第03讲 电解池、金属的腐蚀与防护（举一反三讲义，9大题型）2026年高考化学一轮复习

第03讲 电解池、金属的腐蚀与防护 目录 一、题型精讲 题型01 考查电解池的判断 1 题型02 考查电解池原理 3 题型03 考查电解规律及其应用 5 题型04 考查电解原理的应用 7 题型05 考查离子交换膜在电解中的应用 9 题型06 考查电解的相关计算 12 题型07 考查电解原理的创新应用 14 题型08 考查金属的腐蚀 16 题型09 考查金属的防护 18 二、靶向突破 题型01 考查电解池的判断 1.电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。 2.电解池(也称电解槽)：在外接电源的作用下，将电能转化为化学能的装置。 3.电解池的电极名称。 阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应； 阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应。 4.电解池的构成条件。 【例1】下列关于电解池工作原理的说法错误的是(　　) A．电解池是一种将电能转化成化学能的装置 B．电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应 C．电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 D．与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应 【变式1-1】 如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是(　　) A．a为负极、b为正极 B．a为阳极、b为阴极 C．电解过程中，d电极质量增加 D．电解过程中，氯离子浓度不变 【变式1-2】 铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米厚的氧化铝膜。某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理，按照如图所示装置连接，电解40 min后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理20～30 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的是(　　) A．电解时，电子从电源负极→导线→铝极，铅极→导线→电源正极 B．在电解过程中，H＋向铝片移动，SO向铅片移动 C．电解过程阳极周围溶液的pH下降 D．电解的总反应为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 【变式1-3】 如下图所示装置中属于电解池的是________(填序号)。 题型02 考查电解池原理 1.电解池定义：将电能转化为化学能的装置。 构成条件 ①直流电源；②两个电极；③闭合回路；④电解质溶液或熔融电解质 电 极 阳极 与电源正极相连的电极，发生氧化反应 阴极 与电源负极相连的电极，发生还原反应 离子流向 阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极 电子流向 从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极 2．电解池阴阳极的判断方法 【解题通法】电解池电极产物的判断 【例2】（2025·河北石家庄·一模）在某电解质溶液里，用M和N作电极，通电一段时间后，发现M极质量减小，N极质量增大，符合这一情况的是(　　) A．电解质溶液是稀硫酸 B．M是阳极，N是阴极 C．M和N都是石墨电极 D．M是阴极，N是阳极 【变式2-1】（2025·辽宁鞍山·一模）如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是(　　) A．a为负极、b为正极 B．a为阳极、b为阴极 C．电解过程中，d电极质量增加 D．电解过程中，氯离子浓度不变 【变式2-2】（2025·河南开封·一模）某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是(　　) A．电解过程中，铜电极上有H2产生 B．电解初期，主反应方程式为Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑ C．电解一定时间后，石墨电极上始终无铜析出 D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大 【变式2-3】（2025·湖北鄂州·一模）如图所示，在一定电压下用惰性电极电解由等物质的量浓度的FeCl2、HCl组成的混合溶液。已知在此电压下，阴、阳离子根据放电顺序都可能在阳极放电，下列分析不正确的是(　　) A．C1电极上的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ B．C2电极处溶液首先变棕黄色 C．C2电极上可依次发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋、2Cl－－2e－===Cl2↑ D．当C1电极上有2 g物质生成时，就会有2NA个电子通过溶液发生转移 题型03 考查电解规律及其应用 1．电解水型 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极反应式 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极反应式 4H＋＋4e－===2H2↑ 4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ 4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ pH变化 减小 增大 不变 复原加入物质 H2O 2.电解电解质型 电解质 HCl CuCl2 阳极反应式 2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极反应式 2H＋＋2e－===H2↑ Cu2＋＋2e－===Cu pH变化 增大 — 复原加入物质 HCl(g) CuCl2(s) 3.电解质和水都发生电解型 电解质 NaCl CuSO4 阳极反应式 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 阴极反应式 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 2Cu2＋＋4e－===2Cu pH变化 增大 减小 复原加入物质 HCl(g) CuO或CuCO3(s) 【解题通法】电极反应式及电解总反应方程式的书写步骤 [以惰性电极电解Cu(NO3)2溶液为例] 【例3】（2025·湖北·二模）用惰性电极电解稀硫酸、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是(　　) A．H2和Cl2 B．H2和O2 C．Cu和Cl2 D．Cu和O2 【变式3-1】（2025·安徽阜阳·一模）某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法正确的是(　　) A．电源中a为负极，b为正极 B．电解池中的电解液不可以是NaCl溶液 C．B电极发生的反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．A、B两端都必须使用铁作为电极 【变式3-2】（2025·广西柳州·一模）下列关于如图电解池工作时的相关叙述正确的是(　　) A．Fe电极为阳极，发生氧化反应 B．Cl－向石墨电极做定向移动 C．石墨电极上的电极反应：Fe3＋＋3e－===Fe D．电解池总反应：2Cl－＋2Fe3＋Cl2↑＋2Fe2＋ 【变式3-3】（2025·湖南·二模）用惰性电极电解足量的Cu(NO3)2溶液，下列说法不正确的是(　　) A．阴极上的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu B．阳极上的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ C．若有6.4 g金属Cu析出，放出的O2为0.05 mol D．恰好电解完时，加入一定量的Cu(NO3)2使溶液恢复到原来的浓度 题型04 考查电解原理的应用 1．电解饱和食盐水(氯碱工业) 离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图 阳极反应 2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) 阴极反应 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(还原反应) 总反应(离子方程式) 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ 应用 制备氢气、氯气和烧碱 2.电镀 (1)定义：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 (2)主要目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。 (3)铁件上镀铜 阳极材料 镀层金属(铜片) 装置示意图 阴极材料 待镀金属制品(铁件) 电镀液 含有镀层金属离子的溶液(CuSO4溶液) 阳极反应 Cu－2e－===Cu2＋ 阴极反应 Cu2＋＋2e－===Cu 溶液变化 电解质溶液的浓度保持不变 3.金属的电解精炼(如电解精炼铜，杂质含Zn、Fe、Ag、Au等) (1)粗铜为阳极，主要的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；纯铜为阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；电解质溶液为CuSO4溶液。 (2)活泼性较强的铁、锌等以离子形式进入电解质溶液，活泼性较差的金、银则沉积在电解槽底部形成阳极泥。 4．电冶金 (1)本质：使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程：Mn＋＋ne－=== M。 (2)实例：电解熔融氯化钠可以得到金属钠。 阴极：Na＋＋e－===Na，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，总反应：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 【例4】（2025·山东德州·一模）如图是工业电解饱和食盐水的原理示意图，下列有关说法不正确的是(　　) A．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气 B．该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过 C．装置中发生反应的离子方程式为Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑ D．该装置将电能转化为化学能 【变式4-1】（2025·河北衡水·一模）用铁棒和铜棒作为电极，模拟在铁棒上镀铜，实验装置如图所示，下列判断正确的是(　　) A．溶液中阳离子移向b电极发生还原反应 B．铜棒的材质必须用纯铜 C．电解一段时间后加Cu(OH)2固体使溶液恢复原来的浓度 D．该实验过程中电解质溶液的pH会不断减小 【变式4-2】（2025·四川泸州·一模）粗铜中含有Fe、Zn、Ni等杂质，用如图装置精炼铜。下列有关说法正确的是(　　) A．a是粗铜、b是纯铜 B．反应前后 CuSO4溶液的浓度保持不变 C．阴极电极反应为 Cu2＋＋2e－===Cu D．电解过程中，a、b两极质量的变化量一直相等 【变式4-3】（2025·海南三亚·一模）下列叙述正确的是(　　) A．电镀时，通常把待镀的金属制品作为阳极 B．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．电解熔融的NaCl，在阳极能得到Na D．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作为阳极 题型05 考查离子交换膜在电解中的应用 1．常见的离子交换膜 离子交换膜又叫隔膜，由特殊高分子材料制成。离子交换膜分为以下几类： (1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，不允许阴离子通过。 (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。 (3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。 (4)双极膜，亦称双极性膜，膜的一侧为阳膜，只允许阳离子通过，另一侧为阴膜，只允许阴离子通过。 2．离子交换膜的作用 (1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。 (2)能选择性地通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 3.“离子交换膜”电解池的解题步骤 第一步，分清离子交换膜的类型，判断允许哪种离子通过离子交换膜。 第二步，写出电极反应式，判断离子交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷守恒判断离子迁移方向。 第三步，分析离子交换膜的作用。在产品制备中，离子交换膜的作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。 4．离子交换膜的相关计算 (1)迁移离子所带的电荷总数等于外电路上转移的电子总数。 (2)溶液质量变化等于电极反应引起的变化和离子迁移引起的变化之和。 【解题通法】解答含有离子交换膜的电解类试题的思维流程 【例5】（2025·河北秦皇岛·一模）三室式电渗析法处理含NH4NO3废水的原理如图所示，工作一段时间后，在两极区均得到副产品NH4NO3。下列叙述错误的是(　　) A．a极为电源负极，b极为电源正极 B．c膜是阳离子交换膜，d膜是阴离子交换膜 C．阳极电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O D．Ⅱ室溶液pH保持不变 【变式5-1】（2025·山西太原·一模）采用电催化氧化法可将污水中毒性较大的含氯有机化合物转化为低毒性物质，提高产物的可生物降解性。其原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．装置中的离子交换膜为质子交换膜 B．电路中每通过2 mol电子，阳极可收集到标准状况下22.4 L O2 C．阴极电极反应式：RCl＋H＋＋e－===RH＋Cl－ D．电解过程中阴极室的酸碱性保持不变 【变式5-2】（2025·黑龙江牡丹江·一模）电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4。下列说法正确的是(　　) A．阳极的电极反应式为Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O B．右侧的离子交换膜为阳离子交换膜 C．阴极区a%>b% D．阴极产生的气体是氧气 【变式5-3】（2025·浙江宁波·一模）双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H2O解离成H＋和OH－，并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。下图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。 下列说法正确的是(　　) A．出口2的产物为HBr溶液 B．出口5的产物为硫酸溶液 C．Br－可从盐室最终进入阳极液中 D．阴极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ 题型06 考查电解的相关计算 1．电解计算的依据 (1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数。 (2)串联电路中各电解池转移的电子总数相等。 (3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。 2．电解计算的步骤 (1)正确书写电极反应式(特别要注意阳极材料)。 (2)注意溶液中有多种离子共存时，要确定离子放电的先后顺序。 (3)根据得失电子守恒，列出关系式进行计算。 【解题通法】电解计算的方法 (1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。 (3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。 电解计算时常用的定量关系为4e－～4H＋～4OH－～2H2～O2～2Cu～4Ag。 【例6】（2025·吉林四平·一模）在100 mL H2SO4和CuSO4的混合溶液中，用石墨作为电极进行电解，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，则原混合溶液中Cu2＋的物质的量浓度为(　　) A．0.1 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1 C．1 mol·L－1 D．2 mol·L－1 【变式6-1】（2025·江西九江水·一模）将0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2、0.6 mol KCl溶于水，配成100 mL的溶液，用石墨作为电极电解一段时间后，在一极析出0.3 mol Cu，此时在另一极收集到气体的体积为(标准状况)(　　) A．4.48 L B．5.6 L C．6.72 L D．7.84 L 【变式6-2】（2025·福建三明·一模）用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定)。欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入(　　) A．0.1 mol CuO B．0.1 mol CuCO3 C．0.075 mol Cu(OH)2 D．0.05 mol Cu2(OH)2CO3 【变式6-3】（2025·安徽·二模）400 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.6 mol·L－1，用石墨作为电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为400 mL，下列说法正确的是(　　) A．原混合溶液中c(K＋)为0.2 mol·L－1 B．上述电解过程中共转移0.2 mol电子 C．电解得到的Cu的物质的量为0.05 mol D．电解后溶液中c(H＋)为0.5 mol·L－1 题型07 考查电解原理的创新应用 电解原理的创新应用正不断突破传统工业范畴，向高科技领域深度拓展。在能源领域，电解水制氢与可再生能源结合，成为实现“绿氢”经济、解决能源储存与运输难题的核心技术。在环境治理方面，电化学高级氧化技术能高效降解水体中难处理的有机污染物，具有清洁、可控的优势。这些创新应用共同推动了绿色能源、精准环保和前沿制造的进步，彰显了电解技术作为基础工艺的强大生命与潜力。 【例7】环己烷()是一种重要的有机溶剂。一种以苯()为原料电化学合成环己烷的装置如图(M、N均为Pt电极)所示。下列说法错误的是(　　) A.b为直流电源的正极 B.电解一段时间后阳极区溶液中c(H＋)增大 C.M极的电极反应式为＋6e－＋6H＋=== D.若N极产生2.24 L(标准状况)气体，则电路中转移0.2 mol电子 【变式7-1】科学家采用电渗析法提纯乳清(富含NaCl的蛋白质)，有价值的蛋白质回收率达到98%，工作原理如图所示： 下列说法错误的是(　　) A.膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜 B.膜1、膜2孔径不大于半透膜孔径 C.a极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ D.每转移2 mol电子，理论上乳清质量减少58.5 g 【变式7-2】间接电解法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示，质子膜允许H＋和H2O通过。下列有关说法正确的是(　　) A.电极Ⅱ的材料可用铁、铜等导电材料替换 B.电极Ⅰ的电极反应为2HSO＋2e－＋2H＋===S2O＋2H2O C.电解过程中电极Ⅱ附近溶液的pH增大 D.工作时有0.2 mol H＋通过质子膜时可处理2.24 L NO 【变式7-3】电化学降解含NO的酸性废水的原理示意图。下列说法中正确的是(　　) A.铅蓄电池的A极为负极，电极材料为Pb B.铅蓄电池工作过程中每通过电路中2 mol e－则消耗3 mol H2SO4 C.该电解池的阴极反应为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O D.若电解过程中转移5 mol e－，则交换膜两侧电解液的质量变化差值(Δm左－Δm右)为26 g 题型08 考查金属的腐蚀 1．金属的腐蚀 (1)定义：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。 (2)本质：金属原子金属阳离子，即M－ne－===Mn＋。 (3)分类 分类 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应 不纯的金属与电解质溶液接触发生原电池反应 区别 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化 较活泼的金属被氧化 联系 化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，速率更大 2.钢铁的电化学腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 示意图 条件 钢铁表面吸附的水膜酸性较强 钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气 电极 反应 负极(Fe) Fe－2e－===Fe2＋ Fe－2e－===Fe2＋ 正极(C) 2H＋＋2e－===H2↑ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 其他反应 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水生成Fe2O3·xH2O，它是铁锈的主要成分 相互关系 析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生，金属的腐蚀以吸氧腐蚀为主，即吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍 【解题通法】金属腐蚀快慢的判断方法 1.同一种金属在相同电解质溶液中，腐蚀快慢如下： 2.同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。 3.对同一种电解质溶液来说，一般电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。 【例8】（2025·甘肃白银·一模）某地下了一场酸雨，在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对该条件下铁制品发生电化学腐蚀的叙述正确的是(　　) A．该电化学腐蚀是析氢腐蚀 B．正极反应式：O2＋4e－===2O2－ C．原电池反应减缓了铁制品的腐蚀 D．负极反应式：Fe－3e－===Fe3＋ 【变式8-1】（2025·山东·二模）如图，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4的雨水和生铁片。实验观察到开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面。下列说法正确的是(　　) A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生氧化反应 B．雨水酸性较强，生铁片始终发生析氢腐蚀 C．墨水回升时，碳电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．具支试管中溶液酸性增强 【变式8-2】（2025·陕西咸阳·一模）NaCl是海洋大气环境中金属表面的主要固体沉积物之一，NaCl颗粒落在金属表面上，具有很强的吸湿性，促进了金属的腐蚀。下图为碳钢基体在NaCl­大气环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是(　　) A．腐蚀过程中，Fe为负极，发生氧化反应 B．正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ C．Cl－对腐蚀反应起催化作用 D．随着锈层不断增厚，腐蚀速率加快 【变式8-3】（2025·河北·二模）验证牺牲阳极法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。 ① ② ③ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显现象 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是(　　) A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 题型09 考查金属的防护 1．改变金属材料的组成 在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金，如不锈钢、钛合金等。 2．在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。举例如下： (1)非金属保护层：在钢铁制品的表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等。 (2)金属保护层：用电镀等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属。 (3)发蓝处理：用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理(生成一层致密的四氧化三铁薄膜)。 (4)钝化处理：利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。另外，采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面也可以形成稳定的钝化膜。 【解题通法】电化学保护法(阴极保护法) 牺牲阳极法 外加电流法 原理 原电池 电解池 示意图 电极 要求 被保护的金属作为正极，活泼性更强的金属作为负极 被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连，惰性电极作为阳极，与电源的正极相连 应用 锅炉的内壁、船舶的外壳等安装镁合金或锌块 钢铁闸门、地下管道连接电源负极 【例9】（2025·广东肇庆·一模）在城市地下常埋有纵横交错的管道和运输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起金属管道、铁轨的腐蚀，原理简化如图所示。则下列有关说法不正确的是(　　) A．溶液中铁丝左端电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ B．若在NaCl溶液中加入酚酞，右边Fe电极附近溶液会变红 C．地下管道被腐蚀，不易发现，也不便维修，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)，也可以使用外加电流法 D．该原理图可理解为两个串联电解装置 【变式9-1】（2025·福建漳州·一模）将一块镀层破损的铁片置于海边潮湿环境中，一段时间后铁片如图所示。下列说法正确的是(　　) A．电子由铁片流向镀层 B．铁片凹陷深处产生了较多的OH－ C．镀层的金属活动性比铁强 D．对铁进行了牺牲阳极法保护 【变式9-2】（2025·江苏镇江·一模）验证牺牲阳极法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。 ① ② ③ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显现象 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是(　　) A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 【变式9-3】（2025·湖南衡阳·一模）钢铁的防护有多种方法，下列对于图中的方法描述错误的是(　　) A．a、b以导线连接，辅助电极发生氧化反应 B．a、b以电源连接，辅助电极的材料是惰性电极 C．a、b分别连接直流电源，通电后外电路电子被强制从辅助电极流向钢铁闸门 D．a、b分别连接直流电源的负极、正极，该方法是牺牲阳极法 1.（2025·全国卷）某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。 电解时，下列说法错误的是 A．阳极区下降 B．从阴极区向阳极区迁移 C．阴极发生反应 D．阴极转化，阳极将生成 2.（2025·湖南卷）一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电解过程中，向左室迁移 B．电解过程中，左室中的浓度持续下降 C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D．完全转化为的电解总反应： 3.（2025·云南卷）一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理：。下列说法错误的是 A．Pt电极反应： B．外加电场可促进双极膜中水的电离 C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D．Ⅳ室每生成，同时Ⅱ室最多生成 4.（2025·陕晋青宁卷）我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是 A．电解时，从右室向左室移动 B．电解总反应： C．以为原料，也可得到TQ D．用标记电解液中的水，可得到 5.（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 6.（2025·河南卷）一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．Ⅱ为阳离子交换膜 B．电极a附近溶液的减小 C．电极b上发生的电极反应式为 D．若海水用溶液模拟，则每脱除，理论上可回收 7.（2024·重庆卷）我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料，可将电催化转化为甲酸，如图是电解装置示意图。下列说法正确的是 A．电解时电极N上产生 B．电解时电极M上发生氧化反应 C．阴、阳离子交换膜均有两种离子通过 D．总反应为 8.（2024·广东卷）一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是 A．阳极反应： B．阴极区溶液中浓度逐渐升高 C．理论上每消耗，阳极室溶液减少 D．理论上每消耗，阴极室物质最多增加 9.（2024·甘肃卷）某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B．电极2是阴极，发生还原反应： C．工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2 D．理论上电源提供能分解 10.（2025·全国卷）下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是 A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应： B．铁发生腐蚀生锈的反应： C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜： D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应： 11.（2025·浙江·三模）一种从高炉气回收制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如下所示。已知：物质B的电解效率(生产B所用的电子)/n(通过电极的电子)。下列说法中不正确的是 A．在分解池中发生的化学反应为 B．玻碳电极为阳极，电极反应式为 C．离子交换膜为质子交换膜 D．若生成HCOOH的电解效率为60%，当电路中转移1mol电子时，阴极室溶液的质量增加14.2g 12.（2025·福建厦门·一模）一种利用硝酸盐和甘油绿色、连续合成氨气和甲酸的电化学装置如图。下列说法错误的是 A．b电极应接电源正极 B．a电极的电极反应为 C．理论上，每消耗0.1mol，同时生成0.3mol（忽略水解） D．为实现电解池连续稳定工作，隔膜应为阳离子交换膜 13.（2025·福建宁德·三模）一种废水处理装置如图所示。直流电源先连结①④电极时可实现的分离并在Ⅲ室中富集NH3(aq)，再切换电源连结②③电极可实现电还原为NH3(aq)，电极均为惰性电极。下列说法正确的是 A．a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 B．电还原时，③接电源负极 C．电还原时，②的电极反应式为： D．将1L废水中的完全转化为NH3时理论上转移的电子为0.09mol 14.（2025·湖南·一模）碱性条件下(电解质溶液为KOH溶液)，电催化共还原与制备乙酰胺是一种碳中和与废水处理有机结合的绿色电化学策略，其装置如图所示。 下列说法错误的是 A．离子交换膜为阴离子交换膜 B．M极存在电极反应： C．理论上，N极收集到气体2.24L(标准状况下)，M极可制得乙酰胺的质量为5.9g D．与为制备乙酰胺的中间产物 15.（2025·湖南·一模）利用不同氢源(D2O和HCHO)在两个Pd膜电极上同时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以NaOH溶液为电解质溶液，—H可用H表示)。下列说法正确的是 A．电子的流向：电源负极→M极→电解质溶液→N极→电源正极 B．电解一段时间后，阳极室溶液pH升高 C．消耗1mol，有4mol阴离子通过交换膜 D．若无论电解多久N极区产物中也不会有，则存在反应： 16.（2025·湖北武汉·一模）某科研小组以硝基苯为原料电催化合成的装置如图所示，M极和N极为覆盖催化剂的惰性电极，装置工作时定时将N电极室溶液转移至M电极室。 下列说法正确的是 A．装置工作时，通过离子交换膜移向N极 B．阳极反应式：2 C．N极每消耗1mol，转移 D．M电极消耗的和N电极产生的相等 17.（2025·山东·二模）一种利用电化学方法将生物质转化生成的高效合成有机硫化合物的工作原理如图。电解质为溶液，在高纯度导电炭黑(KB)催化作用下，和在电极表面形成、和等有机硫化合物。下列说法错误的是 A．KB能导电是因为其有类石墨的大π键微观结构 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．生成的电极反应式为 D．理论上，每形成键，体系生成标况下 18.（2025·湖南永州·一模）利用在碱性条件下实现废水中（Ⅲ）的回收，铬的去除率大于，其装置如图所示。下列说法正确的是 A．膜a，膜b均为阳离子交换膜 B．废水室中反应的离子方程式为 C．反应一段时间后，阴极区溶液的pH减小 D．通电过程中石墨N极每产生33.6L气体，则双极膜内减少 19.（2025·山西·二模）如图装置可防止金属管道在潮湿土壤中的腐蚀。下列有关说法中正确的是 A．电流由镁块经导线流向管道 B．管道表面上发生氧化反应 C．该保护法为牺牲阳极保护法 D．将镁块换为钠块，则保护效果更好 20.（2025·广东茂名·二模）汽车尾气管的钢材可通过镀铝的方法来延缓腐蚀，下列说法正确的是 A．该法中钢铁为负极被保护 B．该法为牺牲阴极法 C．镀铝时将钢材与电源正极相连 D．电化学腐蚀时铝发生反应： 21.（2025·重庆·三模）光电催化有机卤化反应联合制氢工艺，可同时得到清洁能源和具有高附加值的有机卤化物。以苯甲醚为例，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．电解一段时间后，电解液pH降低 B．A电极发生反应： C．可能的副产物有和 D．光照能降低制备所需的电压，抑制高电压下电极上的副反应 22.（2025·湖南·二模）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取下互换，实现锂的富集。下列说法错误的是 A．电极互换以后，电路中电子的流向不会改变 B．上图中电极4发生的反应为 C．其它金属阳离子因半径较大，不易嵌入到电极1中 D．理论上，图中右侧池电解液中富集时，电路中需通过2mol电子 23.（2025·河南·二模）工业上利用电解的方法在电极上产生活性氧原子自由基，活性氧具有非常强的氧化性，可以将有机物转化为，在Ⅰ区生成，其电解原理如图所示，M极、N极均为惰性电极。下列说法错误的是 A．M极与电源的正极相连 B．Ⅱ区溶液pH升高 C．产生活性氧的电极反应式为 电路中转移时，理论上生成0.5mol 24.（2025·甘肃白银·二模）利用如图电化学装置可制取环氧乙烷()，在双极膜界面处被解离为、并分别向两极迁移。下列说法错误的是 A．催化电极处的电极反应式为 B．若电源为铅酸蓄电池，则a电极材料为 C．向铂电极区移动 D．通电工作一段时间后，、KOH溶液浓度均减小 25.（2025·陕西·二模）以双金属团簇催化剂Cu-Ni电催化硝酸还原反应的机理如图所示(*为催化剂表面吸附的微粒)： 下列说法错误的是 A．X电极连接电源的正极 B．电极上生成的过程中存在反应 C．与反应产生的离子方程式为 D．生成，理论上电路中转移6mol电子 26.（2025·湖南长沙·二模）电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点。一种利用和为原料合成碳酸二甲酯()的装置如图，下列说法不正确的是 A．催化电极E上发生还原反应 B．、都起到了催化作用 C．电解总的化学方程式为 D．当催化电极F生成溴单质时，理论上最多生成 27.（2025·湖南·二模）调节pH可使溶液中的氨基酸主要以两性离子的形式存在，两性离子整体呈电中性，此时溶液的pH为该氨基酸的pI(等电点)。已知：谷氨酸的pI为3.22，丙氨酸的pI为6.02，赖氨酸的pI为9.74。利用如图装置分离这三种氨基酸，、为离子交换膜，电极均为惰性电极。下列说法错误的是 A．电流由电源正极经阳极、电解质溶液、阴极流向电源负极 B．原料室的pH应控制在6.02 C．a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 D．当电路中通过2mol电子时，该装置理论上可分离出谷氨酸和赖氨酸共2mol 28.（2025·辽宁辽阳·一模）以甲苯为原料通过间接氧化法可以制取苯甲醛、苯甲酸等物质，反应原理如图所示（电极I和电极Ⅱ均为电极）。下列说法错误的是 A．电极I与电源的负极相连，发生氧化反应 B．电解时，电极Ⅱ的电极反应式为 C．甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物是互溶的液体，故不能通过分液的方法分离 D．若甲苯氧化时仅生成苯甲酸，理论上需要消耗的的物质的量为 29.（2025·重庆·一模）有机电化学合成是一种有前景的绿色合成技术，利用锂离子电池为电源电化学合成1，2-二氯乙烷的装置如图所示。若该装置工作时中间室溶液的浓度通过调整保持不变，电解时阴极生成气体的速率为，下列说法错误的是 A．电解过程中，锂离子电池中向锂电池的端移动 B．离子交换膜I为阳离子交换膜，离子交换膜II为阴离子交换膜 C．合成室内发生的反应为 D．中间室补充的速率为 30.（2025·湖南·三模）工业生产产生的氨逸到空气中会造成污染，科学家采用石墨烯作电极材料设计了一种新型绿色处理尾气中的方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示。下列说法正确的是 A．极接直流电源的负极，发生氧化反应 B．极的电极反应式为 C．当电解质溶液中传导时，有穿过质子交换膜 D．若用铅酸蓄电池作电源，当电源负极增重时，极消耗(折合成标准状况) / 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 一、题型精讲 题型01 考查电解池的判断 1 题型02 考查电解池原理 3 题型03 考查电解规律及其应用 6 题型04 考查电解原理的应用 9 题型05 考查离子交换膜在电解中的应用 12 题型06 考查电解的相关计算 15 题型07 考查电解原理的创新应用 18 题型08 考查金属的腐蚀 21 题型09 考查金属的防护 24 二、靶向突破 题型01 考查电解池的判断 1.电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。 2.电解池(也称电解槽)：在外接电源的作用下，将电能转化为化学能的装置。 3.电解池的电极名称。 阴极：与直流电源的负极相连的电极，发生还原反应； 阳极：与直流电源的正极相连的电极，发生氧化反应。 4.电解池的构成条件。 【例1】下列关于电解池工作原理的说法错误的是(　　) A．电解池是一种将电能转化成化学能的装置 B．电解池中发生的反应是非自发的氧化还原反应 C．电解池工作时，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应 D．与原电池不同，电解池放电时，电极本身不会参加电极反应 【答案】D 【解析】如果阳极是活泼电极，电极本身失去电子，发生氧化反应。 【变式1-1】 如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是(　　) A．a为负极、b为正极 B．a为阳极、b为阴极 C．电解过程中，d电极质量增加 D．电解过程中，氯离子浓度不变 【答案】C 【解析】电流从电源的正极流出，因此a为正极，b为负极，则c为阳极，d为阴极。电解CuCl2溶液的电极反应分别为阳极(c电极)：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极(d电极)：Cu2＋＋2e－===Cu，故C项正确。 【变式1-2】 铝及铝合金经过阳极氧化，铝表面能生成几十微米厚的氧化铝膜。某研究性学习小组模拟工业法对铝片表面进行氧化处理，按照如图所示装置连接，电解40 min后取出铝片，用水冲洗，放在水蒸气中封闭处理20～30 min，即可得到更加致密的氧化膜。下列有关说法正确的是(　　) A．电解时，电子从电源负极→导线→铝极，铅极→导线→电源正极 B．在电解过程中，H＋向铝片移动，SO向铅片移动 C．电解过程阳极周围溶液的pH下降 D．电解的总反应为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 【答案】D 【解析】电子流向和电流流向相反，电解时电子从电源负极→导线→铅极，铝极→导线→电源正极，A错误；在电解过程中，氢离子向阴极移动，硫酸根离子向阳极移动，B错误；电解时，阳极是活泼金属铝电极时，放电的是电极本身，pH基本不变，C错误；阳极是活泼金属铝电极，金属铝在该极失电子，阴极是氢离子得电子，所以电解的总反应式可表示为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑，D正确。 【变式1-3】 如下图所示装置中属于电解池的是________(填序号)。 【答案】③⑥ 【解析】根据电解池的构成条件逐个判断。①②⑤无外接直流电源，不能构成电解池；④无电解质溶液或熔融电解质；⑦中蔗糖属于非电解质，不能构成电解池；⑧没有形成闭合回路，不能构成电解池。 题型02 考查电解池原理 1.电解池定义：将电能转化为化学能的装置。 构成条件 ①直流电源；②两个电极；③闭合回路；④电解质溶液或熔融电解质 电 极 阳极 与电源正极相连的电极，发生氧化反应 阴极 与电源负极相连的电极，发生还原反应 离子流向 阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极 电子流向 从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极 2．电解池阴阳极的判断方法 【解题通法】电解池电极产物的判断 【例2】（2025·河北石家庄·一模）在某电解质溶液里，用M和N作电极，通电一段时间后，发现M极质量减小，N极质量增大，符合这一情况的是(　　) A．电解质溶液是稀硫酸 B．M是阳极，N是阴极 C．M和N都是石墨电极 D．M是阴极，N是阳极 【答案】B 【解析】如果电解质溶液是稀硫酸，阳极发生氧化反应，质量会减少，即M极质量减小；阴极发生还原反应放出氢气，N极质量不变，故A不符合题意；由题意可知，M极质量减小，则发生氧化反应，为阳极；N极质量增大，溶液中的金属阳离子得电子在N极上析出，发生还原反应，N为阴极，故B符合题意，D不符合题意；如果M和N均是石墨电极，M极质量不会减小，故C不符合题意。 【变式2-1】（2025·辽宁鞍山·一模）如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d为石墨电极。则下列有关判断正确的是(　　) A．a为负极、b为正极 B．a为阳极、b为阴极 C．电解过程中，d电极质量增加 D．电解过程中，氯离子浓度不变 【答案】C 【解析】电流从电源的正极流出，因此a为正极，b为负极，则c为阳极，d为阴极；电解CuCl2溶液的电极反应为阳极(c电极)：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极(d电极)：Cu2＋＋2e－===Cu，故A、B、D项错误，C项正确。 【变式2-2】（2025·河南开封·一模）某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是(　　) A．电解过程中，铜电极上有H2产生 B．电解初期，主反应方程式为Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑ C．电解一定时间后，石墨电极上始终无铜析出 D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大 【答案】B 【解析】铜电极与电源正极相连作为阳极，铜失去电子，电解过程中，铜电极上不会有H2产生，A错误；铜电极与电源正极相连作为阳极，铜失去电子，石墨电极是阴极，溶液中的氢离子放电，则电解初期，主反应方程式为Cu＋H2SO4CuSO4＋H2↑，B正确；电解一定时间后，溶液中铜离子浓度增大，由于Cu2＋的氧化性大于H＋，所以Cu2＋也会在阴极放电生成铜，即阴极上先是H＋得电子放出H2，后是Cu2＋得电子析出Cu，C错误；根据C项分析可知，在整个电解过程中，起始时H＋的浓度不断减小，随后基本保持不变，D错误。 【变式2-3】（2025·湖北鄂州·一模）如图所示，在一定电压下用惰性电极电解由等物质的量浓度的FeCl2、HCl组成的混合溶液。已知在此电压下，阴、阳离子根据放电顺序都可能在阳极放电，下列分析不正确的是(　　) A．C1电极上的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ B．C2电极处溶液首先变棕黄色 C．C2电极上可依次发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋、2Cl－－2e－===Cl2↑ D．当C1电极上有2 g物质生成时，就会有2NA个电子通过溶液发生转移 【答案】D 【解析】C1电极与电源的负极相连，为阴极，溶液中的H＋在阴极放电，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，A正确；C1电极上H＋放电生成H2，C2电极与电源的正极相连，为阳极，Fe2＋的还原性强于Cl－，则依次发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋、2Cl－－2e－===Cl2↑，故C2电极处溶液首先变棕黄色，B、C正确；电子只能通过导线转移，不能通过溶液转移，D错误。 题型03 考查电解规律及其应用 1．电解水型 电解质 H2SO4 NaOH Na2SO4 阳极反应式 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ 2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极反应式 4H＋＋4e－===2H2↑ 4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ 4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ pH变化 减小 增大 不变 复原加入物质 H2O 2.电解电解质型 电解质 HCl CuCl2 阳极反应式 2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极反应式 2H＋＋2e－===H2↑ Cu2＋＋2e－===Cu pH变化 增大 — 复原加入物质 HCl(g) CuCl2(s) 3.电解质和水都发生电解型 电解质 NaCl CuSO4 阳极反应式 2Cl－－2e－===Cl2↑ 2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 阴极反应式 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 2Cu2＋＋4e－===2Cu pH变化 增大 减小 复原加入物质 HCl(g) CuO或CuCO3(s) 【解题通法】电极反应式及电解总反应方程式的书写步骤 [以惰性电极电解Cu(NO3)2溶液为例] 【例3】（2025·湖北·二模）用惰性电极电解稀硫酸、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是(　　) A．H2和Cl2 B．H2和O2 C．Cu和Cl2 D．Cu和O2 【答案】C 【解析】稀硫酸、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，阳离子的放电顺序：Cu2＋＞H＋＞Na＋，阴离子的放电顺序：Cl－＞OH－＞酸根离子，因此用惰性电极电解稀H2SO4、Cu(NO3)2、NaCl的混合液，阳极Cl－先失电子生成Cl2，阴极Cu2＋先得电子生成Cu，即最初一段时间阴极和阳极上析出的物质分别是Cu和Cl2，故选C。 【变式3-1】（2025·安徽阜阳·一模）某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法正确的是(　　) A．电源中a为负极，b为正极 B．电解池中的电解液不可以是NaCl溶液 C．B电极发生的反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．A、B两端都必须使用铁作为电极 【答案】C 【解析】结合氢氧化亚铁不被氧化变色可知，生成的氢气需将装置中原有氧气带出，且氢气的密度小于水，所以氢气从B端阴极析出，A电极则是铁作为阳极失电子生成亚铁离子，则b为负极，a为正极，A错误；因为阳极是铁，活性电极作为阳极时，阳极材料铁失电子生成亚铁离子，阴极上水放电生成氢气和氢氧根离子，所以能生成氢氧化亚铁白色沉淀，故电解液可以是NaCl溶液，B错误；B为阴极，阴极上发生的反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，C正确；A电极为Fe，B电极可为惰性电极，D错误。 【变式3-2】（2025·广西柳州·一模）下列关于如图电解池工作时的相关叙述正确的是(　　) A．Fe电极为阳极，发生氧化反应 B．Cl－向石墨电极做定向移动 C．石墨电极上的电极反应：Fe3＋＋3e－===Fe D．电解池总反应：2Cl－＋2Fe3＋Cl2↑＋2Fe2＋ 【答案】A 【解析】电子流出的一极是电源的负极，故Fe电极连接电源的正极，为阳极，发生氧化反应，A正确；电解池中，阴离子向阳极移动，则Cl－向Fe电极做定向移动，B错误；石墨电极是电解池的阴极，发生还原反应，电极反应为Fe3＋＋e－===Fe2＋，C错误；Fe电极为阳极，是活性电极，Fe被氧化生成Fe2＋，石墨电极是电解池的阴极，Fe3＋发生还原反应生成Fe2＋，故电解池总反应为Fe＋2Fe3＋3Fe2＋，D错误。 【变式3-3】（2025·湖南·二模）用惰性电极电解足量的Cu(NO3)2溶液，下列说法不正确的是(　　) A．阴极上的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu B．阳极上的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ C．若有6.4 g金属Cu析出，放出的O2为0.05 mol D．恰好电解完时，加入一定量的Cu(NO3)2使溶液恢复到原来的浓度 【答案】D 【解析】用惰性电极电解足量的Cu(NO3)2溶液，阴极上的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu，阳极上的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，若有6.4 g金属Cu(即0.1 mol)析出，则转移电子0.2 mol，放出的O2为0.2 mol÷4＝0.05 mol；恰好电解完时，应加入一定量的CuO或CuCO3使溶液恢复到原来的浓度。 题型04 考查电解原理的应用 1．电解饱和食盐水(氯碱工业) 离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图 阳极反应 2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应) 阴极反应 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(还原反应) 总反应(离子方程式) 2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑ 应用 制备氢气、氯气和烧碱 2.电镀 (1)定义：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 (2)主要目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。 (3)铁件上镀铜 阳极材料 镀层金属(铜片) 装置示意图 阴极材料 待镀金属制品(铁件) 电镀液 含有镀层金属离子的溶液(CuSO4溶液) 阳极反应 Cu－2e－===Cu2＋ 阴极反应 Cu2＋＋2e－===Cu 溶液变化 电解质溶液的浓度保持不变 3.金属的电解精炼(如电解精炼铜，杂质含Zn、Fe、Ag、Au等) (1)粗铜为阳极，主要的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；纯铜为阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；电解质溶液为CuSO4溶液。 (2)活泼性较强的铁、锌等以离子形式进入电解质溶液，活泼性较差的金、银则沉积在电解槽底部形成阳极泥。 4．电冶金 (1)本质：使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程：Mn＋＋ne－=== M。 (2)实例：电解熔融氯化钠可以得到金属钠。 阴极：Na＋＋e－===Na，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，总反应：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 【例4】（2025·山东德州·一模）如图是工业电解饱和食盐水的原理示意图，下列有关说法不正确的是(　　) A．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气 B．该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过 C．装置中发生反应的离子方程式为Cl－＋2H＋Cl2↑＋H2↑ D．该装置将电能转化为化学能 【答案】C 【解析】由题图看出①处的物质为电解池阳极产生的氯气，②处的物质为电解池阴极产生的氢气，A对；该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过，能防止氯气与碱反应，且在阴极区得到浓度较高的烧碱溶液，B对；电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl－＋2H2O2OH－＋Cl2↑＋H2↑，C错；电解池是将电能转化为化学能的装置，D对。 【变式4-1】（2025·河北衡水·一模）用铁棒和铜棒作为电极，模拟在铁棒上镀铜，实验装置如图所示，下列判断正确的是(　　) A．溶液中阳离子移向b电极发生还原反应 B．铜棒的材质必须用纯铜 C．电解一段时间后加Cu(OH)2固体使溶液恢复原来的浓度 D．该实验过程中电解质溶液的pH会不断减小 【答案】A 【解析】用电解原理模拟在铁棒上镀铜，则铁为阴极，铜为阳极，即a电极为Cu，b电极为Fe，阴极上铜离子得电子析出铜单质。电解过程中，a电极为阳极、b电极为阴极，溶液中阳离子Cu2＋移向b电极发生还原反应生成铜，故A正确；电镀时镀层金属为阳极，a电极即铜棒常常用纯铜，但也可用铜合金，故B错误；电镀铜时，铜在阳极失去电子进入溶液中，溶液中的铜离子在阴极得电子生成铜，理论上溶液中离子的种类和浓度不变，pH不变，电解一段时间后不需要加Cu(OH)2固体使溶液恢复原来的浓度，故C、D错误。 【变式4-2】（2025·四川泸州·一模）粗铜中含有Fe、Zn、Ni等杂质，用如图装置精炼铜。下列有关说法正确的是(　　) A．a是粗铜、b是纯铜 B．反应前后 CuSO4溶液的浓度保持不变 C．阴极电极反应为 Cu2＋＋2e－===Cu D．电解过程中，a、b两极质量的变化量一直相等 【答案】C 【解析】电解精炼铜时，粗铜为阳极，纯铜为阴极，b为阳极，a为阴极，A错误；电解精炼铜时，粗铜为阳极，比金属铜活泼的金属锌、铁、镍会先于金属铜失电子，纯铜为阴极，电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，所以反应前后CuSO4溶液的浓度降低，电解初期，阳极质量减少的量与阴极质量增加的量不相等，B、D错误，C正确。 【变式4-3】（2025·海南三亚·一模）下列叙述正确的是(　　) A．电镀时，通常把待镀的金属制品作为阳极 B．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O C．电解熔融的NaCl，在阳极能得到Na D．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作为阳极 【答案】B 【解析】电镀时，通常把待镀的金属制品作为阴极，镀层金属作为阳极，故A错误；氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故B正确；电解熔融的NaCl，在阳极得到Cl2，在阴极得到金属钠，故C错误；铁作为阳极时，铁将放电生成Fe2＋，开始时阴极还能析出少量铝，后来就变成电镀铁了，同时用铁作为阳极，阳极放电的是金属铁，电极被损耗，不符合生产实际，应用石墨作为阳极，故D错误。 题型05 考查离子交换膜在电解中的应用 1．常见的离子交换膜 离子交换膜又叫隔膜，由特殊高分子材料制成。离子交换膜分为以下几类： (1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，不允许阴离子通过。 (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。 (3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。 (4)双极膜，亦称双极性膜，膜的一侧为阳膜，只允许阳离子通过，另一侧为阴膜，只允许阴离子通过。 2．离子交换膜的作用 (1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。 (2)能选择性地通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。 3.“离子交换膜”电解池的解题步骤 第一步，分清离子交换膜的类型，判断允许哪种离子通过离子交换膜。 第二步，写出电极反应式，判断离子交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷守恒判断离子迁移方向。 第三步，分析离子交换膜的作用。在产品制备中，离子交换膜的作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。 4．离子交换膜的相关计算 (1)迁移离子所带的电荷总数等于外电路上转移的电子总数。 (2)溶液质量变化等于电极反应引起的变化和离子迁移引起的变化之和。 【解题通法】解答含有离子交换膜的电解类试题的思维流程 【例5】（2025·河北秦皇岛·一模）三室式电渗析法处理含NH4NO3废水的原理如图所示，工作一段时间后，在两极区均得到副产品NH4NO3。下列叙述错误的是(　　) A．a极为电源负极，b极为电源正极 B．c膜是阳离子交换膜，d膜是阴离子交换膜 C．阳极电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O D．Ⅱ室溶液pH保持不变 【答案】D 【解析】在直流电源的作用下，Ⅱ室中的NH和NO可通过离子交换膜，工作一段时间后，在两极区均得到副产品NH4NO3，则NH向Ⅰ室移动，即c膜为阳离子交换膜，NO向Ⅲ室移动，即d膜为阴离子交换膜；在电解池中，阳离子向阴极移动，则与电源a极连接的石墨为阴极，电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，Ⅰ室中阳离子减少，NH移动到Ⅰ室与硝酸根离子形成硝酸铵；a极为电源负极，b极为电源正极，与b极相连的石墨为阳极，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，Ⅲ室中剩余较多NH，NO移动到Ⅲ室与铵根离子形成硝酸铵；Ⅱ室中存在铵根离子的水解使溶液显酸性，随着铵根离子进入Ⅰ室，溶液酸性逐渐减弱，pH逐渐增大。 【变式5-1】（2025·山西太原·一模）采用电催化氧化法可将污水中毒性较大的含氯有机化合物转化为低毒性物质，提高产物的可生物降解性。其原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．装置中的离子交换膜为质子交换膜 B．电路中每通过2 mol电子，阳极可收集到标准状况下22.4 L O2 C．阴极电极反应式：RCl＋H＋＋e－===RH＋Cl－ D．电解过程中阴极室的酸碱性保持不变 【答案】A 【解析】由题图可知，左槽与外接电源的负极相连，得电子为阴极室，电极反应式为RCl＋H＋＋2e－===RH＋Cl－；右槽与外接电源的正极相连，失电子为阳极室，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。从该催化氧化法为将毒性较大的含氯有机化合物转化为低毒性物质的目的分析，若Cl－进入阳极区，则会生成有毒气体氯气，不符合要求，故装置中的离子交换膜为质子交换膜，可防止氯气产生，A正确；由上述分析，电路中每通过2 mol电子，阳极可收集到0.5 mol的O2，标准状况下体积为11.2 L，B错误；由上述分析，阴极发生得电子的还原反应，电极反应式应为RCl＋H＋＋2e－===RH＋Cl－，C错误；由上述分析，电解过程中右槽中的H＋不断进入左槽，从阴极室的电极反应式：RCl＋H＋＋2e－===RH＋Cl－可知，进入阴极室的H＋只有一半与R结合为RH，另一半仍然存在于溶液中，故溶液酸性增强，D错误。 【变式5-2】（2025·黑龙江牡丹江·一模）电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。Na2FeO4是制造高铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4。下列说法正确的是(　　) A．阳极的电极反应式为Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O B．右侧的离子交换膜为阳离子交换膜 C．阴极区a%>b% D．阴极产生的气体是氧气 【答案】A 【解析】由题图可知，Fe为阳极，故发生氧化反应生成FeO，电极反应式为Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O，A正确；阳极反应消耗阴离子氢氧根离子，则中间室的氢氧根离子向右侧阳极移动，故右侧的离子交换膜为阴离子交换膜，B错误；阴极区水被电解产生H2和OH－，中间室的钠离子向左侧阴极移动，故NaOH溶液浓度变大，即a%<b%，C错误；阴极水放电生成氢气和OH－，D错误。 【变式5-3】（2025·浙江宁波·一模）双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H2O解离成H＋和OH－，并分别通过离子交换膜向两侧发生迁移。下图为NaBr溶液的电渗析装置示意图。 下列说法正确的是(　　) A．出口2的产物为HBr溶液 B．出口5的产物为硫酸溶液 C．Br－可从盐室最终进入阳极液中 D．阴极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ 【答案】D 【解析】电解时，溶液中的阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，盐室中的Na＋通过阳离子交换膜向交换室1移动，与双极膜提供的氢氧根离子结合，故出口2的产物为NaOH溶液，A错误；盐室中的Br－通过阴离子交换膜向交换室2移动，与双极膜提供的氢离子结合，故出口4的产物为HBr溶液，钠离子不能通过双极膜，故出口5的产物不是硫酸溶液，B错误；结合选项B，Br－不会从盐室最终进入阳极液中，C错误；电解池阴极发生还原反应，双极膜提供的H＋在阴极发生反应2H＋＋2e－===H2↑，D正确。 题型06 考查电解的相关计算 1．电解计算的依据 (1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数。 (2)串联电路中各电解池转移的电子总数相等。 (3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。 2．电解计算的步骤 (1)正确书写电极反应式(特别要注意阳极材料)。 (2)注意溶液中有多种离子共存时，要确定离子放电的先后顺序。 (3)根据得失电子守恒，列出关系式进行计算。 【解题通法】电解计算的方法 (1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路上转移的电子数相等。 (2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。 (3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。 电解计算时常用的定量关系为4e－～4H＋～4OH－～2H2～O2～2Cu～4Ag。 【例6】（2025·吉林四平·一模）在100 mL H2SO4和CuSO4的混合溶液中，用石墨作为电极进行电解，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，则原混合溶液中Cu2＋的物质的量浓度为(　　) A．0.1 mol·L－1 B．0.2 mol·L－1 C．1 mol·L－1 D．2 mol·L－1 【答案】C 【解析】电解0.1 L H2SO4和CuSO4的混合溶液，阳极发生的电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极发生的电极反应为Cu2＋＋2e－===Cu，2H＋＋2e－===H2↑，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，即均生成0.1 mol气体，阳极生成0.1 mol氧气说明转移了0.4 mol电子，而阴极生成的0.1 mol H2只得到0.2 mol电子，所以剩余0.2 mol电子由铜离子获得，则溶液中有0.1 mol铜离子，铜离子的浓度为＝1 mol·L－1，故选C。 【变式6-1】（2025·江西九江水·一模）将0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2、0.6 mol KCl溶于水，配成100 mL的溶液，用石墨作为电极电解一段时间后，在一极析出0.3 mol Cu，此时在另一极收集到气体的体积为(标准状况)(　　) A．4.48 L B．5.6 L C．6.72 L D．7.84 L 【答案】D 【解析】阴极反应的先后顺序为Ag＋＋e－===Ag、Cu2＋＋2e－===Cu，根据题意阳极生成0.2 mol银、0.3 mol Cu，转移0.8 mol电子；阳极反应的先后顺序为2Cl－－2e－===Cl2↑、2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，0.6 mol Cl－生成0.3 mol氯气，转移0.6 mol电子，所以还有水反应转移0.2 mol电子，生成0.05 mol氧气，故阳极生成气体的总物质的量为0.35 mol，体积为(标准状况)7.84 L。 【变式6-2】（2025·福建三明·一模）用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定)。欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入(　　) A．0.1 mol CuO B．0.1 mol CuCO3 C．0.075 mol Cu(OH)2 D．0.05 mol Cu2(OH)2CO3 【答案】D 【解析】电解CuSO4溶液时，开始发生反应：2CuSO4＋2H2O2Cu＋O2↑＋2H2SO4，一段时间后，转移相同数目电子时得到的气体体积增大，说明发生反应：2H2O2H2↑＋O2↑。由题图可知，第一阶段析出的Cu为＝0.1 mol，放出的氧气为＝0.05 mol，则欲恢复为电解前的浓度需要加入0.1 mol CuO；第二阶段消耗的水为＝0.05 mol，则欲恢复为电解前的浓度还需要加入0.05 mol H2O。由于加入CuCO3后反应生成二氧化碳，加入0.1 mol CuCO3相当于加入0.1 mol CuO，不能恢复为电解前的浓度；Cu(OH)2可以改写为CuO·H2O，加入0.075 mol Cu(OH)2相当于加入0.075 mol CuO和0.075 mol H2O，也不能恢复为电解前的浓度；Cu2(OH)2CO3可以改写为2CuO·H2O·CO2，加入0.05 mol Cu2(OH)2CO3等效为加入0.1 mol CuO和0.05 mol H2O，溶液可恢复为电解前的浓度，故选D。 【变式6-3】（2025·安徽·二模）400 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.6 mol·L－1，用石墨作为电极电解此溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为400 mL，下列说法正确的是(　　) A．原混合溶液中c(K＋)为0.2 mol·L－1 B．上述电解过程中共转移0.2 mol电子 C．电解得到的Cu的物质的量为0.05 mol D．电解后溶液中c(H＋)为0.5 mol·L－1 【答案】D 【解析】电解硝酸钾和硝酸铜混合溶液时，阳极上水放电生成氧气和H＋：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，阴极上铜离子先放电生成铜单质：Cu2＋＋2e－===Cu，当铜离子完全析出时，水再放电生成氢气和OH－：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，气体的物质的量是0.1 mol，每生成1 mol氧气转移4 mol电子，每生成1 mol 氢气转移2 mol电子，每生成1 mol铜转移2 mol电子，所以根据转移电子守恒可知，电解得到的铜的物质的量是0.1 mol，则铜离子的物质的量浓度为0.1 mol÷0.4 L＝0.25 mol·L－1，根据电荷守恒可知，钾离子的物质的量浓度为0.6 mol·L－1－0.25 mol·L－1×2＝0.1 mol·L－1，据此分析解答。A.据分析可知，原混合溶液中c(K＋)为0.1 mol·L－1，A错误；B.上述电解过程中共转移0.4 mol电子，B错误；C.电解得到的Cu的物质的量为0.1 mol，C错误；D.当电解硝酸铜时溶液中生成H＋，当电解硝酸钾溶液时，实际上是电解水，所以电解后溶液中H＋的物质的量为生成的铜的2倍，c(H＋)＝＝0.5 mol·L－1，D正确。 题型07 考查电解原理的创新应用 电解原理的创新应用正不断突破传统工业范畴，向高科技领域深度拓展。在能源领域，电解水制氢与可再生能源结合，成为实现“绿氢”经济、解决能源储存与运输难题的核心技术。在环境治理方面，电化学高级氧化技术能高效降解水体中难处理的有机污染物，具有清洁、可控的优势。这些创新应用共同推动了绿色能源、精准环保和前沿制造的进步，彰显了电解技术作为基础工艺的强大生命与潜力。 【例7】环己烷()是一种重要的有机溶剂。一种以苯()为原料电化学合成环己烷的装置如图(M、N均为Pt电极)所示。下列说法错误的是(　　) A.b为直流电源的正极 B.电解一段时间后阳极区溶液中c(H＋)增大 C.M极的电极反应式为＋6e－＋6H＋=== D.若N极产生2.24 L(标准状况)气体，则电路中转移0.2 mol电子 【答案】D 【解析】A.由苯生成环己烷可知，其中碳的化合价降低，则M极为阴极，N极为阳极，则b为电源的正极，A项正确；B.阳极电解水，生成O2，H＋移向M极，但消耗水，体积减小，HClO4浓度增大，c(H＋)增大，B项正确；C.M极发生还原反应，其电极反应式为＋6e－＋6H＋===，C项正确；D.N极产生的是O2，产生2.24 L(标准状况)O2，转移0.4 mol电子，D项错误。 【变式7-1】科学家采用电渗析法提纯乳清(富含NaCl的蛋白质)，有价值的蛋白质回收率达到98%，工作原理如图所示： 下列说法错误的是(　　) A.膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜 B.膜1、膜2孔径不大于半透膜孔径 C.a极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ D.每转移2 mol电子，理论上乳清质量减少58.5 g 【答案】D 【解析】a极区的稀氢氧化钠溶液变为浓氢氧化钠溶液，说明a极区生成了氢氧化钠，即钠离子通过膜1向a极区迁移，膜1为阳离子交换膜；同理，氯离子通过膜2向b极区迁移，膜2为阴离子交换膜，A项正确；提纯蛋白质，不能让蛋白质(胶体粒子)通过膜1、膜2，所以膜1、膜2孔径应不大于半透膜孔径，B项正确；a极为阴极，发生还原反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，C项正确；每转移2 mol电子，结合电极反应和电荷守恒可知，理论上乳清减少的质量为2 mol NaCl的质量，即质量减少117 g，D项错误。 【变式7-2】间接电解法可对大气污染物NO进行无害化处理，其工作原理如图所示，质子膜允许H＋和H2O通过。下列有关说法正确的是(　　) A.电极Ⅱ的材料可用铁、铜等导电材料替换 B.电极Ⅰ的电极反应为2HSO＋2e－＋2H＋===S2O＋2H2O C.电解过程中电极Ⅱ附近溶液的pH增大 D.工作时有0.2 mol H＋通过质子膜时可处理2.24 L NO 【答案】B 【解析】A.电极Ⅱ有O2产生，是电解质溶液中H2O失电子，电极Ⅱ作阳极，若用铁、铜作电极，则是铁、铜本身失去电子，A项错误；B.由分析可知，电极Ⅰ的电极反应为2HSO＋2e－＋2H＋===S2O＋2H2O，B项正确；C.电极Ⅱ上的反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，故电解过程中电极Ⅱ附近溶液的pH减小，C项错误；D.工作时有0.2 mol H＋通过质子膜时转移0.2 mol电子，据得失电子守恒，消耗0.1 mol NO，但未指明是否是标准状况，无法得出消耗的NO的体积，D项错误。 【变式7-3】电化学降解含NO的酸性废水的原理示意图。下列说法中正确的是(　　) A.铅蓄电池的A极为负极，电极材料为Pb B.铅蓄电池工作过程中每通过电路中2 mol e－则消耗3 mol H2SO4 C.该电解池的阴极反应为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O D.若电解过程中转移5 mol e－，则交换膜两侧电解液的质量变化差值(Δm左－Δm右)为26 g 【答案】C 【解析】A.根据题给装置知，右侧Ag－Pt电极上NO转化为N2，发生还原反应，为电解池的阴极，与铅蓄电池的负极相连，故铅蓄电池的B极为负极，A错误；B.铅蓄电池工作过程中的电池反应为Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO===2PbSO4＋2H2O，每通过电路中2 mol电子则消耗2 mol H2SO4，B错误；C.该电解池的电解液呈酸性，阴极反应为2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，C正确；D.电解过程中阳极反应：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，若电解过程中转移5 mol电子，则左侧生成1.25 mol氧气，同时还有5 mol氢离子进入右侧装置，Δm左＝45 g，右侧生成0.5 mol氮气，Δm右＝9 g，则交换膜两侧电解液的质量变化差(Δm左－Δm右)为36 g，D错误。 题型08 考查金属的腐蚀 1．金属的腐蚀 (1)定义：金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的现象。 (2)本质：金属原子金属阳离子，即M－ne－===Mn＋。 (3)分类 分类 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应 不纯的金属与电解质溶液接触发生原电池反应 区别 无电流产生 有微弱电流产生 本质 金属被氧化 较活泼的金属被氧化 联系 化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，速率更大 2.钢铁的电化学腐蚀 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 示意图 条件 钢铁表面吸附的水膜酸性较强 钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中性，但溶有一定量的氧气 电极 反应 负极(Fe) Fe－2e－===Fe2＋ Fe－2e－===Fe2＋ 正极(C) 2H＋＋2e－===H2↑ 2H2O＋O2＋4e－===4OH－ 总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 其他反应 4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水生成Fe2O3·xH2O，它是铁锈的主要成分 相互关系 析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生，金属的腐蚀以吸氧腐蚀为主，即吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍 【解题通法】金属腐蚀快慢的判断方法 1.同一种金属在相同电解质溶液中，腐蚀快慢如下： 2.同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。 3.对同一种电解质溶液来说，一般电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。 【例8】（2025·甘肃白银·一模）某地下了一场酸雨，在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对该条件下铁制品发生电化学腐蚀的叙述正确的是(　　) A．该电化学腐蚀是析氢腐蚀 B．正极反应式：O2＋4e－===2O2－ C．原电池反应减缓了铁制品的腐蚀 D．负极反应式：Fe－3e－===Fe3＋ 【答案】A 【解析】铁制品中含有铁和碳，酸雨使水膜呈酸性，构成了原电池，会发生析氢腐蚀，故A正确；酸性环境中发生析氢腐蚀，正极反应为氢离子得电子生成氢气：2H＋＋2e－==H2↑，故B错误；原电池反应会加快铁制品的腐蚀，故C错误；发生电化学腐蚀时金属铁被氧化为Fe2＋，负极反应式为Fe－2e－=Fe2＋，故D错误。 【变式8-1】（2025·山东·二模）如图，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4的雨水和生铁片。实验观察到开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面。下列说法正确的是(　　) A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生氧化反应 B．雨水酸性较强，生铁片始终发生析氢腐蚀 C．墨水回升时，碳电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．具支试管中溶液酸性增强 【答案】C 【解析】pH＝4的雨水显酸性，则生铁片先发生析氢腐蚀，铁为负极发生氧化反应，随着反应的进行，雨水中的氢离子浓度逐渐降低，生铁片发生吸氧腐蚀，整个过程中碳为正极，具支试管中溶液酸性减弱，A、B、D错误；发生析氢腐蚀时导管内液面下降，发生吸氧腐蚀时导管内液面回升，碳电极为正极，液面回升时碳电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正确。 【变式8-2】（2025·陕西咸阳·一模）NaCl是海洋大气环境中金属表面的主要固体沉积物之一，NaCl颗粒落在金属表面上，具有很强的吸湿性，促进了金属的腐蚀。下图为碳钢基体在NaCl­大气环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是(　　) A．腐蚀过程中，Fe为负极，发生氧化反应 B．正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ C．Cl－对腐蚀反应起催化作用 D．随着锈层不断增厚，腐蚀速率加快 【答案】D 【解析】铁是活泼金属，腐蚀过程中，Fe为负极，发生失去电子的氧化反应，A正确；氧气在正极得到电子，电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B正确；根据题干信息可判断Cl－对腐蚀反应起催化作用，C正确；随着锈层不断增厚，铁与空气接触的面积减小，因此腐蚀速率减慢，D错误。 【变式8-3】（2025·河北·二模）验证牺牲阳极法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。 ① ② ③ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显现象 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是(　　) A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 【答案】D 【解析】②中Zn为负极，发生氧化反应生成Zn2＋，Fe为正极被保护，所以向取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，无明显现象，③中Fe在酸性环境中发生析氢腐蚀，Fe为负极被氧化生成Fe2＋，所以向取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，对比②③可知，Zn保护了Fe，A项正确；①与②的区别在于：前者是将铁氰化钾溶液直接滴入烧杯中，而后者是向取出的少量Fe附近的溶液中滴加铁氰化钾溶液，①中出现了蓝色沉淀，说明有Fe2＋生成，对比分析可知，可能是铁氰化钾氧化Fe生成了Fe2＋，B项正确；通过上述分析可知，验证Zn保护Fe时不能用①的方法，C项正确；若将Zn换成Cu，铁氰化钾仍会将Fe氧化为Fe2＋，在铁的表面同样会生成蓝色沉淀，所以无法判断Fe2＋是不是负极产物，即无法判断Fe与Cu的活泼性，D项错误。 题型09 考查金属的防护 1．改变金属材料的组成 在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金，如不锈钢、钛合金等。 2．在金属表面覆盖保护层 在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。举例如下： (1)非金属保护层：在钢铁制品的表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等。 (2)金属保护层：用电镀等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属。 (3)发蓝处理：用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理(生成一层致密的四氧化三铁薄膜)。 (4)钝化处理：利用阳极氧化处理铝制品的表面，使之形成致密的氧化膜而钝化。另外，采用离子注入、表面渗镀等方式在金属表面也可以形成稳定的钝化膜。 【解题通法】电化学保护法(阴极保护法) 牺牲阳极法 外加电流法 原理 原电池 电解池 示意图 电极 要求 被保护的金属作为正极，活泼性更强的金属作为负极 被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连，惰性电极作为阳极，与电源的正极相连 应用 锅炉的内壁、船舶的外壳等安装镁合金或锌块 钢铁闸门、地下管道连接电源负极 【例9】（2025·广东肇庆·一模）在城市地下常埋有纵横交错的管道和运输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起金属管道、铁轨的腐蚀，原理简化如图所示。则下列有关说法不正确的是(　　) A．溶液中铁丝左端电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋ B．若在NaCl溶液中加入酚酞，右边Fe电极附近溶液会变红 C．地下管道被腐蚀，不易发现，也不便维修，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)，也可以使用外加电流法 D．该原理图可理解为两个串联电解装置 【答案】A 【解析】由原理图可知，左边Fe电极与电源正极相连，为阳极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，铁丝左端应为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故A错误；根据原理图，右边Fe电极与电源负极相连，为阴极，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，生成OH－，故若加入酚酞，右边Fe电极附近溶液会变红，故B正确；为了保护地下管道，防止其被腐蚀，应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)，也可以使用外加电流法，故C正确；由原理图可知，左边Fe电极与正极相连为阳极，铁丝左端为阴极，相当一个电解装置，铁丝右端为阳极，右边Fe电极为阴极，也相当一个电解装置，所以该原理图可理解为两个串联电解装置，故D正确。 【变式9-1】（2025·福建漳州·一模）将一块镀层破损的铁片置于海边潮湿环境中，一段时间后铁片如图所示。下列说法正确的是(　　) A．电子由铁片流向镀层 B．铁片凹陷深处产生了较多的OH－ C．镀层的金属活动性比铁强 D．对铁进行了牺牲阳极法保护 【答案】A 【解析】由题图可知，铁片被腐蚀，说明铁片为负极，电子由铁片流向镀层，故A选；铁片为负极，失电子产生了较多的Fe2＋，即铁片凹陷深处产生了较多的Fe2＋，故B不选；形成原电池的条件之一是有两活动性不同的电极，由题图可知，铁片被腐蚀，说明铁片为负极，所以镀层的金属活动性比铁弱，故C不选；如果镀层的金属活动性比铁强，则铁为正极，镀层为负极，则为牺牲阳极法，但本题中镀层的金属活动性比铁弱，不属于牺牲阳极法，故D不选。 【变式9-2】（2025·江苏镇江·一模）验证牺牲阳极法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl溶液)。 ① ② ③ 在Fe表面生成蓝色沉淀 试管内无明显现象 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是(　　) A．对比②③，可以判定Zn保护了Fe B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C．验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D．将Zn换成Cu，用①的方法可判断Fe比Cu活泼 【答案】D 【解析】②中Zn为负极，发生氧化反应生成Zn2＋，Fe为正极被保护，所以向取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，无明显现象，③中Fe在酸性环境中发生析氢腐蚀，Fe为负极被氧化生成Fe2＋，所以向取出的少量Fe附近的溶液中滴入铁氰化钾溶液，生成蓝色沉淀，对比②③可知，Zn保护了Fe，A项正确；①与②的区别在于：前者是将铁氰化钾溶液直接滴入烧杯中，而后者是向取出的少量Fe附近的溶液中滴加铁氰化钾溶液，①中出现了蓝色沉淀，说明有Fe2＋生成，对比分析可知，可能是铁氰化钾氧化Fe生成了Fe2＋，B项正确；通过上述分析可知，验证Zn保护Fe时不能用①的方法，C项正确；若将Zn换成Cu，铁氰化钾仍会将Fe氧化为Fe2＋，在铁的表面同样会生成蓝色沉淀，所以无法判断Fe2＋是不是负极产物，即无法判断Fe与Cu的活泼性，D项错误。 【变式9-3】（2025·湖南衡阳·一模）钢铁的防护有多种方法，下列对于图中的方法描述错误的是(　　) A．a、b以导线连接，辅助电极发生氧化反应 B．a、b以电源连接，辅助电极的材料是惰性电极 C．a、b分别连接直流电源，通电后外电路电子被强制从辅助电极流向钢铁闸门 D．a、b分别连接直流电源的负极、正极，该方法是牺牲阳极法 【答案】D 【解析】a、b以导线连接，即为牺牲阳极法，则辅助电极为负极，发生氧化反应，A项正确；a、b以电源连接，辅助电极是阳极，采用惰性电极，B项正确；通电后，被保护的钢铁闸门为阴极，辅助电极为阳极，外电路电子被强制从辅助电极流向钢铁闸门，C项正确；由于有外加电源，故此方法为外加电流法，D项错误。 1.（2025·全国卷）某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，又可将废塑料(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。 电解时，下列说法错误的是 A．阳极区下降 B．从阴极区向阳极区迁移 C．阴极发生反应 D．阴极转化，阳极将生成 【答案】D 【分析】根据图示，电解时，左侧电极连接电源负极，为阴极区，发生还原反应，电极反应式为：；右侧电极连接电源正极，为阳极区，发生氧化反应，电极反应式为：。 【解析】根据分析，阳极区消耗了，下降，A正确；阴极区生成了，阳极区消耗了，按照离子移动方向，从阴极区通过阴离子交换膜向阳极区迁移，B正确；根据分析阴极发生还原反应，电极反应式为：，C正确；阴极转化，转移，此时阳极将生成，D错误；故选D。 2.（2025·湖南卷）一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．电解过程中，向左室迁移 B．电解过程中，左室中的浓度持续下降 C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D．完全转化为的电解总反应： 【答案】B 【分析】由图可知，左侧发生，N元素化合价下降，则左侧是阴极区，右侧发生，Cl元素化合价上升，则右侧是阳极区，据此解答； 【解析】电解池中，阳离子向阴极移动，则，向左室迁移，A正确；电解过程中，先生成，再消耗，是中间产物，其浓度增大还是减小，取决于生成速率与消耗速率，无法得出其浓度持续下降的结论，B错误；b处生成氯气，与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使蓝色石蕊试纸变红，次氯酸能使变红的试纸褪色，故能看到试纸先变红后褪色，C正确；左侧阴极总反应是，右侧阳极总反应是，将两电极反应相加即可得到总反应，D正确；故选B。 3.（2025·云南卷）一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理：。下列说法错误的是 A．Pt电极反应： B．外加电场可促进双极膜中水的电离 C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D．Ⅳ室每生成，同时Ⅱ室最多生成 【答案】C 【分析】由图中氢离子和氢氧根的流向，可推出左侧Pt电极为阳极，右侧石墨电极为阴极，阳极发生的反应为：，阴极发生的反应为：，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极反向移动，据此解答。 【解析】由分析可知，Pt电极为阳极，阳极发生的反应为：，A正确；水可微弱的电离出氢离子和氢氧根，在外加电场作用下，使氢离子和氢氧根往两侧移动，降低了浓度，可促进双极膜中水的电离，B正确；由分析可知，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极反向移动，即钠离子往右侧移动，通过Y膜，则Y膜为阳离子交换膜，氯离子往左侧移动，通过X膜，则X膜为阴离子交换膜，C错误；Ⅳ室每生成，则转移1mol电子，有1mol氢离子移到Ⅱ室中，生成，D正确；故选C。 4.（2025·陕晋青宁卷）我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是 A．电解时，从右室向左室移动 B．电解总反应： C．以为原料，也可得到TQ D．用标记电解液中的水，可得到 【答案】D 【分析】电极b发生TY→TQ，发生加氧去氢的反应，发生氧化反应，b为阳极，a为阴极，阴极上氢离子得电子生成H2，以此解题。 【解析】电解时阳离子向阴极移动，H+从右室向左室移动，A正确；根据转化关系图可知，电极b中TY是反应物，TQ是生成物，电极a上H+得电子生成H2，总反应方程式为：，B正确；将TY()换成为原料，仍然能够得到TQ()，C正确；根据右图可知，用标记电解液中的水，可得到的18O在环上甲基的邻位上，D错误；故选D。 5.（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 【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。 【解析】由分析知，电极上发生的反应：，A错误；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；为阴离子，应向阳极移动，即向Pt电极迁移，C错误；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。 6.（2025·河南卷）一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 下列说法正确的是 A．Ⅱ为阳离子交换膜 B．电极a附近溶液的减小 C．电极b上发生的电极反应式为 D．若海水用溶液模拟，则每脱除，理论上可回收 【答案】D 【分析】由图可知，左侧为阴极，电极反应为，右侧为阳极，电极反应为，在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水，钠离子透过膜Ⅰ进入阴极区得到氢氧化钠，氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，在此处得到LiCl，则膜Ⅰ为阳膜，膜Ⅱ为阴膜，膜Ⅲ为阳膜，据此解答。 【解析】由分析可知，膜Ⅱ为阴膜， A错误；a电极的反应为，pH变大，B错误；由分析可知，电极b的反应为，C错误；每脱除58.5gNaCl，转移电子数为1mol，有1molLi+和1molCl-分别透过离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ，可得到1molLiCl，D正确；故选D。 7.（2024·重庆卷）我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料，可将电催化转化为甲酸，如图是电解装置示意图。下列说法正确的是 A．电解时电极N上产生 B．电解时电极M上发生氧化反应 C．阴、阳离子交换膜均有两种离子通过 D．总反应为 【答案】D 【分析】催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应和水生成甲酸根离子和氢氧根离子：，甲酸根离子和氢氧根离子通过阴离子膜加入中间室，氢氧根离子和氢离子生成水、甲酸根离子和氢离子生成甲酸，则M是阴极，那么N是阳极，阳极水失去电子发生氧化反应生成氧气：，氢离子通过阳离子膜进入中间室； 【解析】酸性条件下，电解时电极N上水失去电子发生氧化反应生成氧气：，A错误；催化电极M上二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸，B错误；由分析，阳离子交换膜有1种离子通过，C错误；由分析，总反应为二氧化碳和水生成甲酸和氧气，D正确；故选D。 8.（2024·广东卷）一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是 A．阳极反应： B．阴极区溶液中浓度逐渐升高 C．理论上每消耗，阳极室溶液减少 D．理论上每消耗，阴极室物质最多增加 【答案】C 【分析】左侧电极为阴极，发生还原反应，在碱性条件下转化为Fe，从而实现冶铁，电极反应为：；右侧电极为阳极，溶液为饱和食盐水，放电产生氯气，电极反应为：；中间为阳离子交换膜，由阳极向阴极移动。 【解析】由分析可知，阳极反应为：，A正确；由分析可知，阴极反应为：，消耗水产生，阴极区溶液中浓度逐渐升高，B正确；由分析可知，理论上每消耗，转移6mol电子，产生3mol，同时有6mol由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少，C错误；由分析可知，理论上每消耗，转移6mol电子，有6mol由阳极转移至阴极，阴极室物质最多增加，D正确；故选C。 9.（2024·甘肃卷）某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是 A．电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B．电极2是阴极，发生还原反应： C．工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2 D．理论上电源提供能分解 【答案】B 【分析】多孔电极1上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g)，多孔电极1为阴极，电极反应为2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔电极2上O2-发生失电子的氧化反应转化成O2(g)，多孔电极2为阳极，电极反应为2O2--4e-=O2。 【解析】电极1的多孔结构能增大电极的表面积，增大与水蒸气的接触面积，A项正确；根据分析，电极2为阳极，发生氧化反应：2O2--4e-=O2，B项错误；工作时，阴离子O2-向阳极移动，即O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2，C项正确；根据分析，电解总反应为2H2O(g)2H2+O2，分解2molH2O转移4mol电子，则理论上电源提供2mol电子能分解1molH2O，D项正确；故选B。 10.（2025·全国卷）下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是 A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应： B．铁发生腐蚀生锈的反应： C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜： D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应： 【答案】A 【解析】酸性环境中铁发生析氢腐蚀，负极是Fe，电极反应式为，故A正确；铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O，故B错误；发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜，且反应条件与产物不符，故C错误；安装锌块保护船舶外壳，属于牺牲阳极保护法，铁作为阴极，铁电极上可能是O2得电子发生还原反应，非Fe3+被还原，故D错误；故选A。 11.（2025·浙江·三模）一种从高炉气回收制储氢物质HCOOH的综合利用示意图如下所示。已知：物质B的电解效率(生产B所用的电子)/n(通过电极的电子)。下列说法中不正确的是 A．在分解池中发生的化学反应为 B．玻碳电极为阳极，电极反应式为 C．离子交换膜为质子交换膜 D．若生成HCOOH的电解效率为60%，当电路中转移1mol电子时，阴极室溶液的质量增加14.2g 【答案】D 【分析】由图，高炉气中二氧化碳被饱和碳酸钾吸收生成碳酸氢钾，分解池中碳酸氢钾受热分解为碳酸钾和水、二氧化碳，二氧化碳进入电解池，电解池右侧水失去电子发生氧化生成氧气，为阳极，左侧二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲酸，为阴极； 【解析】在分解池中发生的化学反应为碳酸氢钾受热分解为碳酸钾和水、二氧化碳，，A正确；玻碳电极为阳极，电极反应为水失去电子发生氧化生成氧气，，B正确；由分析，电解池左侧反应为：，则右侧氢离子迁移到左侧，离子交换膜为质子交换膜，C正确；当电路中转移1mol电子时，生成HCOOH的电解效率为60%，则阴极室吸收1mol×60%÷2=0.3mol（为13.2g），同时迁移过来1mol氢离子（为1g），由图可知，反应副反应，生成1mol×40%÷2=0.2mol氢气（为0.4g），阴极室溶液的质量增加13.2g+1g-0.4g=13.8g，D错误；故选D。 12.（2025·福建厦门·一模）一种利用硝酸盐和甘油绿色、连续合成氨气和甲酸的电化学装置如图。下列说法错误的是 A．b电极应接电源正极 B．a电极的电极反应为 C．理论上，每消耗0.1mol，同时生成0.3mol（忽略水解） D．为实现电解池连续稳定工作，隔膜应为阳离子交换膜 【答案】D 【解析】由图可知，a电极上→，N元素化合价由+5→-3，发生得电子的还原反应，a电极是电解池的阴极，与电源的负极相连，故b电极与电源的正极相连，A正确；a电极的电极反应为，B正确；→3共失去8mol e-，结合B项可知，忽略水解，理论上每消耗0.1mol，同时生成0.3mol，C正确；b电极的电极反应为，隔膜左侧区域生成，右侧区域消耗，则为实现电解池连续稳定工作，隔膜应为阴离子交换膜，D错误；故选D。 13.（2025·福建宁德·三模）一种废水处理装置如图所示。直流电源先连结①④电极时可实现的分离并在Ⅲ室中富集NH3(aq)，再切换电源连结②③电极可实现电还原为NH3(aq)，电极均为惰性电极。下列说法正确的是 A．a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 B．电还原时，③接电源负极 C．电还原时，②的电极反应式为： D．将1L废水中的完全转化为NH3时理论上转移的电子为0.09mol 【答案】D 【分析】分离阶段：直流电源先连结①④电极时可实现的分离并在Ⅲ室中富集NH3(aq)，则④电极发生的反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，为阴极，向Ⅲ室移动与产生的OH-作用富集NH3(aq)，①电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，向Ⅰ室迁移，从而实现的分离，a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜；电还原阶段：切换电源连结②③电极可实现电还原为NH3(aq)，则②电极为阴极，电极反应式为，OH-向Ⅱ室迁移，③电极为阳极，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，H+向Ⅱ室迁移。 【解析】由分析可知a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜，A错误；电还原时，③为阳极，接电源正极，B错误；电还原时②电极为阴极，电极反应式为，C错误；1L废水中的的物质的量均为0.01mol/L×1L=0.01mol，转化为NH3(aq)时需要0.01molOH-，根据此阶段阴极电极反应式2H2O+2e-=H2↑+2OH-可知转移0.01mol电子，电还原阶段转化为NH3(aq)时由阴极电极反应式可知转移0.08mol电子，故完全转化为NH3时理论上转移的电子为0.09mol，D正确；故选D。 14.（2025·湖南·一模）碱性条件下(电解质溶液为KOH溶液)，电催化共还原与制备乙酰胺是一种碳中和与废水处理有机结合的绿色电化学策略，其装置如图所示。 下列说法错误的是 A．离子交换膜为阴离子交换膜 B．M极存在电极反应： C．理论上，N极收集到气体2.24L(标准状况下)，M极可制得乙酰胺的质量为5.9g D．与为制备乙酰胺的中间产物 【答案】C 【分析】在碱性条件下(电解质溶液为KOH溶液)，电催化还原生成，同时也被还原为，则M为阴极，电极反应式为：、，生成的和在催化剂作用下转化为，再转化为，最后再转化为达到处理废水目的，据此分析解答。 【解析】根据分析，M极为阴极，产生，N极为阳极，因电解质溶液为KOH溶液，则阳极会消耗，，损耗的需要从M极区交换到N极区进行反应，则离子交换膜为阴离子交换膜，A正确；根据分析，在M极上发生的反应其中之一为：，B正确；根据分析及电解图可知，每生成乙酰胺需要转移，则N极收集到标准状况下气体2.24L时，根据分析，N极产生的气体为，生成要转移，则M极理论上可制得乙酰胺的质量为：，C错误；根据根据分析及电解图可知，生成的与最终转化为乙酰胺，则说明与为制备乙酰胺的中间产物，D正确；故选C。 15.（2025·湖南·一模）利用不同氢源(D2O和HCHO)在两个Pd膜电极上同时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以NaOH溶液为电解质溶液，—H可用H表示)。下列说法正确的是 A．电子的流向：电源负极→M极→电解质溶液→N极→电源正极 B．电解一段时间后，阳极室溶液pH升高 C．消耗1mol，有4mol阴离子通过交换膜 D．若无论电解多久N极区产物中也不会有，则存在反应： 【答案】D 【分析】由图可知，M为阴极，右侧N为阳极，N电极反应方程式为HCHO-e-+2OH-=HCOO-+H+H2O，M极反应为；两极的均被加H还原，当1mol被加氢还原，则相当于阴阳两极各有0.5mol被还原，需要H或D的物质的量为0.5mol×4=2mol，根据电极反应方程式可知，转移电子2mol； 【解析】电子在外电路移动，而不会进入内电路，A错误；由分析中的电极反应可知，当转移1mol电子时，阳极消耗2mol氢氧根离子，同时会有1mol氢氧根从阴极通过离子交换膜向阳极移动，且阳极还会生成水，则阳极室氢氧根离子浓度降低，pH降低，B错误；由分析可知，1mol~2mole-，若消耗1mol，转移电子2mol，对应的阴离子交换膜转移2mol阴离子，C错误；中间是阴离子交换膜，导致左侧产生的，会进入右侧溶液参与放电，若无论电解多久N极产物中也不会含有，说明产生的H来自于HCHO，即反应为，D正确；故选D。 16.（2025·湖北武汉·一模）某科研小组以硝基苯为原料电催化合成的装置如图所示，M极和N极为覆盖催化剂的惰性电极，装置工作时定时将N电极室溶液转移至M电极室。 下列说法正确的是 A．装置工作时，通过离子交换膜移向N极 B．阳极反应式：2 C．N极每消耗1mol，转移 D．M电极消耗的和N电极产生的相等 【答案】B 【分析】由图可知，在N极发生还原反应生成，N极为阴极，M极为阳极，以此解答。 【解析】由分析可知，N极为阴极，M极为阳极，则装置工作时，通过离子交换膜移向M极，A错误；M极为阳极，在阳极失去电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：2，B正确；在N极发生还原反应生成，阴极电极方程式为：+6e-+4H2O=+6OH-，N极每消耗1mol，转移，C错误；阳极电极方程式为：2-4e-+4OH-=+4H2O，阴极电极方程式为：+6e-+4H2O=+6OH-，每转移相同电子，M电极消耗的大于N电极产生的，D错误；故选B。 17.（2025·山东·二模）一种利用电化学方法将生物质转化生成的高效合成有机硫化合物的工作原理如图。电解质为溶液，在高纯度导电炭黑(KB)催化作用下，和在电极表面形成、和等有机硫化合物。下列说法错误的是 A．KB能导电是因为其有类石墨的大π键微观结构 B．离子交换膜为阳离子交换膜 C．生成的电极反应式为 D．理论上，每形成键，体系生成标况下 【答案】D 【解析】由图，Pt-C电极上水得到电子发生还原反应生成氢气，为阴极，则KB为阳极，阳极上物质发生氧化反应。KB为高纯度导电炭黑，能导电是因为其有类石墨的大键微观结构，存在自由移动的电子，故A正确；电解池中阳离子向阴极移动，由图离子移动方向，离子交换膜为阳离子交换膜，故B正确；阳极上和生成的反应为失去电子的氧化反应，电极反应式为，故C正确；由于阳极发生氧化反应，在电极表面形成、和等有机硫化合物，不确定具体转移电子的物质的量，不能计算生成标况下氢气的体积，故D错误；故选D。 18.（2025·湖南永州·一模）利用在碱性条件下实现废水中（Ⅲ）的回收，铬的去除率大于，其装置如图所示。下列说法正确的是 A．膜a，膜b均为阳离子交换膜 B．废水室中反应的离子方程式为 C．反应一段时间后，阴极区溶液的pH减小 D．通电过程中石墨N极每产生33.6L气体，则双极膜内减少 【答案】B 【分析】根据图示中氢离子的移动方向可知，N为阴极，则M为阳极，在阳极水失去电子生成氧气电极反应为：2H2O−4e−=4H++O2↑，氢离子结合硫酸根离子生成硫酸，缓冲室中的硫酸根离子通过膜a向左移动，缓冲室中的钠离子通过膜b向右移动，则膜a为阴离子交换膜，b为阳离子交换膜，通过膜c进入产品室，膜c是阴离子交换膜，以此解题； 【解析】由分析可知，膜a为阴离子交换膜，膜b均为阳离子交换膜，A错误；依据图中物质，废水室中Cr3+在碱性条件下被H2O2氧化生成，反应的离子方程式为，B正确；由分析可知，N为阴极，在阴极氢离子得到电子生成氢气，但是同时双极膜中的氢离子向阴极移动，则反应一段时间后，阴极区溶液的不变，C错误；没有给出气体所处的条件，无法计算氢气的物质的量，则无法计算减少的质量，D错误；故选B。 19.（2025·山西·二模）如图装置可防止金属管道在潮湿土壤中的腐蚀。下列有关说法中正确的是 A．电流由镁块经导线流向管道 B．管道表面上发生氧化反应 C．该保护法为牺牲阳极保护法 D．将镁块换为钠块，则保护效果更好 【答案】C 【分析】Mg的活泼性大于Fe，形成原电池Mg为负极失去电子被氧化，Fe为正极受到保护。 【解析】电流由钢铁管道(正极)经导线流向镁块(负极)，A错误；管道表面上发生得电子的还原反应，B错误；该保护法牺牲镁块（原电池的负极，发生氧化反应），故称为牺牲阳极保护法，C正确；钠太活泼，极易直接与空气中及等反应，不能为管道提供电子，无法保护管道，D错误；故选C。 20.（2025·广东茂名·二模）汽车尾气管的钢材可通过镀铝的方法来延缓腐蚀，下列说法正确的是 A．该法中钢铁为负极被保护 B．该法为牺牲阴极法 C．镀铝时将钢材与电源正极相连 D．电化学腐蚀时铝发生反应： 【答案】D 【解析】在镀铝的情况下，铝比钢铁活泼，形成原电池时铝为负极，钢铁为正极被保护，A错误；在镀铝的情况下，铝比钢铁活泼，形成原电池时铝为负极，钢铁为正极被保护，该法为牺牲阳极法，B错误；镀铝时，钢材应作为阴极与电源负极相连，铝作为阳极与电源正极相连，C错误；由于铝比钢铁活泼，在电化学腐蚀时，铝作为负极发生氧化反应，电极反应式为Al−3e−=Al3+，D正确；故选D。 21.（2025·重庆·三模）光电催化有机卤化反应联合制氢工艺，可同时得到清洁能源和具有高附加值的有机卤化物。以苯甲醚为例，其工作原理如图所示，下列说法不正确的是 A．电解一段时间后，电解液pH降低 B．A电极发生反应： C．可能的副产物有和 D．光照能降低制备所需的电压，抑制高电压下电极上的副反应 【答案】A 【分析】分析工作原理图可知，B极发生还原反应，作电解池的阴极；A极为电解池的阳极，发生氧化反应。Cl·与苯甲醚反应生成HCl和·CH2-O-Ph，·CH2-O-Ph和Cl·发生自由基耦合，生成。据此分析。 【解析】电解过程中，阴极反应为2H++2e-＝H2↑，消耗H+，阳极Cl-氧化生成Cl·并参与有机反应，总反应消耗HCl，导致电解液中H+浓度降低，pH升高，A错误；A电极为阳极，发生氧化反应，图示中明确表示Cl-失去电子生成Cl·，电极反应为：Cl--e-＝Cl·，B正确；阳极Cl-可能发生副反应2Cl--2e-＝Cl2↑，生成Cl2；苯甲醚自由基(·OCH2-C6H5)可能相互耦合生成，C正确；光照提供能量使Cl-转化为Cl·，从而降低所需电压，电压降低，从而减少高电压下电极的副反应（如Cl2生成），D正确；故选A。 22.（2025·湖南·二模）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取下互换，实现锂的富集。下列说法错误的是 A．电极互换以后，电路中电子的流向不会改变 B．上图中电极4发生的反应为 C．其它金属阳离子因半径较大，不易嵌入到电极1中 D．理论上，图中右侧池电解液中富集时，电路中需通过2mol电子 【答案】D 【分析】根据提取图形中电极1与电极4的组成可知，要从海水中提取锂，当提取开始时，要在电极1被吸收才能实现提取，故电极1发生的反应为：，则电极1为阴极；得到电极2为阳极，电极反应式为：；电极3为阴极，电极反应式为：；电极4为阳极，电极反应式为：；运行一段时间后，将电极1与4取下互换，电极2与3取下互换，又可以继续以上的电极反应交替进行，从而实现锂的富集，据此分析解答。 【解析】电源正负极不变，电子流向由电源负极流出，经外电路到阴极，再从阳极回到电源正极，电极互换仅改变电极材料，电源连接的电极位置不变，故电子流向不变，A正确；根据分析，电极4为阳极，发生脱嵌的氧化反应：，符合锂离子脱嵌原理，B正确；半径小易嵌入中，而、、等阳离子半径较大，难以嵌入电极1的中，从而实现选择性富集，C正确；的富集来源于电极4的氧化脱嵌：，则每生成转移1mol电子，故富集需通过1mol电子，D错误；故答案为D。 23.（2025·河南·二模）工业上利用电解的方法在电极上产生活性氧原子自由基，活性氧具有非常强的氧化性，可以将有机物转化为，在Ⅰ区生成，其电解原理如图所示，M极、N极均为惰性电极。下列说法错误的是 A．M极与电源的正极相连 B．Ⅱ区溶液pH升高 C．产生活性氧的电极反应式为 电路中转移时，理论上生成0.5mol 【答案】B 【分析】 转化为发生了氧化反应，M为阳极，阳极（M极）反应生成的H+通过阳离子交换膜进入Ⅱ区；右侧为阴离子交换膜，阴极（N极）反应消耗H+生成OH-，促使Ⅲ区的SO通过阴离子交换膜进入Ⅱ区。 【解析】活性氧(·O)具有强氧化性，为氧化产物，应在阳极产生。M极所在的Ⅰ区发生有机物氧化反应，故M极为阳极，与电源正极相连，A正确；Ⅱ区左侧为阳离子交换膜，阳极（M极）反应生成的H+通过阳离子交换膜进入Ⅱ区；右侧为阴离子交换膜，阴极（N极）反应消耗H+生成OH-，促使Ⅲ区的SO通过阴离子交换膜进入Ⅱ区。Ⅱ区H+和SO浓度均增大，酸性增强，pH降低，B错误；活性氧(·O)在阳极产生，阳极发生氧化反应，H2O失电子生成·O和H+，电极反应式为H2O - 2e-= 2H+ + ·O，O元素从-2价升至0价，电子守恒、电荷守恒，C正确；原有机物（四羟基稠环）转化为产物（四羰基稠环）时，4个羟基C原子（氧化数+1）均转化为羰基C原子（氧化数+2），反应方程式为：+2 +2H2O，每个C失1e-，1mol产物生成转移4mol e-。则转移2mol e-时，生成0.5mol产物，D正确；故选B。 24.（2025·甘肃白银·二模）利用如图电化学装置可制取环氧乙烷()，在双极膜界面处被解离为、并分别向两极迁移。下列说法错误的是 A．催化电极处的电极反应式为 B．若电源为铅酸蓄电池，则a电极材料为 C．向铂电极区移动 D．通电工作一段时间后，、KOH溶液浓度均减小 【答案】B 【分析】铂电极作阳极，发生失电子的氧化反应；催化电极作阴极，二氧化碳发生还原反应生成环氧乙烷，电极反应式：。 【解析】根据分析可知，催化电极作阴极，发生得电子的还原反应，电极反应式：，A正确；装置为电解池，铂电极作阳极，发生失电子的氧化反应，连接电源正极（b极），则a极为电源负极。铅酸蓄电池放电时，负极材料为Pb，正极材料为，故a电极材料应为Pb，B错误；双极膜解离出的为阴离子，电解池中阴离子向阳极移动，铂电极为阳极，故向铂电极区移动，C正确；根据阴极电极反应式：，氢离子参与阴极反应且生成水，溶液体积增大，浓度减小；右侧KOH溶液：参与阳极反应生成水，溶液体积增大，KOH浓度减小，D正确；故选B。 25.（2025·陕西·二模）以双金属团簇催化剂Cu-Ni电催化硝酸还原反应的机理如图所示(*为催化剂表面吸附的微粒)： 下列说法错误的是 A．X电极连接电源的正极 B．电极上生成的过程中存在反应 C．与反应产生的离子方程式为 D．生成，理论上电路中转移6mol电子 【答案】D 【分析】根据电解转化图可知，在X极上发生的是，Cl元素化合价从价升高到价的氧化反应，则X极为电解池的阳极，连接电源的正极，电极反应式为：；则Y电极为电解池的阴极，连接电源的负极，电极反应式为：，同时在阳极生成的与阴极产生的接触后反应生成以达到消除含氮物质的目的，反应的离子方程式为：，据此分析解答。 【解析】根据分析，X极作为电解池的阳极，连接电源的正极，A正确；根据机理图，还原生成的路径为：，转化为时，可能是与吸附态反应生成和，存在反应，B正确；根据分析，阳极生成的与阴极产生的反应生成，反应的离子方程式为：，C正确；生成需，由在阴极还原生成：，则生成共得，此时的电路中转移了，D错误；故选D。 26.（2025·湖南长沙·二模）电化学合成具有反应条件温和、反应试剂纯净和生产效率高等优点。一种利用和为原料合成碳酸二甲酯()的装置如图，下列说法不正确的是 A．催化电极E上发生还原反应 B．、都起到了催化作用 C．电解总的化学方程式为 D．当催化电极F生成溴单质时，理论上最多生成 【答案】D 【分析】该电池为电解池，催化电极F上生成Br2，Br⁻→Br2为氧化反应，电极反应式为：2Br⁻ - 2e⁻ = Br2，故F为阳极，则E为阴极，阴极发生还原反应，电极反应：。 【解析】催化电极F上生成Br2，Br⁻→Br2为氧化反应，故F为阳极，则E为阴极，阴极发生还原反应，A正确；Br-在阳极被氧化为Br2，Br2可能在阴极参与反应后又还原为Br-，Pd参与中间过程后再生，质量和化学性质不变，Br-、Pd都起到催化作用，B正确；由题干可知，CH3OH和CO2为原料合成碳酸二甲酯(DMC)，电解总的化学方程式为：，C正确；80g Br2的物质的量为0.5mol，阳极反应为2Br--2e-=Br2，转移电子1mol，根据，理论上最多生成，D错误；故选D。 27.（2025·湖南·二模）调节pH可使溶液中的氨基酸主要以两性离子的形式存在，两性离子整体呈电中性，此时溶液的pH为该氨基酸的pI(等电点)。已知：谷氨酸的pI为3.22，丙氨酸的pI为6.02，赖氨酸的pI为9.74。利用如图装置分离这三种氨基酸，、为离子交换膜，电极均为惰性电极。下列说法错误的是 A．电流由电源正极经阳极、电解质溶液、阴极流向电源负极 B．原料室的pH应控制在6.02 C．a为阳离子交换膜，b为阴离子交换膜 D．当电路中通过2mol电子时，该装置理论上可分离出谷氨酸和赖氨酸共2mol 【答案】D 【分析】左侧电极连接电源正极，则左侧为阳极，水失去电子生成氧气和氢离子；右侧连接电源负极，则右侧为阴极，水得到电子生成氢气和氢氧根；原料室的pH需控制在6.02，此时丙氨酸呈电中性留在原料室，谷氨酸pI=3.22＜6.02，呈阴离子，向阳极即左侧移动，赖氨酸pI=9.74＞6.02，呈阳离子，向阴极即右侧移动，从而通过离子迁移实现分离。 【解析】电流方向为电源正极→导线→阳极→电解质溶液→阴极→导线→电源负极，溶液中通过离子导电，A正确；原料室pH控制在6.02时，丙氨酸呈电中性留在原料室，谷氨酸pI=3.22＜6.02，呈阴离子，赖氨酸pI=9.74＞6.02，呈阳离子，可通过离子迁移实现分离，B正确；阳极吸引谷氨酸阴离子，H+需透过a膜与谷氨酸阴离子反应生成谷氨酸，则a为阳离子交换膜，阴极吸引赖氨酸阳离子，OH-需透过b膜与谷氨酸阳离子反应生成谷氨酸，则b为阴离子交换膜，C正确；谷氨酸阴离子和赖氨酸阳离子各带1单位电荷，电路通过2mol电子时，迁移2mol电荷，即可分离出2mol谷氨酸和2mol赖氨酸，共4mol，D错误；故选D。 28.（2025·辽宁辽阳·一模）以甲苯为原料通过间接氧化法可以制取苯甲醛、苯甲酸等物质，反应原理如图所示（电极I和电极Ⅱ均为电极）。下列说法错误的是 A．电极I与电源的负极相连，发生氧化反应 B．电解时，电极Ⅱ的电极反应式为 C．甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物是互溶的液体，故不能通过分液的方法分离 D．若甲苯氧化时仅生成苯甲酸，理论上需要消耗的的物质的量为 【答案】A 【分析】根据图示，电解时电极Ⅰ上Cr3+发生氧化反应生成 ，电极Ⅰ是阳极；电极Ⅱ上H+得电子生成H2，电极Ⅱ是阴极。 【解析】电极I是阳极，与电源的正极相连，发生氧化反应，故A错误；电解时，电极Ⅱ上H+得电子生成H2，电极反应式为，故B正确；甲苯、苯甲醛、苯甲酸的混合物是互溶的液体，不分层，不能通过分液的方法分离，故C正确；若甲苯氧化时仅生成苯甲酸，转移6mol电子，根据得失电子守恒，理论上需要消耗的的物质的量为，故D正确；故选A。 29.（2025·重庆·一模）有机电化学合成是一种有前景的绿色合成技术，利用锂离子电池为电源电化学合成1，2-二氯乙烷的装置如图所示。若该装置工作时中间室溶液的浓度通过调整保持不变，电解时阴极生成气体的速率为，下列说法错误的是 A．电解过程中，锂离子电池中向锂电池的端移动 B．离子交换膜I为阳离子交换膜，离子交换膜II为阴离子交换膜 C．合成室内发生的反应为 D．中间室补充的速率为 【答案】D 【分析】由图可知，右侧电极上Cu的化合价由+1价升高为+2价，发生氧化反应，则电极N为阳极，电极b为正极，所以电极M为阴极，电极a为负极，M处电极反应为：，N处电极反应为：，据此分析作答； 【解析】锂离子电池中a为负极，b为正极，向锂电池的端移动，A正确；由图可知，中间室内的通过离子交换膜Ⅱ，进入右室，最终和生成，左室水中H+得到电子生成H2，OH-浓度增大，与中间室移动过来的Na+结合，生成NaOH，所以离子交换膜I为阳离子交换膜，Ⅱ为阴离子交换膜，B正确；根据原子守恒可知，合成室内发生的反应为：，C正确；电解时阴极生成气体的速率为，阴极反应：，根据电荷守恒可知，中间室移动过来的Na+的速率为，故中间室补充NaCl的速率为，D错误；故选D。 30.（2025·湖南·三模）工业生产产生的氨逸到空气中会造成污染，科学家采用石墨烯作电极材料设计了一种新型绿色处理尾气中的方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示。下列说法正确的是 A．极接直流电源的负极，发生氧化反应 B．极的电极反应式为 C．当电解质溶液中传导时，有穿过质子交换膜 D．若用铅酸蓄电池作电源，当电源负极增重时，极消耗(折合成标准状况) 【答案】B 【分析】图中的电化学过程涉及电解池原理，在N极被氧化为N2，则N极为阳极，阳极式为；M极为阴极，在阴极得到电子被还原为，阴极式为，M极产生的可再被氧气氧化为，反应的离子方程式为。 【解析】结合分析知，在M极得到电子被还原为，则极为电解池的阴极，接直流电源的负极，发生还原反应，A项错误；极为阳极，电极反应式为，B项正确；电子可从导线过，电解质溶液不能传导电子，C项错误；若用铅酸蓄电池作电源，电源负极的反应式为，负极增重时，参与反应的为0.05mol，电路中转移电子0.1mol，结合M极式知，极产生的为0.1mol，再根据知，反应消耗的为0.025mol，其标况下的体积为，D项错误；故选B。 / 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 $