专题11 电化学（期中真题汇编，上海专用）高二化学上学期

专题11 电化学 3大高频考点概览 考点01 原电池和化学电源 考点02 电解池 考点03 金属的电化学腐蚀与防护 地 城 考点01 原电池和化学电源 1．(24-25高二·上海市育才中学·期中)下列装置能实现非自发反应：的是 A． B． C． D． 2．(24-25高二·上海师范大学附属中学·期中)如下图所示是一种生产和利用氢能的途径，下列说法错误的是 A．氢能是21世纪最具发展潜力的清洁能源 B．图中能量转化的方式至少有6种 C．太阳能、风能、氢能都属于新能源 D．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 3．(24-25高二·上海市上海华东师范大学附属进华中学·期中)如图是Cu﹣Zn原电池的装置示意图，下列叙述正确的是（　　）    A．Zn片是阳极 B．H+在铜片上得电子 C．反应过程中电能转变为化学能 D．电子从锌片通过硫酸溶液流向铜片 4．(24-25高二·上海市复旦大学附属复兴中学·期中)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是 A．海水起电解质溶液作用 B．N极仅发生的电极反应： C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂-海水电池属于二次电池 5．(24-25高二·上海市育才中学·期中)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是 A．铜电极上发生氧化反应 B．电池工作一段时间后，甲池的c()减小 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 6．(24-25高二·上海市育才中学·期中)结合右图判断，下列叙述正确的是（ ） A．①中铁的腐蚀被加速 B．①和②中负极反应均是 Fe 2e－ Fe2 C．②中碳棒上反应是 O2＋2H2O＋4e－→4OH－ D．①为钢铁的析氢腐蚀，②为钢铁的吸氧腐蚀 7．(24-25高二·上海市育才中学·期中)下列关于银锌纽扣电池的说法正确的是(内部构造如图所示) A．负极电极反应为： B．正极电极反应为： C．电池工作时，正极附近pH增大 D．为了降低成本，可用铝制金属外壳 8．(24-25高二·上海市格致中学·期中)锡的同族元素碳可以形成最简单的有机物甲烷。基于甲烷和氧气的反应，可以设计成甲烷燃料电池，这是一种高效、对环境友好的供电装置，其原理示意图如下图所示。a电极为 (填“正极”或者“负极”)。 9．(24-25高二·上海师范大学附属中学·期中)某氢能源公交车使用的燃料电池结构示意图(质子交换膜传导)如下图。 回答下列问题： （1）该电池工作时，N极发生 反应。 A．氧化       B．还原 （2）移动方向 。 A．由M极移向N极        B．由N极移向M极 （3）该电池工作时，M极的电极反应式为 。 （4）每转移10，消耗氢气的质量为 g。 10．(23-24高二·上海交通大学附属中学·期中)Ⅰ.CO2作为化石燃料燃烧产生的废气，是主要的温室气体之一，使用电化学方法能够对CO2进行吸收。利用活泼金属与二氧化碳的反应，能够构建金属-CO2电池。其中一种Li-CO2电池的模型如下图所示：(图中 Li2CO3是固体)。 （1）下列有关该原电池的说法中，正确的是___________。 A．该原电池工作时，电子由正极向负极移动 B．在该原电池中，石墨作为负极 C．原电池工作时，正离子一定向正极方向移动 D．原电池工作时，b电极发生氧化反应 （2）给出该原电池的正极反应以及总反应。正极： ；总反应： （3）原电池中每转移1mol电子， 能够吸收 molCO2。 （4）若二氧化碳中混有氧气，那么在a电极上可能会出现的杂质是 。 Ⅱ.利用电解池，通过电化学还原，CO2能够被还原为低价碳化合物。一种电化学还原二氧化碳的装置能够将二氧化碳还原为甲酸(HCOOH)，该装置中，石墨作为阳极，单质银作为阴极，电解质溶液是硫酸溶液。 （5）在该装置中， 应该向 极(填“阴”或“阳”)附近通入CO2气体。 （6）写出CO2在该电极上反应的电极反应式： 。 （7）下列做法中，能够加快CO2吸收速率的是___________。 A．适当增大电源电压 B．适当降低电解液温度 C．适当缩小两电极间距 D．适当降低通入CO2的速度 （8）当电极上生成5.6L(标准状况)的氧气时，生成甲酸的质量为 g。 11．(24-25高二·上海市育才中学·期中)I．科学家为了研究温室气体的转化，研制出了如图(a)所示的装置，该装置可将转化为燃料气体。 （1）该装置中电极N的名称是 (填字母)，其电极反应式为 。 A．阴极        B．阳极        C．正极        D．负极 （2）若M电极上产生了(标况下)气体，则电路中通过电子的数量为 ，质子交换膜中通过的质子的物质的量为 。 Ⅱ．将图(a)的装置与图(b)的去除装置相接，可将转化为，用于农业生产。 （3）图(a)中的M电极应与图(b)中的 (填“A”或“B”)电极相连，在该电极上发生的电极反应方程式为 。 （4）A电极上消耗的与B电极上消耗的的物质的量之比为 ，Ⅱ口排出的溶液中的溶质为 。 （5）若电路中共通过的电子，Ⅲ口需要通入 (换算成标准状况)才能确保最终的产物均为。 地 城 考点02 电解池 12．(24-25高二·上海市上海华东师范大学附属进华中学·期中)电解食盐水时，产生氢氧化钠的电极是 A．正极 B．负极 C．阳极 D．阴极 13．(24-25高二·上海市育才中学·期中)如图，用有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的立式隔膜电解槽电解食盐水时，下列叙述错误的是 A．精制饱和氯化钠溶液从阳极区补充 B．Z处流出溶液是较浓的溶液 C．产品烧碱比未用离子交换膜时更纯 D．每转移个电子理论上可生成烧碱 14．(24-25高二·上海市复旦大学附属复兴中学·期中)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生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为。下列说法错误的是 A．b电极反应式为 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 15．(24-25高二·上海市复旦大学附属复兴中学·期中)电解饱和食盐水，可以有效的利用海水资源，下图是电解饱和氯化钠溶液的示意图。 （1）电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为 。 （2）电极A接电源的 (填“正”或“负”极)。饱和氯化钠溶液从 (填a或c)口进入，溶液从 (填b或d)口导出。 （3）阳离子交换膜的作用是 、 、 。 （4）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法正确的是___________。 A．电极A接电源负极，发生氧化反应 B．电极B的电极反应式为： C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液 D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 地 城 考点03 金属的电化学腐蚀与防护 16．(24-25高二·上海市上海华东师范大学附属进华中学·期中)生铁比纯铁（    ） A．硬度低 B．易腐蚀 C．熔点高 D．含碳量低 17．(24-25高二·上海市复旦大学附属复兴中学·期中)用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是 A．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，X上发生氧化反应 B．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，电子经导线流入X C．当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的正极 D．当a、b与外接电源相连时，阴极的电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑ 18．(24-25高二·上海市育才中学·期中)锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法错误的是 A．0~t1时，铁可能发生了析氢腐蚀 B．0~t1时，铁可能发生了吸氧腐蚀 C．t1~t2时，铁一定发生了吸氧腐蚀 D．用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性 19．(24-25高二·上海市育才中学·期中)浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图，其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连，控制合适的电压，使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，以有效减缓金属腐蚀。下列选项错误的是 A．金属贮存罐可用钢制材料 B．电子沿导线流入辅助电极 C．贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连 D．电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题11 电化学 3大高频考点概览 考点01 原电池和化学电源 考点02 电解池 考点03 金属的电化学腐蚀与防护 地 城 考点01 原电池和化学电源 1．(24-25高二·上海市育才中学·期中)下列装置能实现非自发反应：的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】因Ag与盐酸不反应，则不能设计为原电池，为了使反应2HCl+ 2Ag= 2AgCl↓+H2↑能顺利进行，可设计为电解池，且选择Ag为阳极，盐酸为电解质溶液即可； A．银作阴极，无法完成该反应，选项A错误； B．不能设计成原电池，选项B错误； C．银为阴极，电解质溶液为盐酸，所以符合条件，选项C正确； D．银和稀盐酸不能自发进行，选项D错误； 答案选C。 2．(24-25高二·上海师范大学附属中学·期中)如下图所示是一种生产和利用氢能的途径，下列说法错误的是 A．氢能是21世纪最具发展潜力的清洁能源 B．图中能量转化的方式至少有6种 C．太阳能、风能、氢能都属于新能源 D．太阳能电池的供电原理与燃料电池相同 【答案】D 【解析】A．氢气燃烧生成无污染的水，所以氢能是21世纪最具发展潜力的清洁能源，故A正确； B．由图可知，图中涉及的能量转化方式有太阳能、风能、水能转化为电能，电能与化学能的相互转化，电能转化为光能，能量转化的方式共有6种，故B正确； C．太阳能、风能、氢能都是人类开发利用的，极具发展前景的新能源，故C正确； D．太阳能电池是将光能转化为电能的装置，燃料电池是将化学能转化为电能的装置，两者的供电原理不同，故D错误； 故选D。 3．(24-25高二·上海市上海华东师范大学附属进华中学·期中)如图是Cu﹣Zn原电池的装置示意图，下列叙述正确的是（　　）    A．Zn片是阳极 B．H+在铜片上得电子 C．反应过程中电能转变为化学能 D．电子从锌片通过硫酸溶液流向铜片 【答案】B 【解析】A、Cu﹣Zn﹣稀硫酸原电池放电时，较活泼的金属锌作负极，负极上失电子发生氧化反应，故A错误； B、较不活泼的金属铜作正极，H+在铜片上得电子生成氢气，发生还原反应，故B正确； C、该装置是原电池，化学能转变为电能，故C错误； D、电子从负极锌片沿导线流向正极铜片，不经过溶液，故D错误。 故选B。 4．(24-25高二·上海市复旦大学附属复兴中学·期中)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错误的是 A．海水起电解质溶液作用 B．N极仅发生的电极反应： C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D．该锂-海水电池属于二次电池 【答案】BD 【分析】由图可知，M电极为原电池的负极，锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，电极反应式为Li—e—=Li+，N电极为正极，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+4e—+2H2O=4OH—。 【解析】A．海水中含有丰富的电解质，如氯化钠、氯化镁等，构成锂—海水电池时海水起电解质溶液作用，A正确； B．N极发生的电极反应：O2+4e—+2H2O=4OH—，B错误； C．锂为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷能起到防止水和锂反应，并能传导离子的作用，C正确； D．锂—海水电池不可充电，属于一次电池，D错误； 故选BD。 5．(24-25高二·上海市育才中学·期中)锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是 A．铜电极上发生氧化反应 B．电池工作一段时间后，甲池的c()减小 C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D．阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡 【答案】C 【解析】A.由图象可知该原电池反应原理为Zn+Cu2＋= Zn2＋+ Cu，故Zn电极为负极失电子发生氧化反应，Cu电极为正极得电子发生还原反应，故A项错误； B.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c()不变，故B项错误； C.电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2＋+2e—= Cu，故乙池中为Cu2＋～Zn2＋，摩尔质量M(Zn2＋)>M(Cu2＋)故乙池溶液的总质量增加，C项正确； D.该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，故D项错误； 本题选C。 6．(24-25高二·上海市育才中学·期中)结合右图判断，下列叙述正确的是（ ） A．①中铁的腐蚀被加速 B．①和②中负极反应均是 Fe 2e－ Fe2 C．②中碳棒上反应是 O2＋2H2O＋4e－→4OH－ D．①为钢铁的析氢腐蚀，②为钢铁的吸氧腐蚀 【答案】C 【解析】A、图①中Zn比Fe活泼，Fe作正极被保护，A错误； B 、①中负极是Zn，发生反应Zn2e－ =Zn2，②中负极是Fe发生反应是 Fe 2e－ =Fe2+，B错误； C、②中碳棒作正极，发生还原反应： O2＋2H2O＋4e－=4OH－，C正确； D、①中Zn作负极失去电子，Fe作正极，溶液中的H+得到电子生成H2，是锌的析氢腐蚀；②中Fe为负极失电子，正极为石墨，溶液中溶解的氧气得电子生成OH–，为钢铁的吸氧腐蚀，D错误； 正确答案为C。 【点睛】铁的腐蚀包括析氢腐蚀和吸氧腐蚀，铁均作负极，酸性环境中发生析氢腐蚀，中性或碱性溶液中发生吸氧腐蚀。本题易将①中的锌的析氢腐蚀误认为铁的析氢腐蚀，错误的原因是将平时所学知识生搬乱套，而没有意识到①中是Zn在腐蚀而不是铁的腐蚀。 7．(24-25高二·上海市育才中学·期中)下列关于银锌纽扣电池的说法正确的是(内部构造如图所示) A．负极电极反应为： B．正极电极反应为： C．电池工作时，正极附近pH增大 D．为了降低成本，可用铝制金属外壳 【答案】C 【解析】A．负极上Zn被氧化在碱性条件下不能以锌离子形式存在，生成ZnO或Zn(OH)2，选项A错误； B．正极上Ag2O得电子被还原，发生的电极反应为，选项B错误； C．电池工作时，正极反应式为，正极附近pH增大，选项C正确； D．铝与KOH溶液能反应，不能作为纽扣电池金属外壳，选项D错误； 答案选C。 8．(24-25高二·上海市格致中学·期中)锡的同族元素碳可以形成最简单的有机物甲烷。基于甲烷和氧气的反应，可以设计成甲烷燃料电池，这是一种高效、对环境友好的供电装置，其原理示意图如下图所示。a电极为 (填“正极”或者“负极”)。 【答案】负极 【解析】在a电极，CH4放电生成，碳元素的化合价由－4价升高为＋4价，发生氧化反应，所以a电极为负极，故答案为：负极。 9．(24-25高二·上海师范大学附属中学·期中)某氢能源公交车使用的燃料电池结构示意图(质子交换膜传导)如下图。 回答下列问题： （1）该电池工作时，N极发生 反应。 A．氧化       B．还原 （2）移动方向 。 A．由M极移向N极        B．由N极移向M极 （3）该电池工作时，M极的电极反应式为 。 （4）每转移10，消耗氢气的质量为 g。 【答案】（1）A （2）B （3） （4）10 【分析】氢气通入的N极为负极，氧气通入的M极为正极，以此分析； 【解析】（1）根据分析，N为负极发生氧化反应； 故答案为：A； （2）溶液中阳离子移向正极，则氢离子移向M； 故答案为：B； （3）根据分析，M为正极，发生还原反应，； 故答案为：； （4）氢气发生的反应，每转移10，消耗氢气的质量为5mol，质量为10g； 故答案为：10g。 10．(23-24高二·上海交通大学附属中学·期中)Ⅰ.CO2作为化石燃料燃烧产生的废气，是主要的温室气体之一，使用电化学方法能够对CO2进行吸收。利用活泼金属与二氧化碳的反应，能够构建金属-CO2电池。其中一种Li-CO2电池的模型如下图所示：(图中 Li2CO3是固体)。 （1）下列有关该原电池的说法中，正确的是___________。 A．该原电池工作时，电子由正极向负极移动 B．在该原电池中，石墨作为负极 C．原电池工作时，正离子一定向正极方向移动 D．原电池工作时，b电极发生氧化反应 （2）给出该原电池的正极反应以及总反应。正极： ；总反应： （3）原电池中每转移1mol电子， 能够吸收 molCO2。 （4）若二氧化碳中混有氧气，那么在a电极上可能会出现的杂质是 。 Ⅱ.利用电解池，通过电化学还原，CO2能够被还原为低价碳化合物。一种电化学还原二氧化碳的装置能够将二氧化碳还原为甲酸(HCOOH)，该装置中，石墨作为阳极，单质银作为阴极，电解质溶液是硫酸溶液。 （5）在该装置中， 应该向 极(填“阴”或“阳”)附近通入CO2气体。 （6）写出CO2在该电极上反应的电极反应式： 。 （7）下列做法中，能够加快CO2吸收速率的是___________。 A．适当增大电源电压 B．适当降低电解液温度 C．适当缩小两电极间距 D．适当降低通入CO2的速度 （8）当电极上生成5.6L(标准状况)的氧气时，生成甲酸的质量为 g。 【答案】（1）C （2）3CO2+4e-+4Li+=C+2Li2CO3 3CO2+4Li=2Li2CO3+C （3）0.75 （4）Li2O （5）阴 （6）CO2+2e-+2H+=HCOOH （7）AC （8）23 【解析】（1）在Li-CO2电池中，a电极Li失电子转化为Li+，作负极，b电极CO2得电子生成C和LiCO3，作正极； A．该原电池工作时，电子由负极流出，经外电路，流向正极，则由负极向正极移动，A不正确； B．由分析可知，在该原电池中，石墨作为正极，B不正确； C．原电池工作时，依据异性相吸原理，正离子一定向正极方向移动，C正确； D．原电池工作时，b电极为正极，得电子发生还原反应，D不正确； 故选C。 （2）该原电池中，正极为CO2得电子生成C和LiCO3，则正极反应式为3CO2+4e-+4Li+=C+2Li2CO3；负极反应式为4Li-4e-=4Li+，总反应为3CO2+4Li=2Li2CO3+C。 （3）原电池中，由正极反应式可得出关系式：3CO2~4e-，每转移1mol电子，能够吸收=0.75mol CO2。 （4）若二氧化碳中混有氧气，那么在a电极上可能会发生Li与O2反应，从而出现的杂质是Li2O。 （5）在该装置中，二氧化碳还原为甲酸(HCOOH)，则CO2得电子发生还原反应，所以应该向阴极附近通入CO2气体。 （6）CO2在阴极上得电子产物与电解质反应，生成HCOOH，电极反应式：CO2+2e-+2H+=HCOOH。 （7）A．适当增大电源电压，使两电极放电速率加快，从而加快CO2的吸收速率，A符合题意； B．适当降低电解液温度，虽然CO2的溶解度增大，但温度降低反应速率减慢占主导地位，B不符合题意； C．适当缩小两电极间距，可以减小电阻、增大电流，从而加快CO2的吸收速率，C符合题意； D．适当降低通入CO2的速度，则吸收CO2的速率减慢，D不符合题意； 故选AC。 （8）依据得失电子守恒，可建立关系式：O2~4e-~2HCOOH，当电极上生成5.6L(标准状况)的氧气时，n(HCOOH)=2n(O2)==0.5mol，则生成甲酸的质量为0.5mol×46g/mol=23g。 11．(24-25高二·上海市育才中学·期中)I．科学家为了研究温室气体的转化，研制出了如图(a)所示的装置，该装置可将转化为燃料气体。 （1）该装置中电极N的名称是 (填字母)，其电极反应式为 。 A．阴极        B．阳极        C．正极        D．负极 （2）若M电极上产生了(标况下)气体，则电路中通过电子的数量为 ，质子交换膜中通过的质子的物质的量为 。 Ⅱ．将图(a)的装置与图(b)的去除装置相接，可将转化为，用于农业生产。 （3）图(a)中的M电极应与图(b)中的 (填“A”或“B”)电极相连，在该电极上发生的电极反应方程式为 。 （4）A电极上消耗的与B电极上消耗的的物质的量之比为 ，Ⅱ口排出的溶液中的溶质为 。 （5）若电路中共通过的电子，Ⅲ口需要通入 (换算成标准状况)才能确保最终的产物均为。 【答案】（1）C （2） 2mol （3）A （4）3：5 硝酸铵和硝酸 （5）44.8L 【分析】温室气体的转化，是原电池，M水失去电子生成氧气，是负极，N二氧化碳得到电子生成CO，是正极；图b装置，A电极是一氧化氮得电子变成铵根，A与图a中的负极相连也就是M，B电极NO失去电子变成硝酸根，B与图a中的正极相连，也就是N极。 【解析】（1）该装置中电极N是二氧化碳得到电子生成CO，名称是正极，其电极反应式为； （2）根据电极反应生成一个CO分子质子交换膜中通过的质子的个数为2个， M电极上生成一个CO分子得到2个电子，若产生了(标况下)气体，则电路中通过电子的数量为，质子交换膜中通过的质子的物质的量为。 （3）图(a)中的M电极应与图(b)中的A电极相连，在该电极上发生的电极反应方程式为。 （4）B电极上电极反应为，总反应为，A电极上消耗的与B电极上消耗的的物质的量之比根据电荷守恒可知为3：5，根据总反应可知Ⅱ口排出的溶液中的溶质为硝酸铵和硝酸。 （5）根据总反应生成2mol硝酸，转移电子物质的量为15mol，若电路中共通过的电子，则生成硝酸2mol，硝酸和氨气分子物质的量之比1：1可以将硝酸完全转化为硝酸铵，需要氨气2mol，Ⅲ口需要通入 (换算成标准状况)才能确保最终的产物均为。 地 城 考点02 电解池 12．(24-25高二·上海市上海华东师范大学附属进华中学·期中)电解食盐水时，产生氢氧化钠的电极是 A．正极 B．负极 C．阳极 D．阴极 【答案】D 【解析】电解食盐水时，阳极反应为，阴极反应为2H2O+2e-=H2+2OH-,生成氢气和氢氧化钠； 故D正确。 13．(24-25高二·上海市育才中学·期中)如图，用有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的立式隔膜电解槽电解食盐水时，下列叙述错误的是 A．精制饱和氯化钠溶液从阳极区补充 B．Z处流出溶液是较浓的溶液 C．产品烧碱比未用离子交换膜时更纯 D．每转移个电子理论上可生成烧碱 【答案】D 【分析】电解食盐水时，阳极发生氧化反应，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，左侧应为电解池的阳极区，右侧应为电解池的阴极区，电解时，阳离子经过离子交换膜向阴极区移动。 【解析】A．电解食盐水时，阳极发生氧化反应，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，故A正确； B．阴极生成OH-，且Na+向阴极移动，则产品烧碱溶液从阴极区Z处流出，故B正确； C．未用离子交换膜时，阴极区混有NaCl，产品不纯，而用离子交换膜时，只有Na+向阴极移动，产品较为纯净，故C正确； D．电解方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，每转移NA个电子理论上可生成1mol烧碱，故D错误； 故选D。 14．(24-25高二·上海市复旦大学附属复兴中学·期中)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生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为。下列说法错误的是 A．b电极反应式为 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 【答案】D 【分析】由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b电极与电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，电池总反应为2H2O2H2↑+O2↑，据此解答。 【解析】A．b电极反应式为b电极为阴极，发生还原反应，电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A正确； B．该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变，阳极发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，为保持OH-离子浓度不变，则阴极产生的OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换摸，故B正确； C．电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE膜，为电解池补水，故C正确； D．由电解总反应可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率为，则补水的速率也应是，故D错误； 答案选D。 15．(24-25高二·上海市复旦大学附属复兴中学·期中)电解饱和食盐水，可以有效的利用海水资源，下图是电解饱和氯化钠溶液的示意图。 （1）电解饱和氯化钠溶液的离子方程式为 。 （2）电极A接电源的 (填“正”或“负”极)。饱和氯化钠溶液从 (填a或c)口进入，溶液从 (填b或d)口导出。 （3）阳离子交换膜的作用是 、 、 。 （4）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法正确的是___________。 A．电极A接电源负极，发生氧化反应 B．电极B的电极反应式为： C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液 D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗 【答案】（1） （2）正 a d （3）阻止移向阳极 提高的产量和纯度 防止与混合发生爆炸 （4）CD 【分析】电解饱和食盐水，阴极上的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极上的电极反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，总反应式为，据此回答。 【解析】（1）根据分析可知，总反应式为； （2）根据分析，电极A得到氯气，电极A作阳极，连接电源的正极；饱和氯化钠溶液从a口进入；从c口通入含有少量NaOH的蒸馏水，电极B的反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，因此NaOH溶液从d口导出；故答案为正；a；d； （3）因为氯气能与OH-反应，因此阳离子交换膜的作用是防止氯气与OH-反应，提高NaOH产量和纯度；同时还能防止氢气和氯气反应；故答案为阻止OH-移向阳极，提高NaOH的产量和纯度，防止H2和Cl2混合发生爆炸 （4）A．电极A为转化为，失电子，发生氧化反应，为阳极，故电极A接电源正极，A错误； B．电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：，B错误； C．右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，C正确； D．改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，通过提高反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，D正确； 故选CD。 地 城 考点03 金属的电化学腐蚀与防护 16．(24-25高二·上海市上海华东师范大学附属进华中学·期中)生铁比纯铁（    ） A．硬度低 B．易腐蚀 C．熔点高 D．含碳量低 【答案】B 【解析】生铁是合金，强度和硬度一般比组成它的纯金属更高； A．生铁是合金，其硬度比纯铁高，故A错误； B．生铁是合金，易发生电化学腐蚀，而纯铁只能发生化学腐蚀，生铁易被腐蚀，故B正确； C．生铁是合金，其熔点比纯铁低，故C错误； D．通常生铁是铁碳合金，含碳量比纯铁高，故D错误； 故答案为B。 17．(24-25高二·上海市复旦大学附属复兴中学·期中)用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是 A．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，X上发生氧化反应 B．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，电子经导线流入X C．当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的正极 D．当a、b与外接电源相连时，阴极的电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑ 【答案】A 【解析】A．当a、b间用导体连接时构成原电池，X为Zn时，Zn发生氧化反应，属于牺牲阳极法，可以保护钢闸门，A正确； B．当a、b间用导体连接时构成原电池，X为Zn时，Zn为负极，电子从负极X流出，B错误； C．当a、b与外接电源相连时，属于外加电流法，a应连接电源的负极，C错误； D．当a、b与外接电源相连时，阴极发生得电子的还原反应，D错误； 故选A。 18．(24-25高二·上海市育才中学·期中)锥形瓶内壁用某溶液润洗后，放入混合均匀的新制铁粉和碳粉，塞紧瓶塞，同时测量锥形瓶内压强的变化，如图所示。下列说法错误的是 A．0~t1时，铁可能发生了析氢腐蚀 B．0~t1时，铁可能发生了吸氧腐蚀 C．t1~t2时，铁一定发生了吸氧腐蚀 D．用于润洗锥形瓶的溶液一定显酸性 【答案】D 【分析】图中0~t1段压强逐渐增大，可能是发生了析氢腐蚀使气体体积增大或者反应放热使温度升高，锥形瓶中气体体积增大；t1~t2时，容器中压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，说明发生了吸氧腐蚀，以此分析解答。 【解析】A．由图可知，0~t1时，压强逐渐增大，说明锥形瓶中气体体积增大，铁可能发生了析氢腐蚀，A项正确； B．用于润洗锥形瓶的溶液为中性时，0~t1时铁会发生了吸氧腐蚀，由于反应放热，导致锥形瓶中压强增大，故B正确； C．t1~t2时，压强逐渐减小，说明锥形瓶中气体体积减小，说明铁发生了吸氧腐蚀，C项正确； D．0~t1段发生吸氧腐蚀时，用于润洗锥形瓶可能为中性，故D错误； 故答案为D。 19．(24-25高二·上海市育才中学·期中)浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图，其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连，控制合适的电压，使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，以有效减缓金属腐蚀。下列选项错误的是 A．金属贮存罐可用钢制材料 B．电子沿导线流入辅助电极 C．贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连 D．电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀 【答案】C 【解析】A．钢的主要成分是铁，铁遇冷的浓硫酸发生钝化，因此金属贮存罐可用钢制材料，A正确； B．金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，铁发生氧化反应，贮存浓硫酸的金属罐为阳极，连接电源正极，辅助电极是阴极，电子沿导线流向辅助电极，B正确； C．金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，铁发生氧化反应，贮存浓硫酸的金属罐为阳极，连接电源正极，C错误； D．Fe为阳极，电压过高时，大量Fe失电子发生氧化反应生成Fe2+，有可能会加剧腐蚀，D正确； 选C。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $