周测评(17) 电解原理及其应用 金属腐蚀与防护-【衡水真题密卷】2025年高考化学学科素养周测评（冀湘渝甘赣皖桂贵晋豫陕青宁蒙新藏云川专版）

null衡水真题密卷 料电池为电源进行粗铜的精炼实验，则B极应 与粗铜D极相连。 ③当消耗标准状况下2.241C0时，根据C0 2e+C0号一2CO2,电路中转移0.2mol e,C电极析出0.1 mol Cu,质量增加6.4g。 (2)①电解池中，阴离子移向阳极，电解过程中 OH向阳极移动；阳极铁失电子生成高铁酸 根，电极反应式为Fe一6e+8OH一 FeO+4H2O。 ②若阳极有28g即0.5 mol Fe溶解，电路中转 移3mole,根据阴极反应式：2H2O十2e H2↑十2OH厂，生成1.5molH2,阴极析出的 气体在标准状况下的体积为33.6L。 18.(1)①NH+2O2NO,+H2O+2H ②2NO+12H++10e-N2◆+6H2O ③X0.896 (2)①负CH CH,OH+O2一HO+ CH,COOH②从左向右 【解析】(1)X电极上NH转化成N2,发生氧 化反应，为负极，Y电极上NO结合H十转化 2024一2025学年度学科素养周测评 金属腐蚀 一、选择题 1.A【解析】钢在潮湿空气中被腐蚀生成碱式碳 酸铜，化学方程式为2Cu十O2十H2O+CO2 Cu2(OHD,CO3,A正确：Cu在NH环境中被腐 蚀，铜充足的情况下发生反应的离子方程式为 4Cu+8NH +O2+2H2O-4[Cu(NH3)2]*+ 4OH,钢不足的情况下离子方程式为2Cu十 8NH+O2+2H2O一2[Cu(NH3),]2++ 4OH厂，B错误；HNO浓度较大形成浓硝酸时， Cu与浓硝酸反应的离子方程式为Cu十4H十 2NO5=Cu++2NO2↑+2HO,C错误； FeCl与Cu反应的离子方程式为2Fe++ Cu-2Fe++Cu2+,D错误。 2.C【解析】向脱氧剂中加入氯化钠的作用是使 铁粉和碳粉在潮湿的环境中形成原电池，原电池 反应可以加快脱氧过程的发生，效果更好，A正 确：脱氧剂大面积由黑色转变为红棕色说明脱氧 剂中的铁粉已经完全被氧化为红棕色的氧化铁， 已经失效，不具备脱氧能力，B正确；脱氧剂中的 ·22 学科素养周测评 为N2和H2O,发生还原反应，为正极。 ①在空气中，微生物将垃极渗透液硝化，NH时 被O2氧化为NO万，该反应的离子方程式为 NH+202=NO+H2O+2H+. ②Y电极上NO?结合H*转化为N2和HO, 发生还原反应，为正极，其电极反应式为 2NO3+12Ht+10e-N2↑+6H2O. ③原电池中阴离子向负极移动，所以C向X 极移动：负极电极反应式为2NH一6e N2十6H,据正、负两极电极反应式得出原电池 总反应式为3NO万+3H+5NH3-4N2+ 9H2O,转移0.15mole生成n(N2)= 0.04mol,标准状况下体积为0.896L。 (2)①乙醇的酸性燃料电池中，乙醇发生氧化反 应转化成乙酸，O2发生还原反应生成H2O。X 电极上乙醇发生氧化反应转化成乙酸，为负极， 其电池总反应式为CH,CH2 OH十O2一 CH3COOH+HO。 ②原电池工作时，阳离子向正极移动，所以质子 通过交换膜从左向右迁移。 十七)化学·电解原理及其应用 与防护 铁粉发生吸氧腐蚀得到氧化铁，由得失电子数目 守恒可知，理论上最多能吸收标准状况下氧气的 体款为阳2品新××24L·m以 103mL·L1=336mL,C错误；降低温度冷藏， 可以降低糕点的腐败速率，延长糕点保质期，D 正确。 3.C【解析】氨水浓度越大，越容易生成 [Z(NH)]+,腐蚀趋势越大，A正确：腐饮的总 反应为Zn+4NH·H2O-[Zn(NH)4]2++ H2↑十2H2O十2OH厂，有OH离子生成，溶液 pH变大，B正确：该电化学腐蚀中Zn作负极， Fe作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电 极上的电极反应式为2H2O+2e—H2↑+ 2OH,C错误：根据得失电子守恒，每生成标准 教现下24LH,转移电子数为2瓷 =0.02mol,消耗0.010 mol Zn,D正确。 4.C【解析】CuSO,落液pH<7的原因是Cu+ ·化学· 发生水解反应所致，离子方程式是C+十 2H2O=Cu(OH)2十2H,A正确；铁钉表面 产生气泡的原因是铁溶解于酸中，即Fe十 2H一Fe2+十H2个，B正确：加入铁钉发生反 应：Cu+十Fe一Fe2+十Cu,铜离子水解平衡逆 向移动，不会产生Cu(OH)2沉淀，C错误；结合 图像可知氧气不断被消耗，pH不断减小，推测 溶液pH减小的原因：4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3￥+8H,D正确。 5.C【解析】实验I中Fe作负极，碳作正极，实验 Ⅱ中Zn作负极，Fe作正极，所以实验Ⅱ中Zn保 护了Fe,铁的腐蚀速奉比实验I慢，A正确；实 验Ⅱ中F作正极，在正极氧气得电子发生还原 反应，其电极反应式为O2十2H2O十4e 4OH,B正确：实验I的现象不能说明 K[Fe(CN)]溶液与Fe反应生成了Fe2+, 25min时蓝色区域的出现也可能是因为Fe失 去电子生成Fe+,K[Fe(CN)]溶液与Fe+发 生反应生成蓝色沉淀，C错误：若将Zn片换成 Cu片，Fe比Cu活泼，Fe作负极，Cu作正极，可 推测Cu片上氧气得电子发生还原反应生成氢 氧根离子，Cu片周边出现红色，铁钉失电子发生 氧化反应生成Fe+,Fe+与KFe(CN),]溶液 反应，使其周边出现蓝色，D正确。 6.D【解析】石墨为阳极，电解池阳极发生氧化反 应，A错误；TiO2和SiO2为电池阴极，发生还原 反应，电极反应式为TiO2十SiO2十8e TiSi十4O2,B错误：电解时，阳离子向阴极移 动，阴离子向阳极移动，C错误：由阴极电极反应 式可知，每生成1 mol TiSi,电路中转移8mol电 子，D正确。 7.D【解析】NO,在Y电极得到电子转化为氮 气，即Y为阴极，X为阳极，铅蓄电池PbO2极为 正极，A正确：Y为阴极，发生还原反应，B正确： 阳极区电解质为硫酸溶液，故电极反应式为 2H2O-4e一O2↑+4H,C正确；由于不能 确定参与电极反应的NO。中氮元素的具体化 合价，所以转移电子数无法确定，H迁移数量无 法确定，D错误。 8.D【解析】该装置利用太阳能从海水中提取金 属锂，由于锂能与水发生反应，所以L应在电极 a生成，从而得出电极a为阴极，电极b为阳极。 该装置是将太阳能转化为电能，然后电解海水制 取锂，则将光能间接转变为化学能，A正确：a极 2 参考答案及解析 为阴极，电极上Li+得电子生成1i,发生还原反 应，B正确；电解过程中，b极C失电子生成 C2,C2溶于水后有一部分与水反应生成HCI 和HCIO,所以电极附近溶液pH减小，C正确； 海水中的L计通过固体陶瓷膜进入电极a,得电 子生成Li,若H2○也进入电极a附近，则生成的 Li与H2O发生反应，所以固体陶瓷膜允许L计 通过，不允许H2O等微粒通过，D错误。 9.B【解析】通过电解法可知此电池为电解池，由 a极生成O2可以判断，a极上水放电发生氧化反 应生成氧气：2H2O-4e一4H十O2↑，a极 为阳极，则b为阴极：电极b上二氧化碳得到电 子发生还原反应生成甲烷：CO2十8HCO5十 8e—CH4十8CO十2H2O。电解池中阳离 子向阴极流动，则H由a极区向b极区迁移，A 正确；电极b上发生的反应为CO2十8HCO十 8e=CH,+8CO号+2H2O,B错误；通过电 解法可知此电池为电解池，所以电解过程中是电 能转化为化学能，C正确；电解时水电离出的氢 氧根离子比硫酸根离子更容易失去电子，所以电 解Na:SO1溶液的实质是电解水，溶液中的水被 消耗，所以Na2 SO,溶液的浓度是增大的，D 正确。 RR 10.D【解析】由题图可知，a电极一/和 F:C☑ CO2得电子，发生还原反应为阴极，则b为阳极 发生氧化反应，水放电生成O2和H。电解池 阳极吸引阴离子，CO,向b电极移动，A正确；a RR 电极 一/和CO2得电子，电极反应式为 FC/ R2 R RR F C/ -/+c0+2e一C-(co0+F, B正确：b为阳极，发生氧化反应，水放电生成 O2和H,C正确；b电极为阳极，Pt用Cu代 替后，Cu放电生成Cu2+,D错误。 11.C【解析】钢铁发生吸氧腐蚀时C作正极，氧 气在正极得到电子，电极反应式为O2十4e十 2H2O一4OH厂，A正确；酸性溶液可以加速 铁的锈蚀，B正确：Fe(OH)2不稳定，易被氧气 氧化生成FeO(OH),反应为4Fe(OH)2+ O2-4FeO(OH)+2H2O,C错误t已知锈层 内如果有硫酸盐会加快金属的腐蚀，硫酸盐能 衡水真题密卷 增加导电性，加速电子传递，有一定的催化剂作 用，D正确。 12.B【解析】铁作负极，失电子发生氧化反应，A 正确：负极腐蚀最严重，由于离子的移动，在正 极区域生成铁锈最多，B错误；为了雏持溶液的 电中性，海水中大量C进入缝隙，C正确：铁 作负极，失电子被氧化，正极氧气得电子被还 原，对应电极反应为2H20+O2十4e 4OH,D正确。 13.D【解析】由图可知，阴极产生氢气，电极反应 为2H++2e—一H2个；阳极铁为活泼电极，发 生失电子反应，电极反应式：Fe一2e Fe+、Cr,O号+6Fe2++14Ht=2Cr++ 7H2O十6Fe+。太阳能和风能均属于一次清洁 能源，A错误：若将铁板换成铜板，阳极生成的 铜离子无法与C2O发生氧化还原反应将其 还原，B错误：阳极的电极反应为Fe一2e Fe2+、Cr20号+6Fe2++14H-2Cr2++ 7H2O+6Fe3+,C错误：由CrO号+6Fe2++ 14H一2Cr3++7Hz0+6Fe3+可知，当有 1 mol Cr2O被处理，阳极区生成沉淀有 2mol氢氧化铬和6mol氢氧化铁，沉淀质量大 于206g,D正确。 14.D【解析】处理氯化铵废水，同时制得盐酸和 氨水，阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动， 氯离子透过a膜进入I室，铵根离子透过b膜 进入Ⅱ室，可知在I、Ⅱ两室分别得到盐酸和氨 水。a膜是阴膜、b膜是阳膜，A错误，B错误； 生成1 mol HCI,I室处双极膜有1molH2O 解离、Ⅱ室处双极膜有1molH2O解离，所以 双极膜处共有2 mol H2O解离，C错误；与平面 结构的双极膜相比，“卵榫”结构增大双极膜面 积，可提高产品生成速率，D正确。 二、非选择题 15.(1)正极 (2)2H*+2e-H2↑ (3)变大 (4)变小在电解过程中生成1 mol Fe3+,则消 耗15 mol Mn3+,生成16molH,Mn3+由阳 极反应Mn一e一Mn+生成，根据得失电 子守恒，阳极生成15 mol Mn3+,消耗15mol H:因此总体来看，电解过程中H浓度增大 pH变小 2 学科素养周测评 (5)Fe-2e-Fe2+ (6)Cr2O号+6Fe2++14Ht-2Cr3++ 6Fe3++7H20 (7)阴极产生H2:2H++2e一H2个，阴、阳 极铁板交换使用时，H2将钝化膜还原：4H2十 FeO·FeO3=3Fe+4H2O 【解析】(1)根据图示可知在电解时，P电极上 Mn+失去电子变为Mn3+,则P电极为阳极， 则与P相连的M电极为正极，N电极为负极。 (2)R为电解池的阴极，发生得电子的还原反 应，电极反应式：2H十十2e=H2个. (3)根据电解池反应：FeS2十15Mm+十 8H2O-Fe3++15Mn2++2S0+16H可 知，电解过程中SO的物质的量不断变大。 (4)在电解过程中生成1 mol Fe+,则消耗 15 mol Mn3+,生成16molH;Mn3+由阳极反 应Mn+一e一Mn+生成，根据得失电子守 恒，阳极生成15 mol Mn3+,消耗15molH+; 因此总体来看，电解过程中H浓度增大，pH 变小。 (5)铁板作阴、阳极，电解含铬废水，则A极发 生电极反应：Fe-2e—Fe2+。 (6)产生的Fe2+将Cr2O月还原为Cr3+的离子 方程式：Cr2O号+6Fe2++14H+一2Cr3++ 6Fe3++7H2O。 (7)阴极产生H2:2H十2e一一H2↑，阴、阳 极铁板交换使用时，H2将钝化膜还原：4H2十 Fc0·FczO3=3Fe+4HzO。 16.(1)HPO2=H+H2PO2 (2)正盐弱碱性 (3)①2H0+2e一H2↑+2OH②阳极 反应为2H20-4e一O2个十4H+,产生的 H+通过阳膜进入产品室，原料室中的HPO2 通过阴膜进入产品室，H与HPO2反应生成 HPO2③PO}(或HPO或H,PO或 HPO,)HPO2(或H2PO2)被氧化 【解析】(1)HPO2是一元中强酸，部分电离出 H,所以其电离方程式为HPO2一 H2PO2+Ht。 (2)由于HPO2是一元中强酸，所以NaH2PO2 为正盐，由于HPO2为弱电解质，则NaH2PO2 为强碱弱酸盐，溶液显弱碱性。 (3)①阴极室中水电离的H放电生成H2,同 ·化学· 时产生OH,电极反应式为2H2O+2e H2↑+2OH。 ②阳极反应为2H2O一4e=O:个+4H,阳 极产生的H通过阳膜进入产品室，原料室中 的HPO2通过阴膜进入产品室，H中与 H2PO2反应生成HPO2。 ③阳极产生的O2会把HPO2(或H2PO2)氧 化成PO(或HPO或HPO或HPO4) 17.(1)①自左至右CO2+8H++8e一CH4+ 2H20②0.6O2+4e+2H20-4OH (2)+41.19 (3C0,+6Fe07o0K2Fe,0,+C (4)①0.6②2C02+12H++12e CH2-CH2+4H2O 【解析】(1)①该装置有外加电源，属于电解池， 右边电极是CO2还原为CH,化合价降低，根 据电解原理，右边电极为阴极，左边电极为阳 极，H应是自左至右移动；d电极反应式为 CO2+8H+8eCH,+2H2O。 ②该燃料CHOH发生氧化反应生成CO, 则1 mol CH,OH失6mol电子，则消耗 0.1mol燃料CH3OH时转移0.6mol电子，由 d极电极反应式可知，转移0.6mol电子，则离 子交换膜中通过0.6molH;氧气在正极上参 与反应，即电极反应式为O2+4e+ 2H20=4OH。 (2)反应Ⅲ=反应I一反应Ⅱ，△H2=△H1 △H2=-49.58kJ·mo1-(-90.77kh·mol1)= +41.19k·mol1. (3)根据图示可知过程Ⅱ为FeO与CO2在 700K条件下反应产生FeO,和C单质，化学 方程式为C0,+6Fe070K2Fe,0,+C. 3.36L （④0n(0,）=2.4mol=0.15mol,报 据图示可知：在左侧，CO2与H反应产生乙烯 和HO,得到电子发生还原反应，则左侧电极 为阴极；在右侧，H2O电离产生的OH失去电 子变为O2和H,右侧电极为阳极，每有1mol O2反应产生，会转移4mol电子，现在反应产 生0.15mol的O2,因此反应过程中转移电子 的物质的量为n(e)=4n(O2)=0.6mol。 ②在左侧阴极上CO2得到电子被还原产生乙 2 参考答案及解析 烯和水，电极反应式为2CO2十12H+ 12e=CH2=CH2+4HzO。 18.(1)④③①②①②①④周体表面积形 成原电池 (2)①H2②02+2H20+4e一40H ③Fe-2e-fe2 (3)①氣化反应②活性炭电解质溶液 ③Fe(OHD2、Fe(OH) 【解析】(1)反应速率随着温度的升高、反应物 浓度的增大、固体接触面积的增大而增大，④的 酸浓度大，温度最高，反应最快，其余三个温度 相同，③的酸浓度大，粉末状接触面积大，速奉 较快，①比②的酸浓度大，①的速率快，故化学 反应速率由快到慢的顺序为④③①②。探究浓 度对化学反应速率的影响，其他条件均不变，只 改变浓度，探究浓度对化学反应速率影响的是 ①②：探究温度对化学反应速率的影响，只能是 温度不同，其他条件必须相同，探究温度对化学 反应速率影响的是①④。①③酸的浓度相同， 温度相同，只有固体的状态不同，故探究的是固 体表面积对化学反应速率的影响。向题中的实 验体系中加入硫酸铜固体，Z与硫酸铜反应置 换出Cu,形成原电池，能加快反应速率。 (2)①该反应是Fe与C形成原电池，酸化的饱 和食盐水润洗后，刚开始是酸性环境，0一1时， 碳粉表面生成的气体为H2。 ②1~t2时压强下降，发生吸氧腐蚀，碳粉为电 池正极，碳粉表面发生的电极反应式为O2十 2H20+4e -40H ③0~12电化学腐蚀过程中，是酸性环境发生析 氢腐蚀，铁为电池负极，铁极的电极反应式为 Fe-2e-Fe (3)根据保暖贴的成分可知，铁粉和活性炭在氯 化钠溶液中形成原电池，铁作负极，碳作正极，铁 发生吸氧腐蚀，铁电极发生的反应为Fe一2e 一Fe2+,碳极的电极反应为O2十4e十2HO =4OH,总反应为2Fe+O2十2H2O一 2Fe(OH)2,铁发生吸氧膺蚀放出热量。 ①暖贴工作时，铁粉发生的反应为Fe一 2e一Fe2+,属于氧化反应。 ②暖贴发热时，正极材料为活性炭，食盐的作用 为电解质溶液，增强导电性。 ③暖贴工作原理的总反应为2Fe十O2十 1 衡水真题密卷 2H2O—2Fe(OH)2,且Fe(OH)2具有还原 性，很容易被空气中的O2氧化，反应的化学方 程式为4Fe(OH)2+O2+2H0 2024一2025学年度学科素养周测评（十 一、选择题 1.B【解析】将铁丝在空气中加热到红热，再仲入 盛满O2的集气瓶，温度升高可以加快反应的速 率，与改变化学反应速率有关，A不符合题意：酸 奶中添加增稠剂不是为了改变反应速率，是为了 改善口感，与改变化学反应速率无关，B符合题 意：夏季用冰箱储存新鲜食品，是为了降低温度 延长保质期，与改变化学反应速率有关，C不符 合题意；实验室制CO2时选择小颗粒石灰石是 为了增加反应物接触面积，加快反应速率，与改 变化学反应速牵有关，D不将合题意。 2.B【解析】比较反应速率大小，先将速率的单位 统一，再除以对应的化学计量数，结果越大，反应 速率就越大。v(N)=2.4mol·L1·min1,则 u(M)=99=0.8mol.L1·min,同理 3 M,)=0.6mol·L1·min',u(M)=P 2 =0.9mol·L1·min,o(M)=u(@2- 2 0.7mol·L1·min,B项符合题意。 3.D【解析】前3min内v(CH,)=v(CO2)= △7(C02)0.54mol d2LX3mn-009mol·L1·min, A错误；9min后到达到新平衡状态二氧化碳增 加的物质的量为1mol一0.75mol=0.25mol, 增加的二氧化碳是新加入的二氧化硫反应产生 的，根据化学计量数，9min后到达到新平衡状 态参与反应的二氧化硫的物质的量为0.5mol, 而9min后到反应达到平衡二氧化硫增加了 0.3mol,所以第9min后在容器内SO2为 0.5mol十0.3mol=0.8mol,浓度为0.4mol·L,B 错误：该反应为放热反应，降低温度，反应正向进 行，第15min时二氧化硫的物质的量为 1.2mol,若完全转化可生成二氧化碳0.6mol, 则最终二氧化碳的总物质的量为0.6mol十 1mol=1.6mol,二氧化碳的物质的量浓度为 2 学科素养周测评 4Fe(OH)3,故当暖贴放热结束时，铁粉转化成 的物质中可能含有Fe(OH)2、Fe(OH):。 ()化学·化学反应速率及其影响因素 0.8mol·L1,但由于是可逆反应，二氧化硫不 可能完全转化，所以二氧化碳的物质的量浓度不 可能升高到0.8mol·L,C错误；9min时二 氧化硫的转化率为2.4mol-09m0×1O0%= 2.4 mol 62.5%,由选项B可知第9min后在容器内增加 0.8mol二氧化硫，所以15min时二氧化硫的转 化率为2.4mol+08moll2mol×100% 2.4 mol-0.8 mol 62.5%,D正确。 4D【解析】v(B)=0.3mol,L」 5 min 0.06mol·(L·mim)1,则(C)=2(B)= 0.03mol·(L·min)-1,A正确；v(D)= v(B)=0.06mol·(L·min)1,△c(D)= v(D)·t=0.06mol·(L·min)1X5min= 0.3mol·L1所以5min时，c(D)= 0.3mol·L,B正确：该反应的正反应为气体 物质的量增加的反应，随反应的进行，容器内压 强逐渐增大，C正确；5min时，c(B)=2mol 4L 0.3mol·L1=0.2mol·L1,c(C)= 0.03mdl·(L.·min)-1×5min=0.15mol·L-1, 因此气体总的物质的量为0.2mol·L1× 4L+0.15mol·L-1×4L+0.3mol·L1× 4L=2.6mol,D错误。 5.C【解析】根据图1可知，使用S一In/S作催化 剂，活化能最低，所以S一In/S表面更容易生成 H',A正确：根据图2可知，K吸引H2O中的 O、S2-吸引H2O中的H,S2与K+(H2O).微 粒间的静电作用促进了H2O的活化，B正确：根 据图2，CO2生成HCOO的步骤为CO2→ CO2→HCOO·→HCOO厂，经过三步转化，C 错误：H·+OH→2H2十·十OH为放热过 21 程，其相对能量变化越小，放出热量越小，越不易