Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+S(aq),A项错误;阳极的电极反应为2Ag-2e-+SAg2SO4,B项错误;钛电极是阴极,电势低,C项错误;电解液中添加Ti3+/Ti4+,阴极上发生反应Ti4++e-Ti3+,溶液中的Ag+又将Ti3+氧化Ti3++Ag+Ag+Ti4+,可获得超细银粉,也可实现Ti3+/Ti4+循环利用,故D、E两项正确。 1. （2025·四川卷）为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有等)进行研究，设计如下工艺流程。实现了铜和锌的分离回收。 回答下列问题： “电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极。 ①“电解分离”时，阴极产生大量气泡，说明铜、锌分离已完成，其理由是_______。 ②“电解分离”前，需要脱氯的原因有_______。 【答案】①阴极产生大量气泡说明溶液中已无Cu2+，铜、锌已分离完成； ②Cl-在阳极被氧化生成Cl2污染环境，且影响铜、锌分离效果。 【解析】“电解分离”时，阴极发生还原反应，若阴极产生大量气泡，说明溶液中已经没有Cu2+（因为Cu2+会先在阴极得到电子被还原），此时溶液中的H+得到电子生成H2，产生气泡，所以说明铜、锌分离已完成。“电解分离”前，需要脱氯是因为Cl-在阳极会被氧化生成Cl2，污染环境，同时Cl-存在会使锌粉还原产生的Cu与Cu2+反应生成CuCl沉淀，影响铜、锌的分离效果。 2. （2025·河北卷）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料再锂化的电化学装置，其示意图如下： 已知：参比电极的作用是确定再锂化为的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是 A. 电极上发生的反应： B. 产生标准状况下时，理论上可转化的 C. 再锂化过程中，向电极迁移 D. 电解过程中，阳极附近溶液pH升高 【答案】B 【解析】 【分析】由装置图可知，该装置中有直流电源，为电解池，则 转化为过程中，Co元素化合价由降为+3，得电子发生还原反应，为阴极，电极反应式为，Pt电极为阳极，失电子，发生氧化反应，电极反应式为，据此回答。 【详解】A．由分析知，电极上发生的反应：，A错误； B．由电极反应式可知，产生标准状况下5.6L(即0.25 mol) 时转移1 mol 电子，理论上转化的，B正确； C．为阴离子，应向阳极移动，即向Pt电极迁移，C错误； D．由阳极电极反应式可知，电解过程中，阳极产生、消耗，酸性增强，则阳极附近pH降低，D错误； 故选B。 3. （2024·山东卷）以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是 A. 电极a连接电源负极 B. 加入Y的目的是补充 C. 电解总反应式为 D. 催化阶段反应产物物质的量之比 【答案】B 【解析】 【分析】电极b上Br-发生失电子的氧化反应转化成，电极b为阳极，电极反应为Br- -6e-+3H2O=+6H+；则电极a为阴极，电极a的电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-；电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑；催化循环阶段被还原成Br-循环使用、同时生成O2，实现高效制H2和O2，即Z为O2。 【详解】A．根据分析，电极a为阴极，连接电源负极，A项正确； B．根据分析电解过程中消耗H2O和Br-，而催化阶段被还原成Br-循环使用，故加入Y的目的是补充H2O，维持NaBr溶液为一定浓度，B项错误； C．根据分析电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑，C项正确； D．催化阶段，Br元素的化合价由+5价降至-1价，生成1molBr-得到6mol电子，O元素的化合价由-2价升至0价，生成1molO2失去4mol电子，根据得失电子守恒，反应产物物质的量之比n(O2) ∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D项正确； 答案选B。 4. （2024·重庆卷）为减少铅污染，被限制使用。是一种潜在替代品，其电解合成的原理如图所示(为催化剂)。总反应化学方程式为_______；外电路转移电子时，理论上可生成的物质的量为_______。 【答案】 0.5 【详解】由图，A极二氧化碳得到电子发生还原生成CO和：，CO和再和Pt2+反应生成：，则总反应为二氧化碳和甲醇反应生成和水：；反应中电子转移为，则外电路转移电子时，理论上可生成的物质的量为0.5。 5. （2023·辽宁卷）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是 A. b端电势高于a端电势 B. 理论上转移生成 C. 电解后海水下降 D. 阳极发生： 【答案】D 【解析】 【分析】根据图示，钛网上海水中Cl-、H2O发生失电子的氧化反应生成HClO、O2，钛网为阳极，电极反应式为Cl-+H2O-2e-=HClO+H+，钛箔上生成H2，钛箔上生成H2的电极反应为2H++2e-=H2↑，钛箔为阴极，高选择性催化剂PRT可抑制O2产生，电解的主要总反应为Cl-+2H2OHClO+H2↑+OH-，以此解题。 【详解】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-=H2↑，则理论上转移生成，B错误； C．由分析可知，电解的主要总反应为Cl-+2H2OHClO+H2↑+OH-，电解后海水中OH-浓度增大，pH上升，C错误； D．由图可知，阳极上的电极反应为：，D正确； 故选D。 6．（2023·湖北卷）我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol/h。下列说法错误的是(　　) A．b电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜 D．海水为电解池补水的速率为2x mol/h 【答案】D 【详解】该装置工作时，电极b连接电源负极，为阴极，电极上放出H2：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，A正确；阳极无Cl2生成且KOH溶液浓度不变，则本质上是电解水，阳极生成O2，两极之间转移OH－，离子交换膜为阴离子交换膜，B正确；电解的本质是电解水，而KOH浓度不变，PTFE膜不透液态水，则通过PTFE膜的水应为动能高的水分子(透汽)，C正确；由题意知，电解总反应为2H2O2H2↑＋O2↑，电解生成H2的速率为x mol/h，故海水为电解池补水的速率为x mol/h，D错误。 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 电解池的工作原理 题型02 电解池电极反应式的书写 题型03 电解规律及其应用 题型04电解原理的应用——氯碱工业、电镀、精炼和电冶金 题型05电解原理的应用——制备无机、有机物质 题型06 电解原理的应用——环境污染处理 题型07 金属电化学腐蚀的原理 题型08 金属腐蚀的防护 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 电解池的工作原理 1. 实验装置如图所示,以石墨为电极电解氯化铜溶液,下列说法正确的是 (　　　) A.a电极为阳极,发生还原反应 B.b电极有红色物质析出,电极反应为Cu2++2e-Cu C.若电解中有0.2 mol电子转移,则阳极产生Cl2的体积为2.24 L D.此装置将化学能转化为电能 2. 右图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸，滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色色斑向d端扩散。下列判断正确的是(　 　) A．滤纸上c点附近会变红色 B．Cu电极质量减小，Pt电极质量增大 C．Z中溶液的pH先减小，后增大 D．Z溶液中SO向Cu电极定向移动 02 电极反应式的书写 3. 电解锰酸钾制取高锰酸钾的简易装置如图所示: (1)则图中n为直流电源的　　　　极,该装置中的离子交换膜是　　　　离子交换膜。  (2)阳极的电极反应为　　　　　　　　　　。  4．科学家开发高效催化电极,实现CO和CO2气体(体积之比为3∶1)还原制备CH3OH,其反应机理如图所示。 阴极的电极反应为　　　　　　　　。  03 电解规律及其应用 5. 【电解池与阿伏伽德罗常数相结合】用惰性电极电解硫酸铜溶液的原理为2CuSO4+2H2O2Cu+O2↑+2H2SO4,NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 (　　　) A.反应生成33.6 L O2时,参加反应的Cu2+数目为3NA B.当电解消耗1 mol H2O时,可生成硫酸分子数为NA C.pH=1的稀硫酸中,n(H+)=0.1NA D.电解后加入8 g CuO可使溶液复原,则电解时转移电子数为0.2NA 6. 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溶液和紫色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(　　) A．电极a为负极 B．b′端的字迹呈蓝色 C．电子流向为a→a′→b′→b D．如果将a′、b′换成铜棒，与碳棒作电极时的现象相同 B　解析： 04 电解原理的应用——氯碱工业、电镀、精炼和电冶金 7. 【氯碱工业改良新工艺】（2025•四川达州•二模）传统氯碱工业能耗高，科学家研发了“氧阴极技术”新工艺。其与传统工艺主要差异在阴极结构，新工艺通过向阴极区供纯氧，避免直接得电子生成，实现了降电压、减能耗。采用“氧阴极技术”的氯碱工业的装置如图所示，下列说法错误的是 A. 该离子交换膜只允许阳离子通过，不允许阴离子通过 B 装置工作时，阴极区溶液逐渐增大 C. 电子从阳极经稀碱溶液流向阴极 D. 装置中发生的总反应式为： 8. 如图是利用阳离子交换膜和过滤膜制备高纯度的Cu的装置示意图，下列有关叙述不正确的是(　 　) A．电极A是粗铜，电极B是纯铜 B．电路中通过1 mol电子，生成32 g铜 C．溶液中SO向电极A迁移 D．膜B是过滤膜，阻止阳极泥及杂质进入阴极区 05 电解原理的应用——制备无机、有机物质 9. （2025•四川成都•二模）使用如图所示的单池双膜三液装置电解可制得氨水及硝酸。下列说法错误的是 A. 左池中加入稀硝酸是为了增强溶液的导电能力 B. M的电极反应为 C. 离子交换膜I为阴离子交换膜 D. 每当产生22.4L（标准状况）气体A，溶液中有通过离子交换膜Ⅱ 10. FFC电解法可由金属氧化物直接电解制备金属单质，西北稀有金属材料研究院利用此法成功电解制备钽粉(Ta)，其原理如图所示。下列说法正确的是(　 　) A．该装置将化学能转化为电能 B．a极为电源的正极 C．Ta2O5极发生的电极反应式为Ta2O5＋10e－===2Ta＋5O2－ D．常温常压下，石墨电极上生成22.4 L O2，则电路中转移的电子数为4NA 06 电解原理的应用——环境污染处理 11. (2024·重庆市育才中学·模拟)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有＋3、＋4两种价态。空气污染物NO通常用含Ce4＋的溶液吸收，生成HNO2、NO，再利用电解法将上述吸收液中的HNO2转化为无毒物质，同时生成Ce4＋，其原理如图所示。下列说法正确的是(　 　) A．H＋由右室进入左室 B．Ce4＋从电解槽的c口流出，且可循环使用 C．若用甲烷燃料电池作为电源，当消耗33.6 L(标准状况)甲烷时，理论上可转化2 mol HNO2 D．阴极的电极反应式：2HNO2＋6H＋＋6e－===N2↑＋4H2O 12. 羟基自由基(·OH)具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基(·OH)处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中间层中的H2O解离为H＋和OH－。下列说法错误的是(　　) A．M极为阴极，电极反应式：O2＋2e－＋2H＋===2·OH B．双极膜中H2O解离出的OH－透过膜a向N极移动 C．每处理6.0 g甲醛，理论上有0.4 mol H＋透过膜b D．通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成CO2物质的量之比为6∶7 07 金属电化学腐蚀的原理 13. 厌氧腐蚀指在缺乏氧气的深层潮湿土壤中,存在的硫酸盐还原菌会附着在钢管表面促进钢铁的腐蚀,其反应原理如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.厌氧腐蚀属于化学腐蚀 B.负极的电极反应:Fe-2e-Fe2+ C.每生成1 mol FeS,最终转移的电子数为8NA(NA表示阿伏加德罗常数的值) D.镀锌钢管破损后仍能减缓钢管的腐蚀 14. 点蚀又称为孔蚀，是一种集中于金属表面很小的范围并深入金属内部的腐蚀形态。某铁合金钝化膜破损后的孔蚀如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．为防止孔蚀发生可以将外接电源正极与金属相连 B．蚀孔外每吸收2.24 L O2，则此时HCl可以氧化0.2 mol Fe C．在腐蚀的过程中钝化膜作为负极 D．依题孔隙中局部可能发生析氢腐蚀 08 金属腐蚀的防护 15. 港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐蚀方法有：①钢梁上安装铝片；②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是(　　) A．防腐涂料可以防水、隔离O2，降低吸氧腐蚀速率 B．防腐过程中铝和锌均作为负极，失去电子 C．钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为O2＋4e－===2O2－ D．方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除 16．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 1．电化学广泛应用于工业领域。下列叙述正确的是(　 　) A．电解精炼铜时，与电源正极相连的是精铜 B．锌铜原电池产生电流时，溶液中的阳离子移向Zn电极 C．用惰性电极电解足量的饱和食盐水时，阳极的电极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑ D．外接电源保护海水中钢闸门时，应将钢闸门与电源的正极相连 2．选取pH＝2.5和pH＝5.0的醋酸溶液分别与生铁反应，进行腐蚀实验，测量密闭容器内压强变化情况如图。下列结论错误的是(　 　) A．pH＝5.0的醋酸溶液中一定存在吸氧腐蚀 B．酸度不同，腐蚀的主要类型可能不同 C．两组溶液的pH一定逐渐变大 D．若改用盐酸进行实验，腐蚀速率一定变大 3.下列有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是(　　) A．甲中Zn电极失去电子发生氧化反应，电子经过H2SO4溶液后，流向Ag电极 B．乙中阴极反应式为Ag＋＋e－===Ag C．丙中H＋向Fe电极方向移动 D．丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体 4.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的是(　　) 选项 X极 实验前U形管中液体 通电后现象及结论 A 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色 B 正极 AgNO3溶液 b管中电极反应式是4OH－－4e－===O2↑＋2H2O C 负极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出 D 负极 NaOH溶液 溶液pH降低 5．用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4—H2C2O4混合溶液。下列叙述错误的是(　 　) A．待加工铝质工件为阳极 B．可选用不锈钢网作为阴极 C．阴极的电极反应式为Al3＋＋3e－===Al D．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动 6．南京大学开发出一种以太阳能驱动的恒流电解装置，成功实现了从海水中提取金属锂，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．工作时的能量转化形式：太阳能→电能→化学能 B．铜箔为阳极，Li＋在铜箔上发生氧化反应得到金属锂 C．阳极区可能有Cl2和O2生成 D．固体陶瓷膜可让海水中Li＋选择性通过 7．工业上电解MnSO4溶液制备Mn和MnO2的工作原理如图所示，下列说法错误的是(　　) A．电流由钛电极经MnSO4溶液流向不锈钢电极 B．阳极反应为Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H＋ C．离子交换膜为阳离子交换膜 D．当电路中有2 mol e－转移时，生成55 g Mn 8. 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X的电极反应：8H＋＋TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4H2O C．该体系中，石墨优先于Cl－参与反应 D．电解时，阳离子向石墨电极移动 9. 【电解池与坐标图像相结合】(2024·四川蓉城名校·联考)以惰性电极电解CuSO4和NaCl的混合溶液，两电极上产生的气体(标准状况下测定)体积如图所示，下列有关说法正确的是(　 　) A.原溶液中CuSO4和NaCl物质的量之比为1∶2 B．a表示阳极上产生的气体，t1前产生的为Cl2 C．若t1时溶液的体积为1 L，此时溶液的pH为13 D．若原溶液体积为1 L，则原溶液中SO的物质的量浓度为0.2 mol·L－1 10. 工业上制取KIO3可采用如下两种方法： 方法1：直接歧化法：将精制I2溶于过量KOH溶液，发生的反应为3I2＋6KOH===KIO3＋5KI＋3H2O。 方法2：电解法：将直接歧化法反应后的溶液，加入阳极区，使KI转化为KIO3(I－＋6OH－－6e－===IO＋3H2O)，在阴极区加入KOH溶液，电解槽用水冷却。 下列说法正确的是(　 　) A．方法1中，氧化剂与还原剂物质的量之比为5∶1 B．当外电路转移1 mol e－，阴极区溶液质量减少9 g C．电解过程中处于阴极区的电极1上会有氧气生成 D．若电流利用率为100%，理论上电解法制KIO3碘原子的利用率是直接歧化法的3倍 11. (1)目前已开发出电解法制取ClO2的新工艺。 ①用石墨作为电极,在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO2(如图甲所示),写出阳极产生ClO2的电极反应:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②电解一段时间,当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时,停止电解,通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为　　　　　　mol;用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)粗银精炼装置如图乙所示,电解质溶液为稀硫酸,下列说法正确的是　　　　(填字母)。 A.体系中存在沉淀溶解平衡:Ag2SO4(s)2Ag+(aq)+S(aq) B.阳极的电极反应为Ag-e-Ag+ C.钛电极电势高 D.阴极区可获得超细银粉的原理:Ti3++Ag+Ag+Ti4+ E.电解液中添加Ti3+/Ti4+,可实现Ti3+/Ti4+循环利用 1. （2025·四川卷）为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有等)进行研究，设计如下工艺流程。实现了铜和锌的分离回收。 回答下列问题： “电解分离”采用无隔膜电解槽，以石墨为阳极，铜为阴极。 ①“电解分离”时，阴极产生大量气泡，说明铜、锌分离已完成，其理由是_______。 ②“电解分离”前，需要脱氯的原因有_______。 2. （2025·河北卷）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料再锂化的电化学装置，其示意图如下： 已知：参比电极的作用是确定再锂化为的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是 A. 电极上发生的反应： B. 产生标准状况下时，理论上可转化的 C. 再锂化过程中，向电极迁移 D. 电解过程中，阳极附近溶液pH升高 3. （2024·山东卷）以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是 A. 电极a连接电源负极 B. 加入Y的目的是补充 C. 电解总反应式为 D. 催化阶段反应产物物质的量之比 4. （2024·重庆卷）为减少铅污染，被限制使用。是一种潜在替代品，其电解合成的原理如图所示(为催化剂)。总反应化学方程式为_______；外电路转移电子时，理论上可生成的物质的量为_______。 5. （2023·辽宁卷）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是 A. b端电势高于a端电势 B. 理论上转移生成 C. 电解后海水下降 D. 阳极发生： 6．（2023·湖北卷）我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol/h。下列说法错误的是(　　) A．b电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜 D．海水为电解池补水的速率为2x mol/h 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 $$