专题03 电解池 金属的腐蚀与防护（高效培优讲义）（全国通用）2026年高考化学一轮复习高效培优系列

专题03 电解池 金属的腐蚀与防护 目录 一、考情探究 2 1.高考真题考点分布 2 2.命题规律及备考策略 2 二、培优讲练 3 考点01 电解原理 3 考向01 考查电解规律及电极产物的判断 6 考向02 考查电极反应的书写 7 考点02 电解原理的应用 9 考向01 考查氯碱工业 11 考向02 考查电解精炼铜 12 考向03 考查电镀 13 考向04 考查电冶金 13 考点03 金属的腐蚀与防护 15 考向01 考查金属的化学腐蚀的电化学腐蚀 18 考向02 考查析氢腐蚀 18 考向03 考查吸氧腐蚀 19 考向04 考查金属的防护 19 好题冲关 21 基础过关 21 题型01 电解池的概念及组成 21 题型02 电解原理 23 题型03 电解原理的应用 25 题型04 金属的腐蚀 28 题型05 金属的防护 32 能力提升 34 真题感知 40 1. 高考真题考点分布 考点内容 考点分布 电解原理 2025福建卷，2025天津卷，2025广西卷，2025海南卷，2025浙江卷，2025全国卷，2025湖南卷，2025四川卷，2025重庆卷，2025湖北卷，2025广东卷，2025陕晋青宁卷，2025云南卷，2025北京卷，2025河北卷，2025河南卷，2025山东卷，2025甘肃卷，2025安徽卷，2025黑吉辽蒙卷，2025浙江卷，2025上海卷，2024福建卷，2024重庆卷，2024广西卷，2024海南卷，2024广东卷，2024贵州卷，2024北京卷，2024甘肃卷，2024湖南卷，2024浙江卷，2024江苏卷，2024河北卷，2024山东卷，2024全国甲卷，2024湖北卷，2024安徽卷，2024吉林卷，2023河北卷，2023江苏卷，2023福建卷，2023重庆卷，2023广东卷，2023北京卷，2023浙江卷，2023湖南卷，2023辽宁卷，2023全国甲卷，2023全国乙卷，2023湖北卷 电解原理的应用 2025福建卷，2025浙江卷，2025全国卷，2025湖北卷，2025湖南卷，2025广东卷，2025云南卷，2025安徽卷，2024贵州卷，2024北京卷，2024江苏卷，2024山东卷，2023浙江卷，2023天津卷，2023湖南卷，2023辽宁卷，2023全国甲卷，2023全国乙卷，2023湖北卷 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 2025全国卷，2024湖北卷，2024浙江卷 析氢腐蚀 2025全国卷 吸氧腐蚀 2025广西卷，2025全国卷，2024安徽卷 金属的防护 2024海南卷，2024天津卷，2024广东卷，2024浙江卷，2024湖北卷，2023重庆卷 2.命题规律及备考策略 【命题规律】 从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题的形式呈现，考查内容主要有以下三个方面：(1)应用电解原理制备新物质、应用电解原理治理污染或通过电解原理形成致密氧化膜，提高抗腐蚀性等；(2)粗金属的精炼、电镀或者制备某些金属等；(3)金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。 【备考策略】 1、理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。 2、了解电解原理在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用；认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。 3、了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 【命题预测】 预计近年高考对电化学原理的应用试题仍侧重设计突出“理论联系实际，强调学以致用”，注重以实际化工生产过程为问题情境，以电化学基础知识为载体，将化学研究的基本思想与方法、基本概念与原理、重要物质的性质与应用巧妙融合于试题之中。 考点01 电解原理 1、电解和电解池 (1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程，在此过程中，电能转化为化学能 (2)电解池：把 转化为 的装置，叫做电解池，也叫电解槽 (3)电解池的构成 ①与直流电源相连的两个电极：与电源正极相连的电极是 ，在阳极上发生 ；与电源负极相连的电极是 ，在阴极上发生 ②电解质溶液(或熔融的电解质) ③形成闭合回路 (4)放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化或还原反应的过程，称为放电 2、电解池模型 (1)电极名称和电极反应式 电解池基础模型 惰性电极电解CuCl2溶液 (2)电子流向和离子移动方向：导线上(外电路)电子从电源的 极流出，经导线流向电解池的 极。电解池的 极上产生的电子经导线流入电源的 极。溶液中(内电路)阴离子移向 极，阳离子移向 极。 【易错提醒】 1、放电指的是电极上的得、失电子。 2、活性电极指的是除去Au、Pt以外的金属，惰性电极指的是Pt、Au、C电极，不参与电极反应。 3、阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，注意离子导体(电解质)是水溶液还是非水状态。 4、电解水溶液时，K+~Al3+不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 5、书写电解池中的电极反应时，要以实际放电的离子表示，但书写电解总反应方程式时，弱电解质要写成分子式。 6、电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。 7、要确保两极电子转移的数目相同，且注明条件“电解”。 3、电解规律 (1)阳极产物的判断 ①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。 ②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。 阴离子的放电顺序：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。 S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。 (2)阴极产物的判断：直接根据阳离子放电顺序进行判断。 阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。 ①若金属阳离子(Fe3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H＋放电，则得到H2。 ②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得(失)电子能力强的离子先放电。 (3)用惰性电极电解电解质溶液的四种类型 类型 电极反应特点 电解质溶液 电解质浓度 pH 电解质溶液复原 电解 水型 阴极：4H++4e-=2H2↑(酸性)，2H2O+2e-=H2↑+2OH-(碱性) 阳极：2H2O-4e-=4H++O2↑(酸性)，4OH--4e-=2H2O+O2↑(碱性) 强碱(NaOH) 增大 增大 加水 含氧酸(H2SO4) 增大 减小 加水 活泼金属的最高价含氧酸盐(Na2SO4) 增大 不变 加水 电解 电解 质型 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 无氧酸(HCl) 减小 增大 通入HCl气体 不活泼金属的无氧酸盐(CuCl2) 减小 — 加氯化铜 放H2 生碱型 阴极：H2O放H2生成碱 阳极：电解质阴离子放电 活泼金属的无氧酸盐(NaCl) 生成新电解质 增大 通入HCl(g) 放O2 生酸型 阴极：电解质阳离子放电 阳极：H2O放O2生成酸 不活泼金属的最高价含氧酸盐(CuSO4) 生成新电解质 减小 加氧化铜 4、电解池电极反应式的书写 (1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是 电极还是 电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分 离子、 离子两组(不要忘记水溶液中的 )。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序： 阴极： 。 阳极： 。 (4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循 守恒和 守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式，并注明 条件。 【易错提醒】 1、阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，注意离子导体(电解质)是水溶液还是非水状态。 2、阳极材料不同，电极产物、电极反应式可能不同，最常用、最重要的放电顺序为阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。 3、电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 4、书写电解池中的电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。 5、电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。 6、要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。 7、电势的高低:在原电池中，正极电势高于负极;在电解池中，阳极电势高于阴极。 8、电化学中规定:发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。 5、判断电解池阴、阳极的常用方法 判断方法 阳极 阴极 与电源连接 与正极相连 与负极相连 闭合 回路 导线中 电子流出 电子流入 电解质溶液中 阳离子移离 阳离子移向 阴离子移向 阴离子移离 电极 反应 得失电子 失电子 得电子 化合价 升高 降低 反应类型 氧化反应 还原反应 电极质量 减小或不变 增大或不变 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程。(　　) 2、电解过程中阴离子向阴极定向移动。(　　) 3、电解池中的电解质可能是熔融状态或固体电解质。( ) 4、用惰性电极电解饱和食盐水一段时间后，加入盐酸可使电解质溶液恢复到电解前的状态。( ) 考向01 考查电解规律及电极产物的判断 【例1】（2025·宁夏银川·三模）中国科学院通过非热等离子体驱动空气活化生成 ，电化学还原生成 ，为更环保的合成氨生产提供了新的前景。c装置中的隔膜只有气体不能通过。 下列有关说法错误的是 A．a装置中等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的特殊气体 B．c装置中 由右室移向左室 C．阳极的电极反应为 D．b中可能发生反应： 【思维建模】 电解规律及电极产物的判断 考向02 考查电极反应的书写 【例2】（2025·江苏苏州·三模）利用如图装置进行“铁件镀铜”实验，观察到阴极表面产生无色气体，一段时间后，气体减少，表面有红色固体，经检验，电解液中有Fe2+。下列分析或说法不正确的是 A．阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e- = H2↑ B．Cu覆盖在Fe电极表面，导致气体减少 C．向电解后的溶液中滴加KSCN溶液，不会变成血红色 D．电镀完成后，阳极减少的质量等于阴极增加的质量 【思维建模】 电极反应的书写 1、书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写电解池的总反应时，H2O要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，总反应式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 2、阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 3、电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 4、“四步法”书写电极总反应的规律：①列物质、标得失；②选离子、配电荷；③配个数、巧用水；④两式加、验总式。 5、书写电解池中的电极反应时，要以实际放电的离子表示，但书写电解总反应方程式时，弱电解质要写成分子式。 6、电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。 7、要确保两极电子转移的数目相同，且注明条件“电解”。 【对点1】（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% 【对点2】（2025·山西·一模）电催化合成酯是一种选择性较好的方法，电催化羧酸与酮反应成酯的反应原理如图所示。下列说法错误的是 A．b为负极 B．C电极的电极反应式为I--e-=I· C．I-是催化剂 D．反应d还有一种产物是H• 考点02 电解原理的应用 1、氯碱工业 阳离子交换膜电解槽 过程 分析 阳极室中电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极室中的电极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴极区H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH－浓度增大，阳极区Cl－放电，使溶液中的c(Cl－)减小，为保持电荷守恒，阳极室中的Na＋通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH－结合，得到浓的NaOH溶液 电极 反应 阳极(钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层) 2Cl－－2e－===Cl2↑ (氧化反应) 阴极(碳钢网) 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ (还原反应) 化学方程式 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 离子方程式 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ 阳离子交换膜的作用 只允许 通过，不允许 及 通过，可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠溶液反应而影响氢氧化钠溶液的产量和质量 【易错提醒】 阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na+)通过，而阻止阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱质量。 2、电解精炼铜 (1)电极材料：阳极为 ，阴极为 。 (2)电解质溶液：含 的盐溶液。 (3)电极反应式 阳极：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋； 阴极： 。 (4)阳极泥的形成：粗铜中不活泼的杂质(金属活动性顺序中位于铜之后的银、金等)在阳极难以失去电子，当阳极上的铜失去电子变成离子之后，它们以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为 。 【易错提醒】 工业上不能电解熔融MgO、AlCl3制Mg和Al。MgO的熔点较高，MgCl2的熔点较低，工业上电解熔融MgCl2制Mg。由于AlCl3为共价化合物，熔融状态下不导电，所以电解冶炼铝时，电解熔点很高的氧化铝，为降低熔点，加入了助熔剂冰晶石(Na3AlF6)；而且电解过程中，阳极生成的氧气与石墨电极反应，所以石墨电极需定期检查并及时更换补充。 3、电镀 电镀原理 电镀时，把镀层金属作阳极，通常把待镀金属(镀件)作阴极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。在直流电的作用下，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，在阴极获得电子被还原成金属，在镀件表面覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层 电镀池的 构成 实例 (铁上镀铜) 阳极反应：Cu－2e—===Cu2+ 阴极反应：Cu2+＋2e—===Cu 特点 电镀时，电解质溶液的浓度 ；阳极减少的质量和阴极增加的质量 ；阳极失电子总数和阴极得电子总数 【易错提醒】 1、电解或电镀时，电极质量减小的电极必为金属电极——阳极；电极质量增大的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。 2、电解精炼铜时，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子变成金属阳离子进入溶液，金属活动性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2+浓度会减小。 3、电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，电镀液的浓度保持不变。 4、电冶金 利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 总方程式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 2Cl－－2e－===Cl2↑、2Na＋＋2e－===2Na 冶炼镁 2Cl－－2e－===Cl2↑、Mg2＋＋2e－===Mg 冶炼铝 6O2－－12e－===3O2↑、4Al3＋＋12e－===4Al 【易错提醒】 1、电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解熔融MgO冶炼镁，因MgO的熔点很高 2、电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，因AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、在镀件上镀铜时,也可以用惰性材料作为阳极,用硫酸铜溶液作为电解质溶液。 (　　) 2、电解饱和食盐水时,两个电极均不能用金属材料。(　　) 3、电解精炼时,得到的阳极泥可以是提炼贵重金属的原料。(　　) 4、用Zn为阳极,Fe为阴极,ZnCl2溶液为电解质溶液,由于放电顺序H+>Zn2+,不可能在铁上镀锌。 (　　) 5、阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)只允许阳离子(Na+、H+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过。(　　) 考向01 考查氯碱工业 【例1】（2025·河北衡水·二模）部分含钠、铁的物质“价一类”关系如图所示。下列说法正确的是 A．常温下，能实现的转化 B．在高温下，d与或水蒸气反应生成e C．用KSCN溶液可检验e是否变质 D．工业上，电解饱和食盐水可以制备a 考向02 考查电解精炼铜 【例2】（2025·甘肃白银·模拟预测）下列如图所示的实验中，操作合理且能达到实验目的的是 A．用瓷坩埚灼烧分解CaSO4 B．用100mL量筒量取1.0mL盐酸 C．检验H2C2O4·H2O(易升华，分解温度高于熔点)分解产物中含有CO2 D．电解精炼铜 A．A B．B C．C D．D 考向03 考查电镀 【例3】（2025·浙江·一模）利用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是 A．能用于收集Cl2，也能用于收集NO B．铁制镀件上镀铜 C．用于尾气吸收并防止液体倒吸 D．接在实验装置中间，用于平稳气流 A．A B．B C．C D．D 考向04 考查电冶金 【例4】（2025·湖南·二模）镍元素用途广泛，工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备并精制镍的基本流程如下： 已知：①电极电位(E)能体现微粒的氧化还原能力强弱，如：；；；； ②常温下溶度积常数；； ③石英砂造渣除铁反应：。 下列有关说法不正确的是 A．Ni属于d区元素，可用于合金钢或储氢合金材料 B．低镍矿中通入适量氧气，防止过量氧气氧化，便于用石英砂造渣除铁 C．电解制粗镍时阳极发生的主要电极反应式： D．氧化性：，若电解精炼镍时溶液也易在阳极放电 【对点1】（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 【对点2】（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）工业上利用如图所示装置进行粗金的精炼提纯：开始时粗金板(含Ag)作阳极，精炼需通过直流电叠加交流电进行电解，阳极上周期性出现正负半周期，以防一段时间后阳极钝化，电解难以进行。 下列叙述正确的是 A．当电压处于OAB时，粗金板可以发生电极反应：Au-3e-+4Cl-= B．电解过程中c()保持不变 C．当电压处于BCD时，粗金板可发生电极反应：Ag++e-=Ag，有利精炼持续 D．电解槽可敞口设计且同时可与粘有图标的实验一起进行 【对点3】（2025·甘肃白银·三模）下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是 A．通过滴定实验测定某溶液的浓度 B．制备乙烯 C．灼烧制备CuO D．铁制品上电镀铜 A．A B．B C．C D．D 【对点4】（2025·山东济南·一模）用下列实验装置和操作进行相应实验，能达到实验目的的是 A．甲中再用玻璃棒摩擦烧杯内壁，可析出深蓝色晶体 B．乙中先通再通，制备 C．丙可从铝合金中提取 D．丁用待装液润洗酸式滴定管时，润洗液全部从上口缓缓倒出 考点03 金属的腐蚀与防护 1、金属腐蚀的本质 金属原子 电子变为金属阳离子，金属发生 反应。 2、金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2等)或非电解质溶液等直接发生化学反应引起的腐蚀 不纯金属或合金与电解质溶液接触，会形成 ， 的金属失去电子被氧化腐蚀 特点 电流产生 电流产生 普遍性 两者往往同时发生，金属的 腐蚀更普遍，而且危害性大，腐蚀速率大 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例进行分析) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 水膜酸性 负极反应 正极反应 总反应 其他反应 Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O(铁锈) 腐蚀速率 较快，一般极少 较慢，非常普遍 普遍性 腐蚀更普遍 联系 往往两种腐蚀交替发生，但吸氧腐蚀更普遍，两种过程都有微弱电流产生。 【易错提醒】 1、一般来说可用下列原则判断：电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 2、对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。 3、活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。 4、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀的速率越快。 3、判断金属腐蚀快慢的规律 (1)同一金属在相同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：电解原理引起的腐蚀(即电解池的阳极)＞原电池原理引起的腐蚀(即原电池的负极)＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀(即电解池的阴极、原电池的正极及加有镀层的金属等) (2)同一金属在不同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢： ＞ ＞ (3)活动性不同的两种金属，活动性越强，腐蚀得越快 (4)同一金属在相同电解质溶液中，电解质浓度越大，腐蚀越快 4、金属的防护 (1)金属的防护考虑的因素 金属的防护主要是从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑的。 (2)金属的防护——电化学防护 ①牺牲阳极法——原电池原理，通常是在被保护的钢铁设备上安装 。 a、负极：比被保护金属 的金属； b、正极：被保护的 。 原理装置如图所示：，锌比铁活泼，发生腐蚀时作为原电池的负极，不断遭受腐蚀，而作为正极的钢铁设备被保护起来。 ②外加电流法——电解原理，把被保护的钢铁设备(如钢闸门)作为 极，用惰性电极作为 ，两者均放在电解质溶液(如海水)里，外接 ，通电后，调整外加电压，强制电子流向 ， 使钢铁表面腐蚀速率降至 ，钢铁设备被迫成为 极而受到保护。 a、阴极：被保护的 ； b、阳极： 。 原理装置如图所示。 (3)改变金属的 ，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，如制成合金、不锈钢等。 (4)在金属表面 ，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，如在金属表面 、 、 、 或表面 等方法。 【易错提醒】 1、钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。 2、金属腐蚀时，电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在，但前者更普遍，危害也更严重。 3、铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。 4、两种保护方法的比较：外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 5、金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀，金属活动顺序表中位于氢前面和氢后面的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在金属活动顺序表中氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、干燥环境下金属不被腐蚀。(　　) 2、在潮湿空气中，钢铁表面形成水膜，金属发生的一定是吸氧腐蚀。(　　) 3、在铁板上镀锌是因为锌比铁活泼，形成原电池而保护铁不易被腐蚀。(　　) 4、镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈。(　　) 5、因空气中CO2的存在，金属表面形成一层酸膜，所以大多数金属发生的是析氢腐蚀。(　　) 考向01 考查金属的化学腐蚀的电化学腐蚀 【例1】（2025·陕西西安·模拟预测）文物见证历史，化学创造文明。下列有关陕西的文物的说法不正确的是 A．青铜器何尊的主要成分含有Cu、Sn等元素 B．唐鎏金舞马衔杯纹银壶变暗的主要原因银发生化学腐蚀生成 C．五代青釉提梁倒注瓷壶烧制所用的主要原料为黏土 D．西汉丝质素纱禅衣的制衣纤维的主要成分是蛋白质 【思维建模】 电化学腐蚀的规律 1、对同一种金属来说，其他条件相同时腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。 2、活泼性不同的两金属：活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。 3、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快(钝化除外)。 4、电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 考向02 考查析氢腐蚀 【例2】（2025·北京·模拟预测）恒温条件下，用图1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．段主要发生析氢腐蚀 B．段负极反应式为 C．段正极反应式主要为 D．段溶液的基本不变，可能的原因：相同时间内，消耗的量与产生的量基本相同 考向03 考查吸氧腐蚀 【例3】（2025·河北衡水·模拟预测）如图所示，滤纸用含几滴酚酞试液、溶液的饱和食盐水浸泡过，金属片X包裹着一段铁钉，一段时间后，下列说法正确的是 A．若X是锌，则滤纸上铁钉附近首先变红色 B．若X是铜箔，则铁钉上的电极反应为 C．若X是镁，则铁钉处首先会出现深蓝色物质 D．若X是锡，则铁钉会受到保护 考向04 考查金属的防护 【例4】（2025·广东惠州·三模）某天然气公司取得一项名为“用于热采井外加电流阴极保护装置的阴极电缆结构”的专利。下列说法不正确的是 A．该装置能对输油、输水等埋地管线进行腐蚀防护 B．该保护装置的原理是将化学能转化为电能 C．电缆应该连接电源的负极 D．被保护的电缆电极发生了还原反应 【思维建模】 金属防护分析建模 两种防护 解题模型 首先判断防护类型 其次根据原电池原理和电解池原理分析防腐原理 结合生活实际对选项做出合理判断 【对点1】（2025·天津·模拟预测）下列装置(部分夹持装置已略去)能达到实验目的的是 A．模拟生铁的电化学腐蚀 B．验证乙二酸晶体(熔点：101℃)分解产物中的 C．检验乙醇消去反应的有机产物 D．实验室模拟侯氏制碱法中制取 A．A B．B C．C D．D 【对点2】（2025·湖南岳阳·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。 下列说法正确的是 A．铁的电化学腐蚀属于化学腐蚀 B．段越大，析氢速率越大 C．段正极反应式主要为 D．段基本不变，说明生成铁锈覆盖在铁粉表面，阻止铁粉继续发生腐蚀 【对点3】（2025·江西鹰潭·一模）下列实验装置图所示的实验操作，能达到相应实验目的的是 A．利用和饱和食盐水制备 B．验证大于 C．测pH比较醋酸、次氯酸的酸性强弱 D．证明该条件下铁发生了析氢腐蚀 A．A B．B C．C D．D 【对点4】（2025·陕西宝鸡·三模）宝鸡被誉为“青铜器之乡”，下列修复青铜文物的方法其主要目的是减缓青铜器化学腐蚀速率的是 A．锡焊接法 B．修整复原法 C．烫蜡覆盖法 D．花纹翻刻法 题型01 电解池的概念及组成 1．（2025·福建福州·模拟预测）利用废旧锂电池中制备的装置如图所示，下列说法错误的是 A．电极A为阴极 B．电极B发生的反应为： C．中的Mn元素均转移到了中 D．和的迁移方向相同 2．（2025·山东青岛·二模）以下装置可实现氟烷基化反应，原理如图。下列说法错误的是 A．M连接电源的正极 B．体系中和的相互转化起催化作用 C．理论上，电路中通过产生2mol气体X D．N极电极反应式可表示为：2 3．（2025·福建泉州·模拟预测）我国科技自强自立，近年来取得了重大进展，下列有关科技成果的说法错误的是 A．“科技冬奥，温暖护航”-发热服饰材料中的石墨烯是一种新型无机非金属材料 B．“异域深海，电解制氢”-该过程将电能转化为化学能 C．“温和压力，巧获甘醇”-温和压力下合成的乙二醇与丙三醇为同系物 D．“浩渺太空，无限征途”-月壤中磷酸盐矿物的晶体结构可用X射线衍射仪测定 4．（2025·天津红桥·模拟预测）“中国科学十大进展”涉及化学、材料、能源等领域，下列相关说法正确的是 选项 发布内容 相关说法 A 利用全新原理实现海水直接电解制氢 海水电解制氢是将化学能转化为电能 B 温和压力条件下实现乙二醇合成 乙二醇和丙三醇互为同系物 C 在钠钾基态分子和钾原子混合气中实现超冷三原子分子的合成 钠和钾都是活泼金属 D 实现高效率的全钙钛矿叠层太阳能电池和组件 钛合金属于有机高分子材料 A．A B．B C．C D．D 5．（2025·北京朝阳·调研）我国科研人员首次以为原料合成了葡萄糖和长链脂肪酸，这项突破为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术。合成路线如下： CO葡萄糖、脂肪酸 下列说法不正确的是 A．过程①、②中电能转化为化学能 B．葡萄糖分子中含有醛基、羟基 C．和互为同系物 D．葡萄糖不能发生水解反应 6．（2025·江西·模拟预测）下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是 A．用图1装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色 B．用图2所示装置 从I2的CCl4溶液中回收CCl4 C．用图3所示装置制取并收集干燥的NH3 D．用图4装置闻气体的气味 题型02 电解原理 1．（2025·四川·模拟预测）库仑测硫仪能快速检测煤中含硫量，可反复使用，其实验装置如图所示(煤在催化剂作用下，在管式炉中燃烧)。 已知：库仑测硫仪的原理是随气流进入仪器内部的电解池内，破坏了的溶液中电对的电位平衡(的溶液中存在平衡：)，吸收过程中电解池不工作，吸收完毕后仪器便立即自动电解使回到原定值。 下列说法错误的是 A．酸性溶液可以吸收空气中微量的降低误差 B．样煤中的可在高温下被煤中的碳单质还原为 C．电解池工作时转化为的同时在阴极转化为 D．通过电解过程消耗的电量可间接计算出样煤中的含硫量 2．（2025·广东·模拟预测）钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注，钠离子电池与锂离子电池工作原理相似，遵循脱嵌式的工作模式，主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。一种钠离子电池的工作原理为，装置如图所示。下列有关说法正确的是 A．放电时，电极a为正极 B．充电时，钴元素的化合价升高，钠离子在阳极上嵌入 C．放电时，负极反应式为 D．充电时，外电路中转移，理论上阴极质量增加92 g 3．（2025·天津·一模）关于模块化电化学合成NaClO、H2O2的演示图如下，下列说法错误的是 A．电源a为正极 B．H2O2实际浓度比理论浓度小的原因可能是其在电极上放电电解 C．总反应为： D．充分电解后，将m、n对调，能继续合成产物，多次循环实现可持续生产 4．（2025·广东·二模）一种固态氧化物电解池能电解CO2和H2O制备合成气(CO、H2)，其装置如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是 A．a电极连接外接电源的负极 B．O2-从a电极移向b电极 C．b电极上CO2的反应为CO2+2e-=CO+O2- D．生成的O2中的О元素均来自CO2 5．（2025·安徽黄山·一模）近年来，生物质2，5—呋喃二甲酸()作为一种备受瞩目的生物基原料，在化工和材料领域崭露头角。可利用如下图所示装置实现电催化合成2，5—呋喃二甲酸。下列判断错误的是 A．催化电极a连接电源的正极 B．阳极区的总反应为： C．电解过程中阴极区溶液pH变大 D．若催化电极a上有放电，则可同时生成1mol对氨基苯酚 6．（2025·浙江·一模）氟氢化钾，晶体结构与类似，工业上可用于制氟气，下列说法不正确的是 A．晶体中每个紧邻的有6个 B．中阴阳离子个数比是 C．电解熔融制： D．中的作用力有离子键、氢键、共价键 题型03 电解原理的应用 1．（2025·河南·模拟预测）物质的焰色呈黄色，是一种黄绿色气体单质，六种物质之间的转化关系如图所示(部分生成物和反应条件省略)。下列说法正确的是 A．电解的水溶液获取、 B．化合物只含离子键 C．可用于治疗胃酸过多 D．C、D溶液混合，现象是产生白色絮状沉淀，再变成灰绿色，最后变成红褐色 2．（2025·河北·模拟预测）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可一步实现的是 A．纯碱的制备： B．由生成 C．工业制金属镁：海水溶液 D．由制水合肼：饱和食盐水 3．（2025·新疆乌鲁木齐·一模）下列实验装置能达到相应实验目的的是 A．制备氯气 B．铁件镀铜 C．溶液制备无水 D．收集NO A．A B．B C．C D．D 4．（2025·吉林松原·模拟预测）电炉烟尘含锌量非常高，其主要成分为ZnO，还有一些等杂质，某研究小组模拟工业回收电炉烟尘中的铜和锌，流程如下： 已知：时，。 下列说法错误的是 A．焙烧步骤中每消耗，转化1 mol金属单质 B．水浸后分离得到浸渣，浸渣中含 C．从浸取液中回收铜，加入的金属单质为Zn D．铜渣精炼铜，可以将铜渣附着于电解槽的阳极 5．（2025·四川广安·二模）一种电化学合成二苯甲酮的装置如图所示，Ph—表示苯基，下列说法错误的是 A．若用铅酸蓄电池为电源，则b为Pb电极 B．整个反应中，是反应的催化剂，和为中间产物 C．合成1mol二苯甲酮时，电路中转移电子2mol D．电解总反应为：+ 6．（2025·湖南·二模）应用恒定电流电解法制备2，5-二苯基-1，3，4-噁二唑，区别于有机合成方法，不需要苛刻的条件及复杂的步骤，也不会生成明显的毒副产物；具有绿色、操作简单、产率较高等优点。电化学合成路线如下： 实验步骤如下： ⅰ．原料准备：称取苯甲酰肼()、氢氧化钾()、碘化钾()依次加入三颈瓶中，加入10mL甲醇作溶剂，放入磁力搅拌子。 ⅱ．装置搭建：连接铂片电极，室温下以60mA恒定电流电解1.5h(装置示意图如图所示)。 ⅲ．分离提纯：反应结束后，加入10mL饱和硫代硫酸钠溶液，用15mL乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥，___________，蒸发除去溶剂。残余物用乙醇重结晶，干燥得白色固体产物43.3mg。 回答下列问题： (1)铂片电极A为 极。 (2)装置中铂片电极距三颈瓶底部保持一定的距离，目的是 。 (3)通电后被氧化为(碘自由基)，与苯甲酰肼反应得到目标产物。KI在反应中的作用为增强溶液导电性和 。 (4)分离提纯步骤中“加入无水硫酸钠干燥，______，蒸发除去溶剂”空了一步操作，请补充该操作名称： 。 (5)重结晶时乙醇不宜加太多，原因是 ；重结晶过程中应缓慢冷却结晶，目的是 。 (6)本实验的产率为 。(2，5-二苯基-1，3，4-噁二唑的摩尔质量为222g/mol，保留2位有效数字) 题型04 金属的腐蚀 1．（2025·广东深圳·二模）钢铁的锈蚀会产生很多不利影响，下列有关说法正确的是 A．“海葵一号”生产储油装置在其钢铁外壳镶嵌了锌块，此法为外加直流电源的阴极防护法 B．纯铁在醋酸中会发生析氢腐蚀 C．如图所示：，图中铜板打上铁铆钉后，铜板易被腐蚀 D．国产航母山东舰采用模块制造然后焊接组装而成的，焊接如图所示：，检验腐蚀区溶液中的，可取铁附近少量溶液滴加溶液 2．（2025·河南商丘·一模）某兴趣小组通过数字化实验装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶氧量随时间变化关系，实验装置及数据记录如图所示。下列说法正确的是 A．整个过程中，正极电极反应式为2H++2e-=H2↑ B．pH=2.0的酸溶液中，具支锥形瓶内只发生了析氢腐蚀 C．pH=4.0的酸溶液中，具支锥形瓶内既发生析氢腐蚀也发生吸氧腐蚀，且消耗的氧气量与生成的氢气量基本相当 D．1LpH=6.0的酸溶液中，到A点整个电化学腐蚀转移的电子数为 3．（2025·陕西渭南·二模）五祀卫鼎是判断西周中期青铜器的标准器，现存于陕西历史博物馆，其外观如图所示。下列叙述错误的是 A．选择“王水”浸泡去除晶面的铜镜 B．鼎面上锈的主要成分是 C．青铜在半干半湿的条件下最易发生吸氧腐蚀 D．青铜比纯铜熔点低、硬度大 4．（2025·广东汕头·三模）生活中许多现象与电化学原理密切相关，下列说法正确的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀 B．用“保暖贴”取暖，铁做负极发生吸氧腐蚀，放出热量 C．保护水中的钢闸门，应将其与电源正极连接 D．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁强 5．（2025·广东·一模）对金属腐蚀机理与防护措施的研究是工程材料领域的重要课题。 Ⅰ．铁片酸化腐蚀速率影响因素的探究 (1)盐酸的配制 配制的盐酸，下列仪器中需要用到的有 。 (2)铁片酸化腐蚀速率影响因素的探究 兴趣小组同学取的盐酸和一定浓度的缓蚀剂，按下表所示配制系列反应试液，向试液中分别加入形状、质量均相同的打磨后的洁净铁片进行酸化腐蚀实验，后取出铁片，移取浸出液，加入过量还原剂后，用标准溶液滴定至终点。已知滴定过程中只发生反应。记录的数据如下表所示。 实验序号 温度 反应试液 V消耗 (K2Cr2O7溶液)/mL V(盐酸)/mL V(缓蚀剂)/mL i 303 50.0 55.0 0 ii 323 50.0 55.0 0 iii 323 x y 0 iv 323 100.0 0 5.0 ①滴定前若不向浸出液中加过量还原剂，可能会导致测定的铁片酸化腐蚀的速率 (填“偏大”或“偏小”) ②表格中 ；若，则两种实验条件下铁片酸化腐蚀的速率之比 。 ③实验结果表明，其他条件相同时，盐酸浓度越大，铁片酸化腐蚀的速率越快。证明该结论的依据为 (用含或的关系式表示)。 Ⅱ．铁片吸氧腐蚀的探究 兴趣小组同学在学习“吸氧腐蚀”时进行了如图甲所示实验：将溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现，液滴覆盖的圆周中心区(a)被腐蚀而变暗，在液滴中心和边缘的中间区域形成棕色铁锈环(b)。小组同学猜想该现象是由液滴中心和边缘处的溶解氧含量的差异引起的。 (3)小组同学向棕色铁锈环(b)外侧滴加酚酞试液，酚酞试液变红，变红的原因为 (用电极反应式表示)；铁锈环(b)形成的过程为 。 (4)小组同学设计图乙所示实验装置进一步验证猜想：a、b电极分别为 、 (填“铁片”“铜片”或“石墨”)；闭合开关K， (填实验操作和现象)，说明金属发生吸氧腐蚀，其他条件相同时，氧气浓度大的一极为正极。 6．（2025·北京海淀·三模）船舶的外壳常用镶嵌锌块的方法避免船体遭受腐蚀，实验室模拟该过程如下。 实验 实验装置 实验步骤及现象 电流表指针偏转，电极上未见气泡生成；取出少量电极附近的溶液，滴加溶液，未出现蓝色沉淀 向电极附近滴加溶液，生成蓝色沉淀 ___________ 向区滴加溶液，生成蓝色沉淀，一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀消失 (1)实验中，作 极。 (2)蓝色沉淀为，说明有产生。 ①对实验中产生的原因作出如下猜想： 猜想a．将Fe氧化； 猜想b．___________将Fe氧化； 猜想c．将Fe氧化； 猜想d．被还原； 猜想b中的物质是 ；依据实验中的现象可否定猜想 (填字母)。 ②理论分析： 资料i：实验条件下，  ，   。 根据资料i推测猜想d不成立，理由是： ，无法生成蓝色沉淀。 因此猜想成立，其中生成的离子方程式为 。 (3)补全实验中的操作和现象，证明发生了吸氧腐蚀： 。 资料ii：实验条件下，Fe与很难发生反应。 (4)结合平衡移动原理，解释实验中“一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀消失”的可能原因 。 (5)将实验装置中的锌片换成铜片，重复实验的操作，推测其与实验现象的差异 。 由上述实验可知：比铁活泼的锌可以保护铁不被腐蚀。 题型05 金属的防护 1．（2025·甘肃白银·模拟预测）由下列实验事实得出的结论或达到的目的不正确的是 选项 实验事实 结论或目的 A 向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入无水乙醇，并用玻璃棒摩擦试管壁，有深蓝色晶体析出 乙醇极性比水小，降低了[Cu(NH3)4]SO4的溶解度 B 向1 mol·L-1的K2Cr2O7溶液中滴加适量KOH溶液，溶液变黄 溶液碱性增强，增大 C 室温下，将BaSO4投入饱和Na2CO3溶液中充分反应，向过滤后所得固体中加入足量盐酸，固体部分溶解，有无色无味气体产生 Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3) D 将锌片与铁片用导线相连，插入酸化的3%NaCl溶液中，一段时间后向铁电极区滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀 铁不一定被腐蚀 A．A B．B C．C D．D 2．（2025·河北秦皇岛·模拟预测）下列实验操作正确且能达到实验目的的是 A．配制一定物质的量浓度的溶液 B．制取SO2 C．制取硝基苯 D．通过牺牲阳极法保护钢铁 A．A B．B C．C D．D 3．（2025·广西南宁·一模）076型两栖攻击舰“四川舰”展现了我国国防科技新力量，下列相关说法错误的是 A．飞行甲板的主要材料高强合金钢属于金属材料 B．船体采用富锌涂层，可利用牺牲阳极保护法防腐 C．“四川舰”使用柴油供能，柴油属于油脂 D．锂离子电池用于舰上电力系统的瞬时功率补偿时，化学能转化为电能 4．（2025·四川巴中·模拟预测）发蓝工艺是一种材料保护技术，钢铁零件的发蓝处理实质是使钢铁表面通过氧化反应，生成有一定厚度、均匀、致密、附着力强、耐腐蚀性能好的深蓝色氧化膜。钢铁零件经历如图转化进行发蓝处理。 已知：的还原产物为。下列说法不正确的是 A．离子注入、表面渗镀等方式也可以在金属表面形成钝化膜 B．钢铁发蓝处理前要“酸洗”或“碱洗”，是除去其表面的“锈斑”或“油污” C．反应②的氧化剂与还原剂比为 D．反应③的化学方程式为 5．（2025·广西·三模）下列实验装置或操作不能达到实验目的的是 A．熔融纯碱 B．制备 C．验证金属锌保护铁 D．向容量瓶转移溶液 A．A B．B C．C D．D 6．（2025·天津·二模）下列说法不正确的是 A．图①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B．图②可以用于实验室配制银氨溶液 C．图③装置不能验证金属锌保护铁 D．图④若将溶液替换成溶液，仍然形成原电池 1．（2025·浙江·一模）中国科大研究团队开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示)，使用前需先充电，其固体电解质仅允许Li+通过。下列说法不正确的是 A．放电时，电解质溶液质量减少 B．充电时，Li+移向惰性电极 C．充电时，阳极电极反应为 D．该锂-氢可充电电池对比传统锂离子电池的优势在于降低成本和提高安全性 2．（2025·江苏常州·模拟预测）浓差电池是利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电的装置。下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备和NaOH的装置示意图，其中均为复合电极，电极a、b均为石墨，下列说法不正确的是 A．电极Y是正极，电极反应为： B．浓差电池工作时，通过阳离子交换膜向X极移动 C．c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 D．相同条件下收集到的气体的体积比 3．（2025·吉林延边·模拟预测）我国生物学者将生物活性膜组装在电解水体系中，实现了ATP合成与电化学反应的高效耦联(装置及部分物质转化信息如图所示)，在ATP酶的催化下，ADP与P(磷)合成ATP。下列说法正确的是 已知：ATP的结构简式表示为；ADP的结构式表示为。 A．图中电极a、b处的箭头表示电流方向 B．电极a为阴极，连接直流电源负极 C．生成ATP的电极反应： D．电解总反应方程式： 4．（2025·河北石家庄·模拟预测）碳基材料在电解水制氢耦合有机氧化方面的最新研究推进新型碳材料的发展。TEMPO介导的HMF电氧化机理如图所示： 下列说法错误的是 A．TEMPO在阳极上失电子生成 B．1 mol HMF完全转化成FDCA共转移6 mol C．电解100 mL mol·L-1的上述溶液，当产生11.2 mL (标准状况)时，溶液 D．M极电势高于N极电势 5．（2025·江西·一模）下列实验装置或操作正确的是 实验装置 实验目的 A．将硫粉熔融，自然冷却结晶出较大硫晶体 B．实验室保存液溴 实验装置 实验目的 C．模拟外加电流法保护钢铁设备 D．除去中混有的少量 A．A B．B C．C D．D 6．（2025·四川广安·二模）下列关于物质结构与性质，用途的说法错误的是 A．Mg有强还原性，可用于钢铁的电化学防护 B．的键能强于，的热稳定性比的高 C．分子中既有氨基又有羧基，是一种两性化合物 D．通过引入有机基团转化为低熔点、易挥发的 7．（2025·江苏常州·模拟预测）氮元素是构成生命体的基本元素之一，有机化合物是生命活动的物质基础，也是能源开发和新型合成材料研制的基础物质。 I爆炸反应是指反应速率达到无限大的反应。导致爆炸的一种可能原因是，在一个有限的空间内，化学反应放出的热来不及传递到别处，因而温度剧烈升高，温度升高又进一步加快反应速率，短时间内放出更多的热，两者相互影响，使反应到达爆炸的程度。2，4，6-三硝基甲苯(TNT)是使用最广的炸药之一，TNT工业排放的废水呈弱碱性，有机物含量高，毒性大，因此TNT废水处理是一个重要的研究课题。 (1)TNT等多硝基化合物通常具有爆炸性的原因是 。 (2)电解法也可处理TNT废水。某科研小组先将TNT废水置于阴极区，TNT中的硝基全都转化为氨基，而后将阴极区的溶液转移至阳极区，进一步电解，使TNT最终降解为、等无害物质。 ①写出TNT在阴极发生的电极反应方程式 。 ②若用上述方法连续处理大量废水，理论上每将1 mol TNT降解为无害物质，电路中通过的电子的物质的量最少为 mol。 ③上述先阴极后阳极的电解方法对TNT的降解效果比仅将废水置于阳极区电解的效果好，可能的原因是 。 II以生产高附加值的精细化学品，是优化传统合成方法的经济途径。 制氢： 合成： (3)铁水热法还原转化为的过程。 加热条件下，将一定量的和投入容器中进行反应，过程中未检测到CO。所得固体中各组分的质量分数及生成的体积随反应时间的变化如下表所示： 反应时间(小时) 1 47.3 19.1 33.6 260 2 46.9 20.1 33 370 3 45.5 24.5 30 400 4 36.8 37.6 25.6 480 ①“制氢”步骤Ⅱ中化合价发生改变的元素有 (填“元素符号”)。 ②从1小时后，质量分数逐渐下降的主要原因是 。 (4)在常规水系电解液中，以和为反应物，常温常压下在催化剂的作用下实现氨的合成：，但放电生成导致合成氨选择性较低。研究表明，控制电极—电解液界面处的质子源的浓度，将有效抑制副反应。以作催化剂、甲醇为溶剂、水为质子源配制甲醇—水混合电解液，相对常规水系电解液，氨的选择性更高。其可能原因是 。 8．（2025·广东·模拟预测）铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}又叫赤血盐，是一种深红色易溶于水的晶体，常用于检验Fe2+。 (1)可用氯气氧化法制备K3[Fe(CN)6]，其实验装置如图所示： 仪器b的名称为   ；装置A中发生反应的离子方程式为 。 (2)船舶的外壳常用镶嵌锌块的方法避免船体遭受腐蚀，实验室模拟该过程如下。 实验 实验装置 实验步骤及现象 Ⅰ       电流表指针偏转，Fe电极上未见气泡生成；一段时间后，向Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀 Ⅱ       向A区滴加酚酞溶液，出现红色 Ⅲ 向A区滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀消失 注：蓝色沉淀为KFe[Fe(CN)6]，说明有Fe2+产生。 ①对实验Ⅰ中Fe2+产生的原因作出如下猜想： 猜想a． H+将Fe氧化； 猜想b． K3[Fe(CN)6]将Fe氧化； 猜想c． 将Fe氧化； 猜想d． K3[Fe(CN)6]被Zn还原； 依据实验Ⅰ中的现象否定了猜想a。 ②理论分析： 资料ⅰ：实验Ⅰ条件下，Fe2++6CN﹣[Fe(CN)6]4﹣  K=1.0×1035， Zn2++4CN﹣[Zn(CN)4]2﹣  K=5.0×1016。 若K3[Fe(CN)6]将Fe氧化，写出生成Fe2+的离子方程式为 ；若K3[Fe(CN)6]被Zn还原，还原产物为 ，无法生成蓝色沉淀；因此，猜想b可能成立，猜想d不成立。 ③设计实验 (填操作和现象)，证明了猜想c不成立，则猜想b成立。 (3)结合电极反应式，分析实验Ⅱ中出现红色的原因 。 资料ⅱ：实验Ⅲ条件下，Fe与KFe[Fe(CN)6]很难发生反应。 (4)结合平衡移动原理，解释实验Ⅲ中“一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀消失”的可能原因 。 (5)将实验Ⅲ装置中的锌片换成铜片，重复实验Ⅲ的操作，推测其与实验Ⅲ现象的差异： 。 由上述实验可知：比铁活泼的锌可以保护铁，减缓其腐蚀。 1．（2025·天津·高考真题）天津位于渤海之滨，地处“九河下梢”，因河而生，向海而兴，自古流传着“精卫填海”“哪吒闹海”等传说，其海水资源丰富，下列说法错误的是 A．海水可经蒸馏制备淡水 B．海水经氯气氧化可直接得到液溴 C．海水晒盐的过程涉及溶液的蒸发、结晶 D．用离子交换膜法电解饱和溶液可得到烧碱溶液 2．（2025·福建·高考真题）一种无膜电合成碳酸乙烯酯()的工作原理如图。下列说法正确的是 A．电源a极为负极 B．反应中的物质的量不断减少 C．总反应为 D．“反应Ⅱ”为 3．（2025·福建·高考真题）以磷化工品的副产物石灰渣(主要含亚磷酸钙和少量氢氧化钙)为原料，制备阻燃剂亚磷酸铝的工艺流程如图。下列说法错误的是 A．“沉淀1”可用于实验室制备 B．“调pH”时应将溶液调至酸性 C．“沉铝”时存在反应： D．电解“滤液1”可制得Na和 4．（2025·浙江·高考真题）利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是 A．铁制镀件上镀铜 B．实验室快速制备氨气 C．实验室蒸馏分离和 D．检验乙醇脱水生成乙烯 A．A B．B C．C D．D 5．（2025·全国卷·高考真题）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： 6．（2024·浙江·高考真题）金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是 A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 7．（2025·四川·高考真题）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： (1)铜元素位于元素周期表第 周期、第 族。 (2)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的化学方程式为 。 (3)滤渣①中，除外，主要还有 。 (4)“中和除杂”步骤，调控溶液左右，发生反应的离子方程式为 。 (5)“深度脱氯”时，的存在使锌粉还原产生的与反应，生成能被空气氧化的沉淀，使被脱除。欲脱除，理论上需要锌粉 。 (6)可以通过 (填标号)将其溶解，并返回到 步骤中。 a．盐酸酸化、双氧水氧化    b．硫酸酸化、氧化 c．硝酸酸化和氧化          d．硫酸酸化、双氧水氧化 (7)“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 。 8．（2025·北京·高考真题）铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。 (1)十九世纪，铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。 铅酸电池工作原理： ①充电时，阴极发生的电极反应为 。 ②放电时，产生a库仑电量，消耗的物质的量为 。已知：转移电子所产生的电量为96500库仑。 ③作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力，参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中不氧化，氧化性弱与其结构有关，的空间结构是 。 ④铅酸电池储存过程中，存在化学能的缓慢消耗：电极在作用下产生的可将电极氧化。氧化发生反应的化学方程式为 。 (2)随着铅酸电池广泛应用，需要回收废旧电池材料，实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。 ①将等物质转化为的过程中，步骤I加入溶液的目的是 。 ②步骤Ⅱ、Ⅲ中和作用分别是 。 (3)铅酸电池使用过程中，负极因生成导电性差的大颗粒，导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料，可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有 (填序号)。 a．增强负极导电性 b．增大负极材料比表面积，利于生成小颗粒 c．碳材料作还原剂，使被还原 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 电解池 金属的腐蚀与防护 目录 一、考情探究 2 1.高考真题考点分布 2 2.命题规律及备考策略 2 二、培优讲练 3 考点01 电解原理 3 考向01 考查电解规律及电极产物的判断 6 考向02 考查电极反应的书写 7 考点02 电解原理的应用 10 考向01 考查氯碱工业 12 考向02 考查电解精炼铜 13 考向03 考查电镀 14 考向04 考查电冶金 15 考点03 金属的腐蚀与防护 18 考向01 考查金属的化学腐蚀的电化学腐蚀 21 考向02 考查析氢腐蚀 22 考向03 考查吸氧腐蚀 22 考向04 考查金属的防护 23 好题冲关 27 基础过关 27 题型01 电解池的概念及组成 27 题型02 电解原理 30 题型03 电解原理的应用 34 题型04 金属的腐蚀 39 题型05 金属的防护 46 能力提升 50 真题感知 59 1. 高考真题考点分布 考点内容 考点分布 电解原理 2025福建卷，2025天津卷，2025广西卷，2025海南卷，2025浙江卷，2025全国卷，2025湖南卷，2025四川卷，2025重庆卷，2025湖北卷，2025广东卷，2025陕晋青宁卷，2025云南卷，2025北京卷，2025河北卷，2025河南卷，2025山东卷，2025甘肃卷，2025安徽卷，2025黑吉辽蒙卷，2025浙江卷，2025上海卷，2024福建卷，2024重庆卷，2024广西卷，2024海南卷，2024广东卷，2024贵州卷，2024北京卷，2024甘肃卷，2024湖南卷，2024浙江卷，2024江苏卷，2024河北卷，2024山东卷，2024全国甲卷，2024湖北卷，2024安徽卷，2024吉林卷，2023河北卷，2023江苏卷，2023福建卷，2023重庆卷，2023广东卷，2023北京卷，2023浙江卷，2023湖南卷，2023辽宁卷，2023全国甲卷，2023全国乙卷，2023湖北卷 电解原理的应用 2025福建卷，2025浙江卷，2025全国卷，2025湖北卷，2025湖南卷，2025广东卷，2025云南卷，2025安徽卷，2024贵州卷，2024北京卷，2024江苏卷，2024山东卷，2023浙江卷，2023天津卷，2023湖南卷，2023辽宁卷，2023全国甲卷，2023全国乙卷，2023湖北卷 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 2025全国卷，2024湖北卷，2024浙江卷 析氢腐蚀 2025全国卷 吸氧腐蚀 2025广西卷，2025全国卷，2024安徽卷 金属的防护 2024海南卷，2024天津卷，2024广东卷，2024浙江卷，2024湖北卷，2023重庆卷 2.命题规律及备考策略 【命题规律】 从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题的形式呈现，考查内容主要有以下三个方面：(1)应用电解原理制备新物质、应用电解原理治理污染或通过电解原理形成致密氧化膜，提高抗腐蚀性等；(2)粗金属的精炼、电镀或者制备某些金属等；(3)金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。 【备考策略】 1、理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。 2、了解电解原理在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用；认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。 3、了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 【命题预测】 预计近年高考对电化学原理的应用试题仍侧重设计突出“理论联系实际，强调学以致用”，注重以实际化工生产过程为问题情境，以电化学基础知识为载体，将化学研究的基本思想与方法、基本概念与原理、重要物质的性质与应用巧妙融合于试题之中。 考点01 电解原理 1、电解和电解池 (1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程，在此过程中，电能转化为化学能 (2)电解池：把电能转化为化学能的装置，叫做电解池，也叫电解槽 (3)电解池的构成 ①与直流电源相连的两个电极：与电源正极相连的电极是阳极，在阳极上发生氧化反应；与电源负极相连的电极是阴极，在阴极上发生还原反应 ②电解质溶液(或熔融的电解质) ③形成闭合回路 (4)放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化或还原反应的过程，称为放电 2、电解池模型 (1)电极名称和电极反应式 电解池基础模型 惰性电极电解CuCl2溶液 (2)电子流向和离子移动方向：导线上(外电路)电子从电源的负极流出，经导线流向电解池的阴极。电解池的阳极上产生的电子经导线流入电源的正极。溶液中(内电路)阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。 【易错提醒】 1、放电指的是电极上的得、失电子。 2、活性电极指的是除去Au、Pt以外的金属，惰性电极指的是Pt、Au、C电极，不参与电极反应。 3、阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，注意离子导体(电解质)是水溶液还是非水状态。 4、电解水溶液时，K+~Al3+不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 5、书写电解池中的电极反应时，要以实际放电的离子表示，但书写电解总反应方程式时，弱电解质要写成分子式。 6、电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。 7、要确保两极电子转移的数目相同，且注明条件“电解”。 3、电解规律 (1)阳极产物的判断 ①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。 ②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。 阴离子的放电顺序：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。 S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O和O2。 (2)阴极产物的判断：直接根据阳离子放电顺序进行判断。 阳离子放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。 ①若金属阳离子(Fe3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H＋放电，则得到H2。 ②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得(失)电子能力强的离子先放电。 (3)用惰性电极电解电解质溶液的四种类型 类型 电极反应特点 电解质溶液 电解质浓度 pH 电解质溶液复原 电解 水型 阴极：4H++4e-=2H2↑(酸性)，2H2O+2e-=H2↑+2OH-(碱性) 阳极：2H2O-4e-=4H++O2↑(酸性)，4OH--4e-=2H2O+O2↑(碱性) 强碱(NaOH) 增大 增大 加水 含氧酸(H2SO4) 增大 减小 加水 活泼金属的最高价含氧酸盐(Na2SO4) 增大 不变 加水 电解 电解 质型 电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电 无氧酸(HCl) 减小 增大 通入HCl气体 不活泼金属的无氧酸盐(CuCl2) 减小 — 加氯化铜 放H2 生碱型 阴极：H2O放H2生成碱 阳极：电解质阴离子放电 活泼金属的无氧酸盐(NaCl) 生成新电解质 增大 通入HCl(g) 放O2 生酸型 阴极：电解质阳离子放电 阳极：H2O放O2生成酸 不活泼金属的最高价含氧酸盐(CuSO4) 生成新电解质 减小 加氧化铜 4、电解池电极反应式的书写 (1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 (2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴离子、阳离子两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。 (3)然后排出阴、阳两极的放电顺序： 阴极：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞（后为熔融体放电顺序）Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。 阳极：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。 (4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 (5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式，并注明“电解”条件。 【易错提醒】 1、阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，注意离子导体(电解质)是水溶液还是非水状态。 2、阳极材料不同，电极产物、电极反应式可能不同，最常用、最重要的放电顺序为阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。 3、电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 4、书写电解池中的电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。 5、电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。 6、要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。 7、电势的高低:在原电池中，正极电势高于负极;在电解池中，阳极电势高于阴极。 8、电化学中规定:发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。 5、判断电解池阴、阳极的常用方法 判断方法 阳极 阴极 与电源连接 与正极相连 与负极相连 闭合 回路 导线中 电子流出 电子流入 电解质溶液中 阳离子移离 阳离子移向 阴离子移向 阴离子移离 电极 反应 得失电子 失电子 得电子 化合价 升高 降低 反应类型 氧化反应 还原反应 电极质量 减小或不变 增大或不变 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程。(　　) 2、电解过程中阴离子向阴极定向移动。(　　) 3、电解池中的电解质可能是熔融状态或固体电解质。( ) 4、用惰性电极电解饱和食盐水一段时间后，加入盐酸可使电解质溶液恢复到电解前的状态。( ) 【答案】1.√　2.×　3.√ 4.×　 考向01 考查电解规律及电极产物的判断 【例1】（2025·宁夏银川·三模）中国科学院通过非热等离子体驱动空气活化生成 ，电化学还原生成 ，为更环保的合成氨生产提供了新的前景。c装置中的隔膜只有气体不能通过。 下列有关说法错误的是 A．a装置中等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的特殊气体 B．c装置中 由右室移向左室 C．阳极的电极反应为 D．b中可能发生反应： 【答案】C 【详解】A．等离子体中的微粒带有电荷且能自由运动，是物质在气态的基础上进一步形成的气态微粒聚集体，a装置中等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的特殊气体，A正确； B．c装置为电解池，左侧电极为阴极、右侧电极为阳极，则电解池工作时氧离子钾离子由右室移向左室的阴极区，B正确； C．装置c中右侧电极为电解池的阳极，氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水：，C错误； D．由分析可知，将a装置中得到的氮气、氧气和氮的氧化物通入盛有过量氢氧化钾溶液的b装置中的目的是将氮的氧化物转化为，b中可能发生反应一氧化氮、二氧化氮在碱性条件下发生归中反应生成亚硝酸盐：，D正确； 故选C。 【思维建模】 电解规律及电极产物的判断 考向02 考查电极反应的书写 【例2】（2025·江苏苏州·三模）利用如图装置进行“铁件镀铜”实验，观察到阴极表面产生无色气体，一段时间后，气体减少，表面有红色固体，经检验，电解液中有Fe2+。下列分析或说法不正确的是 A．阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e- = H2↑ B．Cu覆盖在Fe电极表面，导致气体减少 C．向电解后的溶液中滴加KSCN溶液，不会变成血红色 D．电镀完成后，阳极减少的质量等于阴极增加的质量 【答案】D 【详解】A．根据分析，阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e- = H2↑，A正确； B．根据分析，一段时间后，气体减少，表面有红色固体，即Cu覆盖在Fe电极表面，导致气体减少，B正确； C．根据分析，电解液中有Fe2+，故向电解后的溶液中滴加KSCN溶液，不会变成血红色，C正确； D．根据分析，阳极电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2↑，根据电子守恒可知，电镀完成后，阳极减少的质量大于阴极增加的质量，D错误； 故选D。 【思维建模】 电极反应的书写 1、书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写电解池的总反应时，H2O要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，总反应式为2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 2、阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。 3、电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 4、“四步法”书写电极总反应的规律：①列物质、标得失；②选离子、配电荷；③配个数、巧用水；④两式加、验总式。 5、书写电解池中的电极反应时，要以实际放电的离子表示，但书写电解总反应方程式时，弱电解质要写成分子式。 6、电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。 7、要确保两极电子转移的数目相同，且注明条件“电解”。 【对点1】（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 【详解】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。 【对点2】（2025·山西·一模）电催化合成酯是一种选择性较好的方法，电催化羧酸与酮反应成酯的反应原理如图所示。下列说法错误的是 A．b为负极 B．C电极的电极反应式为I--e-=I· C．I-是催化剂 D．反应d还有一种产物是H• 【答案】D 【详解】A．由分析可知，b为负极，A正确； B．由分析可知，C电极的电极反应式为I--e-=I·，B正确； C．由分析可知，I-参与反应又重新生成，反应前后质量不变，故I-是催化剂，C正确； D．由分析可知，反应d还有一种产物是H+，D错误； 故答案为：D。 考点02 电解原理的应用 1、氯碱工业 阳离子交换膜电解槽 过程 分析 阳极室中电极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极室中的电极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴极区H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH－浓度增大，阳极区Cl－放电，使溶液中的c(Cl－)减小，为保持电荷守恒，阳极室中的Na＋通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH－结合，得到浓的NaOH溶液 电极 反应 阳极(钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层) 2Cl－－2e－===Cl2↑ (氧化反应) 阴极(碳钢网) 2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ (还原反应) 化学方程式 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 离子方程式 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ 阳离子交换膜的作用 只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠溶液反应而影响氢氧化钠溶液的产量和质量 【易错提醒】 阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na+)通过，而阻止阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱质量。 2、电解精炼铜 (1)电极材料：阳极为粗铜，阴极为纯铜。 (2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。 (3)电极反应式 阳极：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋； 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。 (4)阳极泥的形成：粗铜中不活泼的杂质(金属活动性顺序中位于铜之后的银、金等)在阳极难以失去电子，当阳极上的铜失去电子变成离子之后，它们以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为阳极泥。 【易错提醒】 工业上不能电解熔融MgO、AlCl3制Mg和Al。MgO的熔点较高，MgCl2的熔点较低，工业上电解熔融MgCl2制Mg。由于AlCl3为共价化合物，熔融状态下不导电，所以电解冶炼铝时，电解熔点很高的氧化铝，为降低熔点，加入了助熔剂冰晶石(Na3AlF6)；而且电解过程中，阳极生成的氧气与石墨电极反应，所以石墨电极需定期检查并及时更换补充。 3、电镀 电镀原理 电镀时，把镀层金属作阳极，通常把待镀金属(镀件)作阴极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。在直流电的作用下，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，在阴极获得电子被还原成金属，在镀件表面覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层 电镀池的 构成 实例 (铁上镀铜) 阳极反应：Cu－2e—===Cu2+ 阴极反应：Cu2+＋2e—===Cu 特点 电镀时，电解质溶液的浓度保持不变；阳极减少的质量和阴极增加的质量相等；阳极失电子总数和阴极得电子总数相等 【易错提醒】 1、电解或电镀时，电极质量减小的电极必为金属电极——阳极；电极质量增大的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。 2、电解精炼铜时，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子变成金属阳离子进入溶液，金属活动性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2+浓度会减小。 3、电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，电镀液的浓度保持不变。 4、电冶金 利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 总方程式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑、2Na＋＋2e－===2Na 冶炼镁 MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 2Cl－－2e－===Cl2↑、Mg2＋＋2e－===Mg 冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 6O2－－12e－===3O2↑、4Al3＋＋12e－===4Al 【易错提醒】 1、电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解熔融MgO冶炼镁，因MgO的熔点很高 2、电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，因AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、在镀件上镀铜时,也可以用惰性材料作为阳极,用硫酸铜溶液作为电解质溶液。 (　　) 2、电解饱和食盐水时,两个电极均不能用金属材料。(　　) 3、电解精炼时,得到的阳极泥可以是提炼贵重金属的原料。(　　) 4、用Zn为阳极,Fe为阴极,ZnCl2溶液为电解质溶液,由于放电顺序H+>Zn2+,不可能在铁上镀锌。 (　　) 5、阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)只允许阳离子(Na+、H+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过。(　　) 【答案】1.√　2.×　3.√ 4.× 5.√ 考向01 考查氯碱工业 【例1】（2025·河北衡水·二模）部分含钠、铁的物质“价一类”关系如图所示。下列说法正确的是 A．常温下，能实现的转化 B．在高温下，d与或水蒸气反应生成e C．用KSCN溶液可检验e是否变质 D．工业上，电解饱和食盐水可以制备a 【答案】A 【详解】A．a为，b为，c为NaOH，常温下，Na与反应生成，与水反应生成，A正确； B．d为，e为FeO，在高温下，铁与水蒸气反应生成；Fe在氧气中燃烧生成，B错误； C．铁离子遇KSCN溶液变红色，用盐酸和KSCN可确认FeO是否变质，C错误； D．工业上，电解熔融NaCl可制备Na，而电解饱和食盐水可制备，D错误； 故选A。 考向02 考查电解精炼铜 【例2】（2025·甘肃白银·模拟预测）下列如图所示的实验中，操作合理且能达到实验目的的是 A．用瓷坩埚灼烧分解CaSO4 B．用100mL量筒量取1.0mL盐酸 C．检验H2C2O4·H2O(易升华，分解温度高于熔点)分解产物中含有CO2 D．电解精炼铜 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．瓷坩埚主要成分为SiO2，CaSO4性质稳定，灼烧时不易分解，且与SiO2不反应，但实验目的是“灼烧分解CaSO4”，而CaSO4通常难以通过灼烧分解，无法达到实验目的，A错误； B．量取1.0mL盐酸应选用10mL量筒以减小误差，100mL量筒量程过大，分度值大，误差较大，操作不合理，B错误； C．H2C2O4⋅H2O加热时 会先脱水，生成的无水 H2C2O4 在熔化前就会升华，因为无水草酸的升华温度低于其熔点，升华的草酸蒸气会随气流进入石灰水，与Ca(OH)2反应生成草酸钙沉淀，干扰CO2的检验（CO2与石灰水反应生成碳酸钙沉淀），无法确定是否为CO2，C错误； D．电解精炼铜时，粗铜作阳极（接电源正极），纯铜作阴极（接电源负极），电解质溶液为CuSO4溶液，阳极粗铜中Cu及活泼金属失电子，阴极Cu2+得电子析出纯铜，装置合理，能达到目的，D正确； 故答案为：D。 考向03 考查电镀 【例3】（2025·浙江·一模）利用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是 A．能用于收集Cl2，也能用于收集NO B．铁制镀件上镀铜 C．用于尾气吸收并防止液体倒吸 D．接在实验装置中间，用于平稳气流 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．Cl2能溶于水，但难溶于饱和食盐水，可通过排饱和食盐水法收集Cl2；NO难溶于水，可用排水法收集，A能达到实验目的； B．铁制镀件上镀铜时，铁镀件应作阴极（接电源负极），铜片作阳极（接电源正极），硫酸铜溶液作电解液，而此装置中，铁制镀件与直流电源正极相连，作阳极，铜片与直流电源负极相连，作阴极，则不能实现铁镀件上镀铜的目的，B不能达到实验目的； C．该装置是安全瓶，用于尾气吸收，当发生倒吸时，液体进入集气瓶，由于集气瓶的存在，会阻止液体进一步倒吸到反应装置中，C能达到实验目的； D．该装置可作为缓冲装置，接在实验装置中间，当气流不稳定时，瓶内空间可缓冲气流，使气流平稳，D能达到实验目的； 故选B。 考向04 考查电冶金 【例4】（2025·湖南·二模）镍元素用途广泛，工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备并精制镍的基本流程如下： 已知：①电极电位(E)能体现微粒的氧化还原能力强弱，如：；；；； ②常温下溶度积常数；； ③石英砂造渣除铁反应：。 下列有关说法不正确的是 A．Ni属于d区元素，可用于合金钢或储氢合金材料 B．低镍矿中通入适量氧气，防止过量氧气氧化，便于用石英砂造渣除铁 C．电解制粗镍时阳极发生的主要电极反应式： D．氧化性：，若电解精炼镍时溶液也易在阳极放电 【答案】D 【详解】A．Ni的价电子构型为3d84s2，属于d区元素；Ni可用于制造合金钢（如不锈钢）或储氢合金（如LaNi5），A正确； B．石英砂造渣除铁的反应需Fe以FeO形式存在（生成2FeO·SiO2），若通入过量O2，Fe2+会被氧化为Fe3+（形成Fe2O3），无法与SiO2造渣，故需适量O2防止Fe2+过度氧化，B正确； C．电解制粗镍时，阳极材料为NiS（含CuS），主要发生NiS的氧化反应，S2-失去电子生成S单质，电极反应式为NiS-2e-=Ni2++S，C正确； D．据电极电位可知，氧化性H+>Ni2+，H+先于Ni2+放电，当pH＜2时，c(H+)大，易在阴极放电，D错误； 故选D。 【对点1】（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 【详解】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。 【对点2】（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）工业上利用如图所示装置进行粗金的精炼提纯：开始时粗金板(含Ag)作阳极，精炼需通过直流电叠加交流电进行电解，阳极上周期性出现正负半周期，以防一段时间后阳极钝化，电解难以进行。 下列叙述正确的是 A．当电压处于OAB时，粗金板可以发生电极反应：Au-3e-+4Cl-= B．电解过程中c()保持不变 C．当电压处于BCD时，粗金板可发生电极反应：Ag++e-=Ag，有利精炼持续 D．电解槽可敞口设计且同时可与粘有图标的实验一起进行 【答案】A 【详解】A．当电压处于OAB时，电压为正，粗金板作阳极，发生氧化反应。Au失去3个电子，与Cl⁻结合生成，电极反应式为Au - 3e-+ 4Cl- = ，A正确； B．电解过程中，粗金板（含Ag）作阳极时，Ag会生成AgCl沉淀（阳极泥）不进入溶液，而Au溶解生成；阴极（纯金板）析出Au消耗。但因叠加交流电，粗金板在负半周期（如BCD段）会作为阴极析出Au，纯金板作为阳极溶解Au，整体上粗金中Au转移到纯金板，溶液中浓度会变化，B错误； C．电压处于BCD时为负电压，粗金板作阴极，发生还原反应。电解液中Ag+因生成AgCl沉淀浓度极低，主要反应为 + 3e- = Au + 4Cl-，而非Ag+还原，C错误； D．电解液含盐酸，敞口会导致HCl挥发，且图标为易燃品标志，电解过程与易燃品实验共存不安全，D错误； 答案选A。 【对点3】（2025·甘肃白银·三模）下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是 A．通过滴定实验测定某溶液的浓度 B．制备乙烯 C．灼烧制备CuO D．铁制品上电镀铜 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．滴定实验需完整装置（如滴定管、锥形瓶、铁架台等），图示仅显示滴定管读数，装置不完整，无法完成测定，A错误； B．制备乙烯需乙醇与浓硫酸在170℃反应，需温度计测量反应液温度（水银球插入液面下），B错误； C．灼烧Cu2(OH)2CO3固体应使用坩埚，蒸发皿用于蒸发溶液，图示仪器选错，C错误； D．电镀铜时，镀层金属铜作阳极（接电源正极），待镀铁制品作阴极（接电源负极），电解质含Cu2+（铜氨溶液可提供），电极连接正确，能实现铁制品镀铜，D正确； 故选D。 【对点4】（2025·山东济南·一模）用下列实验装置和操作进行相应实验，能达到实验目的的是 A．甲中再用玻璃棒摩擦烧杯内壁，可析出深蓝色晶体 B．乙中先通再通，制备 C．丙可从铝合金中提取 D．丁用待装液润洗酸式滴定管时，润洗液全部从上口缓缓倒出 【答案】A 【详解】A．乙醇可降低硫酸四氨合铜的溶解度，再用玻璃棒摩擦烧杯内壁产生微小的晶核，可析出深蓝色晶体，故A正确； B．氨气极易溶于水，长导管进气易发生倒吸，应将通入氨气、二氧化碳的导管口互换，故B错误； C．氢离子的氧化性大于铝离子的氧化性，阴极上氢离子得到电子，不能提取Al，故C错误； D．润洗液应从酸式滴定管的下口放出，不能从上口缓缓倒出，故D错误； 故选：A。 考点03 金属的腐蚀与防护 1、金属腐蚀的本质 金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。 2、金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 定义 金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2等)或非电解质溶液等直接发生化学反应引起的腐蚀 不纯金属或合金与电解质溶液接触，会形成原电池，较活泼的金属失去电子被氧化腐蚀 特点 无电流产生 有微弱电流产生 普遍性 两者往往同时发生，金属的电化学腐蚀更普遍，而且危害性大，腐蚀速率大 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例进行分析) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 水膜酸性 酸性较强 酸性较弱或中性 负极反应 Fe－2e－===Fe2＋ 正极反应 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应 Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 其他反应 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O(铁锈) 腐蚀速率 较快，一般极少 较慢，非常普遍 普遍性 吸氧腐蚀更普遍 联系 往往两种腐蚀交替发生，但吸氧腐蚀更普遍，两种过程都有微弱电流产生。 【易错提醒】 1、一般来说可用下列原则判断：电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 2、对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。 3、活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。 4、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀的速率越快。 3、判断金属腐蚀快慢的规律 (1)同一金属在相同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：电解原理引起的腐蚀(即电解池的阳极)＞原电池原理引起的腐蚀(即原电池的负极)＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀(即电解池的阴极、原电池的正极及加有镀层的金属等) (2)同一金属在不同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液 (3)活动性不同的两种金属，活动性越强，腐蚀得越快 (4)同一金属在相同电解质溶液中，电解质浓度越大，腐蚀越快 4、金属的防护 (1)金属的防护考虑的因素 金属的防护主要是从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑的。 (2)金属的防护——电化学防护 ①牺牲阳极法——原电池原理，通常是在被保护的钢铁设备上安装锌块。 a、负极：比被保护金属活泼的金属； b、正极：被保护的金属设备。 原理装置如图所示：，锌比铁活泼，发生腐蚀时作为原电池的负极，不断遭受腐蚀，而作为正极的钢铁设备被保护起来。 ②外加电流法——电解原理，把被保护的钢铁设备(如钢闸门)作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，两者均放在电解质溶液(如海水)里，外接直流电源，通电后，调整外加电压，强制电子流向被保护的钢铁设备， 使钢铁表面腐蚀速率降至零或接近零，钢铁设备被迫成为阴极而受到保护。 a、阴极：被保护的金属设备； b、阳极：惰性金属或石墨。 原理装置如图所示。 (3)改变金属的内部结构，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，如制成合金、不锈钢等。 (4)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，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 【易错提醒】 1、钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。 2、金属腐蚀时，电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在，但前者更普遍，危害也更严重。 3、铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。 4、两种保护方法的比较：外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 5、金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀，金属活动顺序表中位于氢前面和氢后面的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在金属活动顺序表中氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。 请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1、干燥环境下金属不被腐蚀。(　　) 2、在潮湿空气中，钢铁表面形成水膜，金属发生的一定是吸氧腐蚀。(　　) 3、在铁板上镀锌是因为锌比铁活泼，形成原电池而保护铁不易被腐蚀。(　　) 4、镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈。(　　) 5、因空气中CO2的存在，金属表面形成一层酸膜，所以大多数金属发生的是析氢腐蚀。(　　) 【答案】1.×　2.×　3.× 4.√ 5.× 考向01 考查金属的化学腐蚀的电化学腐蚀 【例1】（2025·陕西西安·模拟预测）文物见证历史，化学创造文明。下列有关陕西的文物的说法不正确的是 A．青铜器何尊的主要成分含有Cu、Sn等元素 B．唐鎏金舞马衔杯纹银壶变暗的主要原因银发生化学腐蚀生成 C．五代青釉提梁倒注瓷壶烧制所用的主要原料为黏土 D．西汉丝质素纱禅衣的制衣纤维的主要成分是蛋白质 【答案】B 【详解】A．青铜属于合金，主要含有铜、锡等金属元素，故青铜器的主要成分是铜锡合金，A正确； B．唐鎏金舞马衔杯纹银壶变暗的主要原因是银与空气中的含硫物质反应生成黑色的硫化银（），而不是氧化银（），B错误； C．瓷壶属于陶瓷，其制取原料主要是黏土，C正确； D．西汉丝质素纱禅衣，丝的主要成分是蛋白质，D正确； 故选B。 【思维建模】 电化学腐蚀的规律 1、对同一种金属来说，其他条件相同时腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。 2、活泼性不同的两金属：活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。 3、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快(钝化除外)。 4、电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 考向02 考查析氢腐蚀 【例2】（2025·北京·模拟预测）恒温条件下，用图1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．段主要发生析氢腐蚀 B．段负极反应式为 C．段正极反应式主要为 D．段溶液的基本不变，可能的原因：相同时间内，消耗的量与产生的量基本相同 【答案】C 【详解】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，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，D正确； 故选C。 考向03 考查吸氧腐蚀 【例3】（2025·河北衡水·模拟预测）如图所示，滤纸用含几滴酚酞试液、溶液的饱和食盐水浸泡过，金属片X包裹着一段铁钉，一段时间后，下列说法正确的是 A．若X是锌，则滤纸上铁钉附近首先变红色 B．若X是铜箔，则铁钉上的电极反应为 C．若X是镁，则铁钉处首先会出现深蓝色物质 D．若X是锡，则铁钉会受到保护 【答案】A 【详解】A．若X是锌，锌比铁活泼（Zn>Fe），则X（锌）为负极，铁钉为正极。正极发生吸氧腐蚀的还原反应：，生成的使铁钉附近酚酞变红，A正确； B．若X是铜箔，铜不如铁活泼（Fe>Cu），则铁钉为负极，铜为正极。负极反应为铁失电子：，B中电极反应为正极反应，B错误； C．若X是镁，镁比铁活泼（Mg>Fe），则X（镁）为负极，铁钉为正极。正极生成（酚酞变红），负极镁失电子生成，铁钉处无，不会与生成深蓝色物质，C错误； D．若X是锡，锡不如铁活泼（Fe>Sn），则铁钉为负极，发生氧化反应被腐蚀，不能受到保护，D错误； 故答案选A。 考向04 考查金属的防护 【例4】（2025·广东惠州·三模）某天然气公司取得一项名为“用于热采井外加电流阴极保护装置的阴极电缆结构”的专利。下列说法不正确的是 A．该装置能对输油、输水等埋地管线进行腐蚀防护 B．该保护装置的原理是将化学能转化为电能 C．电缆应该连接电源的负极 D．被保护的电缆电极发生了还原反应 【答案】B 【详解】A．该装置能通过外部电流抑制金属腐蚀，属于外加电流阴极保护法，能对输油、输水等埋地管线进行腐蚀防护，A正确； B．外加电流阴极保护法实际上是电解原理的应用，原理是将电能转化为化学能，B错误； C．外加电流阴极保护法中，被保护金属应连接电源的负极做电解池的阴极，所以电缆应该连接电源的负极，C正确； D．外加电流阴极保护法中，被保护的电缆电极连接电源的负极做电解池的阴极，阴极上发生了还原反应，D正确； 故选B。 【思维建模】 金属防护分析建模 两种防护 解题模型 首先判断防护类型 其次根据原电池原理和电解池原理分析防腐原理 结合生活实际对选项做出合理判断 【对点1】（2025·天津·模拟预测）下列装置(部分夹持装置已略去)能达到实验目的的是 A．模拟生铁的电化学腐蚀 B．验证乙二酸晶体(熔点：101℃)分解产物中的 C．检验乙醇消去反应的有机产物 D．实验室模拟侯氏制碱法中制取 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．装置中干燥铁粉不易腐蚀，食盐水润湿的铁粉构成原电池，发生吸氧腐蚀消耗氧气，导致右边试管气压减小，U形管红墨水液面左低右高，可模拟电化学腐蚀，A正确； B．乙二酸晶体熔点101℃，加热时试管口向下会导致晶体熔化后流出，B错误； C．乙醇消去反应需170℃，装置缺少温度计控制温度，易生成乙醚；且挥发的乙醇及副产物SO2会干扰乙烯检验（SO2与溴水反应），C错误； D．氨气有污染，碱石灰不能吸收氨气，D错误； 故选A。 【对点2】（2025·湖南岳阳·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。 下列说法正确的是 A．铁的电化学腐蚀属于化学腐蚀 B．段越大，析氢速率越大 C．段正极反应式主要为 D．段基本不变，说明生成铁锈覆盖在铁粉表面，阻止铁粉继续发生腐蚀 【答案】C 【详解】A．铁的电化学腐蚀发生电化学反应，不属于化学腐蚀，A错误； B．段越大，氢离子浓度越小，析氢速率越小，B错误； C．根据分析，段正极反应式主要为，C正确； D．铁锈疏松，不能阻止铁粉继续发生腐蚀，段基本不变，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，D错误； 故选C。 【对点3】（2025·江西鹰潭·一模）下列实验装置图所示的实验操作，能达到相应实验目的的是 A．利用和饱和食盐水制备 B．验证大于 C．测pH比较醋酸、次氯酸的酸性强弱 D．证明该条件下铁发生了析氢腐蚀 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．和饱和食盐水反应剧烈，不能用该装置制备，故A错误； B．含有硝酸银的Ag2SO4悬浊液通入H2S，硝酸银与H2S反应生成黑色Ag2S沉淀，不能证明Ag2SO4转化为Ag2S沉淀，且试管密封，硫化氢气体不能进入溶液中，所以不能验证大于，故B错误； C．相同浓度的NaClO、CH3COONa溶液，NaClO溶液pH较大，说明ClO-水解程度大于CH3COO-，说明HClO酸性弱于CH3COOH，故C正确； D．铁在中性溶液中发生了吸氧腐蚀，故D错误； 选C。 【对点4】（2025·陕西宝鸡·三模）宝鸡被誉为“青铜器之乡”，下列修复青铜文物的方法其主要目的是减缓青铜器化学腐蚀速率的是 A．锡焊接法 B．修整复原法 C．烫蜡覆盖法 D．花纹翻刻法 【答案】C 【详解】A．锡焊接法指利用青铜器断口的金属性，通过加热烙铁和焊锡进行焊接，使破残铜器复原，A错误； B．修整复原法指采用传统工艺与现代科学技术相结合的手段，一般分为矫形和残片拼对连接两个部分，B错误； C．烫蜡覆盖(表面封护)可以阻止青铜器与水、空气接触，减慢化学腐蚀速率，C正确； D．花纹翻刻法指使用自制的各种錾刀，按照已摹绘好的花纹轮廓，用锤击加压法进行雕刻，对照原器花纹，反复重刻、磨锉，直至花纹和原器花纹一样精细，D错误； 故选C。 题型01 电解池的概念及组成 1．（2025·福建福州·模拟预测）利用废旧锂电池中制备的装置如图所示，下列说法错误的是 A．电极A为阴极 B．电极B发生的反应为： C．中的Mn元素均转移到了中 D．和的迁移方向相同 【答案】C 【详解】A．电极A为与直流电源负极相连的阴极，故A正确； B．电极B为阳极，水分子作用下，锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子，电极反应式为2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，故B正确； C．由分析可知，MnO2中的锰元素来源于阳极的硫酸锰溶液，由于存在阳离子交换膜，LiMn2O4中的锰元素不会转移到MnO2中，故C错误； D．电解池中阳离子移向阴极，和的迁移方向相同，都向阴极移动，故D正确； 故答案选C。 2．（2025·山东青岛·二模）以下装置可实现氟烷基化反应，原理如图。下列说法错误的是 A．M连接电源的正极 B．体系中和的相互转化起催化作用 C．理论上，电路中通过产生2mol气体X D．N极电极反应式可表示为：2 【答案】C 【详解】A．由分析可知，M电极为阳极，连接电源的正极，A正确； B．读图可知，体系中和的生成量和消耗量相等，故和的相互转化起催化作用，B正确； C．由分析可知，理论上，电路中通过产生1mol气体X，C错误； D．由分析可知，N极电极发生还原反应：2，D正确； 故选C。 3．（2025·福建泉州·模拟预测）我国科技自强自立，近年来取得了重大进展，下列有关科技成果的说法错误的是 A．“科技冬奥，温暖护航”-发热服饰材料中的石墨烯是一种新型无机非金属材料 B．“异域深海，电解制氢”-该过程将电能转化为化学能 C．“温和压力，巧获甘醇”-温和压力下合成的乙二醇与丙三醇为同系物 D．“浩渺太空，无限征途”-月壤中磷酸盐矿物的晶体结构可用X射线衍射仪测定 【答案】C 【详解】A．石墨烯是碳元素的一种单质，是一种新型无机非金属材料，故A正确； B．电解水生成氢气和氧气，将电能转化为化学能，故B正确； C．乙二醇与丙三醇的羟基个数不同，不是同系物，故C错误； D．X射线衍射仪测定晶体中原子的空间位置与排列，磷酸盐矿物的晶体结构可用X射线衍射仪测定，故D正确； 选C。 4．（2025·天津红桥·模拟预测）“中国科学十大进展”涉及化学、材料、能源等领域，下列相关说法正确的是 选项 发布内容 相关说法 A 利用全新原理实现海水直接电解制氢 海水电解制氢是将化学能转化为电能 B 温和压力条件下实现乙二醇合成 乙二醇和丙三醇互为同系物 C 在钠钾基态分子和钾原子混合气中实现超冷三原子分子的合成 钠和钾都是活泼金属 D 实现高效率的全钙钛矿叠层太阳能电池和组件 钛合金属于有机高分子材料 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．海水电解制氢是将电能转化为化学能，A错误； B．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个"CH2"原子团的有机化合物。一般出现在有机化学中，且必须是同一类物质(含有相同且数量相等的官能团，羟基例外，酚和醇不能成为同系物，如苯酚和苯甲醇)。乙二醇和丙三醇不互为同系物，B错误； C．钠和钾都是活泼金属，在钠钾基态分子和钾原子混合气中实现超冷三原子分子的合成，C正确； D．钛合金不属于有机高分子材料，D错误； 故选C。 5．（2025·北京朝阳·调研）我国科研人员首次以为原料合成了葡萄糖和长链脂肪酸，这项突破为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术。合成路线如下： CO葡萄糖、脂肪酸 下列说法不正确的是 A．过程①、②中电能转化为化学能 B．葡萄糖分子中含有醛基、羟基 C．和互为同系物 D．葡萄糖不能发生水解反应 【答案】C 【详解】A．过程①、②均为电解过程，电解实现电能转化为化学能，故A正确； B．葡萄糖分子中含醛基和多个羟基，故B正确； C．中烃基比相同碳原子数的烷基少2个H，可知其烃基不饱和，而乙酸为饱和一元羧酸，两者不是同系物，故C错误； D．葡萄糖为单糖不能发生水解，故D正确； 故选：C。 6．（2025·江西·模拟预测）下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是 A．用图1装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色 B．用图2所示装置 从I2的CCl4溶液中回收CCl4 C．用图3所示装置制取并收集干燥的NH3 D．用图4装置闻气体的气味 【答案】D 【详解】A．铁作为阴极，铁本身不反应，无法制得Fe(OH)2，A项错误； B．蒸发装置，无法回收CCl4，B项错误； C．由于氨气密度比空气小，无法收集到氨气，C项错误； D．闻气体采用扇闻法，操作方法，D项正确； 答案选D。 题型02 电解原理 1．（2025·四川·模拟预测）库仑测硫仪能快速检测煤中含硫量，可反复使用，其实验装置如图所示(煤在催化剂作用下，在管式炉中燃烧)。 已知：库仑测硫仪的原理是随气流进入仪器内部的电解池内，破坏了的溶液中电对的电位平衡(的溶液中存在平衡：)，吸收过程中电解池不工作，吸收完毕后仪器便立即自动电解使回到原定值。 下列说法错误的是 A．酸性溶液可以吸收空气中微量的降低误差 B．样煤中的可在高温下被煤中的碳单质还原为 C．电解池工作时转化为的同时在阴极转化为 D．通过电解过程消耗的电量可间接计算出样煤中的含硫量 【答案】C 【详解】A．酸性KMnO4具有强氧化性，可与空气中微量SO2发生氧化还原反应，从而除去空气中SO₂，避免其进入电解池干扰测定，降低误差，A正确； B．样煤中的CaSO4在高温下可被煤中的碳单质还原，C具有还原性，反应可能为，生成SO₂，B正确； C．吸收SO2时发生反应SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，I2被还原为I-，导致浓度降低。电解池工作时需补充I2，阳极反应为2I--2e-=I2，生成的I2与I-结合为；阴极应是溶液中H+得电子生成H2，氧化性弱于H+，不会在阴极被还原为SO2，C错误； D．SO2与I2反应时，1mol SO2对应1mol I2（转移2mol电子），电解生成1mol I2需2mol电子，通过电解消耗的电量可计算电子的物质的量，进而得出SO2的量，从而间接计算样煤含硫量，D正确； 故选C。 2．（2025·广东·模拟预测）钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注，钠离子电池与锂离子电池工作原理相似，遵循脱嵌式的工作模式，主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。一种钠离子电池的工作原理为，装置如图所示。下列有关说法正确的是 A．放电时，电极a为正极 B．充电时，钴元素的化合价升高，钠离子在阳极上嵌入 C．放电时，负极反应式为 D．充电时，外电路中转移，理论上阴极质量增加92 g 【答案】D 【详解】A．通过分析可知，放电时，电极a为负极，A错误； B．充电时为电解池，总反应逆向进行，NaCoO2转化为Na1−xCoO2，Co元素化合价从+3升高到3+x（氧化反应），故含Co的电极b为阳极，阳极反应为NaCoO2-xe−=Na1−xCoO2+xNa+，Na+从阳极脱嵌而非嵌入，B错误； C．放电时负极发生氧化反应，电极a为负极，反应式应为NaxCn-xe−=Cn+xNa+，C错误； D．充电时阴极反应为Cn+xNa++xe−=NaxCn，转移xmole−时阴极结合xmolNa+，质量增加23x g，转移4mol e−时，增加4mol Na+，质量为4mol×23g/mol=92 g，D正确； 故选D。 3．（2025·天津·一模）关于模块化电化学合成NaClO、H2O2的演示图如下，下列说法错误的是 A．电源a为正极 B．H2O2实际浓度比理论浓度小的原因可能是其在电极上放电电解 C．总反应为： D．充分电解后，将m、n对调，能继续合成产物，多次循环实现可持续生产 【答案】A 【详解】A．由分析可知，电源a为负极，A错误； B．由分析可知，生成H2O2的电极发生还原反应，且H2O2中O为-1价，则其可以继续得到电子转化为-2价的O，即H2O2实际浓度比理论浓度小的原因可能是其在电极上放电电解，B正确； C．由分析可知，左侧电极反应为：O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-， m电极反应为：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，而电解NaCl溶液时，右侧电极反应为：Cl-+2OH- -2e=ClO-+H2O， n电极反应为：NiOOH+H2O +e-= Ni(OH)2+OH-，根据得失电子守恒得，该转化的总反应为：，C正确； D．由分析可知，m电极反应为：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，n电极反应为：NiOOH+H2O +e-= Ni(OH)2+OH-，故充分电解后，将m、n对调，能继续合成产物，多次循环实现可持续生产，D正确； 故答案为：A。 4．（2025·广东·二模）一种固态氧化物电解池能电解CO2和H2O制备合成气(CO、H2)，其装置如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是 A．a电极连接外接电源的负极 B．O2-从a电极移向b电极 C．b电极上CO2的反应为CO2+2e-=CO+O2- D．生成的O2中的О元素均来自CO2 【答案】C 【详解】A．由分析可知，a电极为阳极，连接外接电源的正极，A不正确； B．在电解池中，阴离子向阳极移动，a电极为阳极，则O2-从b电极移向a电极，B不正确； C．b电极上，CO2得电子生成CO和O2-，则b电极上CO2的反应为CO2+2e-=CO+O2-，C正确； D．在b电极，CO2得电子生成CO和O2-、H2O得电子生成H2和O2-，则生成的O2中的О元素来自固态氧化物、CO2和H2O，D不正确； 故选C。 5．（2025·安徽黄山·一模）近年来，生物质2，5—呋喃二甲酸()作为一种备受瞩目的生物基原料，在化工和材料领域崭露头角。可利用如下图所示装置实现电催化合成2，5—呋喃二甲酸。下列判断错误的是 A．催化电极a连接电源的正极 B．阳极区的总反应为： C．电解过程中阴极区溶液pH变大 D．若催化电极a上有放电，则可同时生成1mol对氨基苯酚 【答案】B 【详解】A．根据上述分析，催化电极a为阳极，与电源的正极相连，故A说法正确； B．根据上述分析，阳极区的总反应是转化为，1mol转化为时，转移6mol电子，即阳极区总反应方程式为-6e-+2H2O=+6H+，故B说法错误； C．阴极区的电极反应式为+6e-+6H+=+2H2O，生成了水，导致溶液的pH增大，故C说法正确； D．6molNi2+放电，转移6mole-，根据C选项分析，此时有1mol生成，故D说法正确； 答案为B。 6．（2025·浙江·一模）氟氢化钾，晶体结构与类似，工业上可用于制氟气，下列说法不正确的是 A．晶体中每个紧邻的有6个 B．中阴阳离子个数比是 C．电解熔融制： D．中的作用力有离子键、氢键、共价键 【答案】A 【详解】A．KHF2晶体结构与NaCl类似，每个K+周围紧邻的同种离子（K+）数目应为12个（面心立方结构），而非6个，A错误； B．KHF2由K+和以1∶1比例组成，阴阳离子个数比为1∶1，B正确； C．电解熔融KHF2制F2，阳极生成F2，阴极生成H2，电解方程式正确，C正确； D．KHF2中K+与间为离子键，内部含共价键和氢键，D正确； 答案选A。 题型03 电解原理的应用 1．（2025·河南·模拟预测）物质的焰色呈黄色，是一种黄绿色气体单质，六种物质之间的转化关系如图所示(部分生成物和反应条件省略)。下列说法正确的是 A．电解的水溶液获取、 B．化合物只含离子键 C．可用于治疗胃酸过多 D．C、D溶液混合，现象是产生白色絮状沉淀，再变成灰绿色，最后变成红褐色 【答案】B 【详解】A．电解熔融的才能获得和，A错误； B．E为氯化钙，中只存在离子键，B正确；   C．使用治疗胃酸过多，而碱性较强，不用于治疗胃酸过多，C错误； D．溶液和溶液混合生成红褐色的沉淀，D错误； 故选B。 2．（2025·河北·模拟预测）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可一步实现的是 A．纯碱的制备： B．由生成 C．工业制金属镁：海水溶液 D．由制水合肼：饱和食盐水 【答案】D 【详解】A．碳酸的酸性弱于盐酸，由强酸制弱酸的原理可知，氯化钠溶液不能与二氧化碳反应，则物质转化不可能一步实现，A错误； B．氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，不能生成氧化亚铜，则物质转化不可能一步实现，B错误； C．电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氢气和氯气，不能生成镁，则物质转化不可能一步实现，C错误； D．电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应生成的氯气能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，具有强氧化性的次氯酸钠能与一水合氨反应生成N2H4·H2O，则物质转化均可一步实现，D正确； 故选D。 3．（2025·新疆乌鲁木齐·一模）下列实验装置能达到相应实验目的的是 A．制备氯气 B．铁件镀铜 C．溶液制备无水 D．收集NO A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．MnO2和浓盐酸反应制备氯气需要加热，A错误； B．铁件镀铜需要让铜片作阳极，铁制镀件作阴极，铜氨溶液作电解质溶液，B正确； C．加热促进氯化铝水解生成氢氧化铝，最终得到氧化铝，不能达到相应实验目的，C错误； D．NO易被空气中的氧气氧化为NO2，不能用排空气法收集，D错误； 故选B。 4．（2025·吉林松原·模拟预测）电炉烟尘含锌量非常高，其主要成分为ZnO，还有一些等杂质，某研究小组模拟工业回收电炉烟尘中的铜和锌，流程如下： 已知：时，。 下列说法错误的是 A．焙烧步骤中每消耗，转化1 mol金属单质 B．水浸后分离得到浸渣，浸渣中含 C．从浸取液中回收铜，加入的金属单质为Zn D．铜渣精炼铜，可以将铜渣附着于电解槽的阳极 【答案】A 【详解】A．焙烧时ZnO、Fe2O3与硫酸发生复分解反应，金属单质（Pb、Cu）与浓H2SO4发生氧化还原反应：、，消耗的硫酸不是全部用来转化金属单质，每消耗2molH2SO4转化的金属单质小于1mol，A错误； B．Fe2O3与浓H2SO4反应生成Fe2(SO4)3，水浸时，Fe3+水解平衡正向移动（越稀越水解），生成Fe(OH)3沉淀，B正确； C．浸取液含CuSO4，加入Zn可置换Cu：，且不引入杂质，最终得ZnSO4溶液，C正确； D．铜渣为粗铜，电解精炼时粗铜作阳极，纯铜作阴极，D正确； 故选A。 5．（2025·四川广安·二模）一种电化学合成二苯甲酮的装置如图所示，Ph—表示苯基，下列说法错误的是 A．若用铅酸蓄电池为电源，则b为Pb电极 B．整个反应中，是反应的催化剂，和为中间产物 C．合成1mol二苯甲酮时，电路中转移电子2mol D．电解总反应为：+ 【答案】D 【详解】A．b为负极，若用铅酸蓄电池为电源，则b为Pb电极，A正确； B．由分析，整个反应中，初始的消耗又被生成，是反应的催化剂，而I∙和最终转化为碘离子和氢气，故两者为中间产物，B正确； C．由分析，总反应为+H2↑，氢化合价由+1变为0，则合成1mol二苯甲酮时，电路中转移电子2mol，C正确； D．结合分析总反应为：+H2↑，D错误； 故选D。 6．（2025·湖南·二模）应用恒定电流电解法制备2，5-二苯基-1，3，4-噁二唑，区别于有机合成方法，不需要苛刻的条件及复杂的步骤，也不会生成明显的毒副产物；具有绿色、操作简单、产率较高等优点。电化学合成路线如下： 实验步骤如下： ⅰ．原料准备：称取苯甲酰肼()、氢氧化钾()、碘化钾()依次加入三颈瓶中，加入10mL甲醇作溶剂，放入磁力搅拌子。 ⅱ．装置搭建：连接铂片电极，室温下以60mA恒定电流电解1.5h(装置示意图如图所示)。 ⅲ．分离提纯：反应结束后，加入10mL饱和硫代硫酸钠溶液，用15mL乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥，___________，蒸发除去溶剂。残余物用乙醇重结晶，干燥得白色固体产物43.3mg。 回答下列问题： (1)铂片电极A为 极。 (2)装置中铂片电极距三颈瓶底部保持一定的距离，目的是 。 (3)通电后被氧化为(碘自由基)，与苯甲酰肼反应得到目标产物。KI在反应中的作用为增强溶液导电性和 。 (4)分离提纯步骤中“加入无水硫酸钠干燥，______，蒸发除去溶剂”空了一步操作，请补充该操作名称： 。 (5)重结晶时乙醇不宜加太多，原因是 ；重结晶过程中应缓慢冷却结晶，目的是 。 (6)本实验的产率为 。(2，5-二苯基-1，3，4-噁二唑的摩尔质量为222g/mol，保留2位有效数字) 【答案】(1)阳 (2)确保铂片在反应过程中不被磁力搅拌子碰撞从而损坏 (3)作为氧化还原介质或催化剂 (4)过滤 (5)乙醇加入太多，影响回收率 减少杂质被包裹，提高产品纯度 (6)78% 【详解】（1）在电解池中，与电源正极相连的是阳极，发生氧化反应；与电源负极相连的是阴极，发生还原反应。根据装置图铂片电极A连接电源正极，为阳极。 （2）如果铂片电极距离三颈瓶底部太近，可能会与瓶底的磁力搅拌子等发生碰撞，影响实验装置的正常运行。 （3）已知通电后I-被氧化为（碘自由基），与苯甲酰肼反应得到目标产物，又转化为I-，从而循环反应，故KI除了增强溶液导电性，还作为氧化还原介质或催化剂。 （4）加入无水硫酸钠干燥后，要分离出干燥剂无水硫酸钠，需要进行过滤操作，然后再蒸发除去溶剂。 （5）重结晶时乙醇不宜加太多，是因为乙醇过多会导致目标产物在蒸发除去乙醇时损失过多，影响回收率。重结晶过程中缓慢冷却结晶，目的是使晶体缓慢生长，得到颗粒较大、纯度较高的晶体，避免快速冷却导致晶体颗粒小且夹杂杂质。 （6）已知苯甲酰肼的物质的量为0.5 mmol，根据反应的化学计量关系，理论上生成目标产物（2，5-二苯基-1，3，4-噁二唑）的物质的量也为0.25 mmol。 目标产物的摩尔质量为222g/mol，则理论产量。实际产量为43.3mg，则产率为（保留2位有效数字）。 题型04 金属的腐蚀 1．（2025·广东深圳·二模）钢铁的锈蚀会产生很多不利影响，下列有关说法正确的是 A．“海葵一号”生产储油装置在其钢铁外壳镶嵌了锌块，此法为外加直流电源的阴极防护法 B．纯铁在醋酸中会发生析氢腐蚀 C．如图所示：，图中铜板打上铁铆钉后，铜板易被腐蚀 D．国产航母山东舰采用模块制造然后焊接组装而成的，焊接如图所示：，检验腐蚀区溶液中的，可取铁附近少量溶液滴加溶液 【答案】D 【详解】A．钢铁外壳镶嵌锌块，锌比铁活泼，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，而非外加直流电源的阴极防护法，A错误； B．纯铁中无杂质，无法形成原电池，不能发生析氢腐蚀，仅发生化学腐蚀，B错误； C．铜板上铁铆钉形成原电池，Fe比Cu活泼，Fe作负极被腐蚀，Cu作正极被保护，铜板不易被腐蚀，C错误； D．焊接处Fe与Sn（锡）形成原电池，Fe活泼作负极失电子生成Fe2+，Fe2+与反应生成蓝色沉淀，可用于检验，D正确； 故选D。 2．（2025·河南商丘·一模）某兴趣小组通过数字化实验装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶氧量随时间变化关系，实验装置及数据记录如图所示。下列说法正确的是 A．整个过程中，正极电极反应式为2H++2e-=H2↑ B．pH=2.0的酸溶液中，具支锥形瓶内只发生了析氢腐蚀 C．pH=4.0的酸溶液中，具支锥形瓶内既发生析氢腐蚀也发生吸氧腐蚀，且消耗的氧气量与生成的氢气量基本相当 D．1LpH=6.0的酸溶液中，到A点整个电化学腐蚀转移的电子数为 【答案】C 【详解】A．该装置中Fe、Cu、酸溶液构成原电池，正极的电极反应随着pH的变化而发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，既有，也有，A项错误； B．pH=2.0的酸溶液中，根据溶氧量随时间变化，具支锥形瓶内也发生了吸氧腐蚀，B项错误； C．pH=4.0时，Fe除了发生吸氧腐蚀，还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，且消耗的氧气量与生成的氢气量大致相等，因此具支锥形瓶内压强几乎不变，C项正确； D．1LpH=6.0的酸溶液中，根据溶氧量判断发生了吸氧腐蚀，但是发生吸氧腐蚀的同时也存在较低程度的析氢腐蚀(图像中pH=6.0和pH=4.0曲线有重叠)，且具支锥形瓶中压强也减小，无法计算转移的电子数，D项错误； 答案选C。 3．（2025·陕西渭南·二模）五祀卫鼎是判断西周中期青铜器的标准器，现存于陕西历史博物馆，其外观如图所示。下列叙述错误的是 A．选择“王水”浸泡去除晶面的铜镜 B．鼎面上锈的主要成分是 C．青铜在半干半湿的条件下最易发生吸氧腐蚀 D．青铜比纯铜熔点低、硬度大 【答案】A 【详解】A．“王水”是由3体积浓盐酸和1体积浓硝酸混合组成，具有强氧化性，如用“王水”去除晶面的铜镜，容易腐蚀青铜，A错误； B．鼎面上的锈是铜锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，即，B正确； C．青铜生锈的主要反应为：，即在半干半湿的条件下最易发生吸氧腐蚀，C正确； D．青铜属于合金，合金的特点是硬度大、耐腐蚀性强、可塑性强，但熔点比纯铜低，D正确； 故答案为：A。 4．（2025·广东汕头·三模）生活中许多现象与电化学原理密切相关，下列说法正确的是 A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀 B．用“保暖贴”取暖，铁做负极发生吸氧腐蚀，放出热量 C．保护水中的钢闸门，应将其与电源正极连接 D．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁强 【答案】B 【详解】A．铜板打上铁铆钉后，金属性强于铜的铁做负极，则铁铆钉更易被腐蚀，故A错误； B．“保暖贴”内含铁粉、碳、氯化钠，取暖时，铁做原电池的负极发生吸氧腐蚀，放出热量，故B正确； C．保护水中的钢闸门时，应将钢闸门与电源负极连接做电解池的阴极被保护，故C错误； D．生铁中含有碳能与铁在潮湿的空气中形成原电池，铁做负极被损耗，所以生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱，故D错误； 故选B。 5．（2025·广东·一模）对金属腐蚀机理与防护措施的研究是工程材料领域的重要课题。 Ⅰ．铁片酸化腐蚀速率影响因素的探究 (1)盐酸的配制 配制的盐酸，下列仪器中需要用到的有 。 (2)铁片酸化腐蚀速率影响因素的探究 兴趣小组同学取的盐酸和一定浓度的缓蚀剂，按下表所示配制系列反应试液，向试液中分别加入形状、质量均相同的打磨后的洁净铁片进行酸化腐蚀实验，后取出铁片，移取浸出液，加入过量还原剂后，用标准溶液滴定至终点。已知滴定过程中只发生反应。记录的数据如下表所示。 实验序号 温度 反应试液 V消耗 (K2Cr2O7溶液)/mL V(盐酸)/mL V(缓蚀剂)/mL i 303 50.0 55.0 0 ii 323 50.0 55.0 0 iii 323 x y 0 iv 323 100.0 0 5.0 ①滴定前若不向浸出液中加过量还原剂，可能会导致测定的铁片酸化腐蚀的速率 (填“偏大”或“偏小”) ②表格中 ；若，则两种实验条件下铁片酸化腐蚀的速率之比 。 ③实验结果表明，其他条件相同时，盐酸浓度越大，铁片酸化腐蚀的速率越快。证明该结论的依据为 (用含或的关系式表示)。 Ⅱ．铁片吸氧腐蚀的探究 兴趣小组同学在学习“吸氧腐蚀”时进行了如图甲所示实验：将溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现，液滴覆盖的圆周中心区(a)被腐蚀而变暗，在液滴中心和边缘的中间区域形成棕色铁锈环(b)。小组同学猜想该现象是由液滴中心和边缘处的溶解氧含量的差异引起的。 (3)小组同学向棕色铁锈环(b)外侧滴加酚酞试液，酚酞试液变红，变红的原因为 (用电极反应式表示)；铁锈环(b)形成的过程为 。 (4)小组同学设计图乙所示实验装置进一步验证猜想：a、b电极分别为 、 (填“铁片”“铜片”或“石墨”)；闭合开关K， (填实验操作和现象)，说明金属发生吸氧腐蚀，其他条件相同时，氧气浓度大的一极为正极。 【答案】(1)BD (2) 偏小 5.0 (3) 由液滴中心向(b)区迁移，由液滴边缘向(b)区迁移，与在(b)区形成再进一步氧化、脱水形成铁锈 (4)铁片或铜片 铁片或铜片 往A(或B)烧杯中持续通入氧气，电流计指针发生偏转，A(或B)烧杯中酚酞试液变红 【详解】（1）配制的盐酸，需要使用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管，A为坩埚、B为容量瓶、C为酸式滴定管、D为胶头滴管，需要用到的仪器选BD； 故答案为：BD； （2）①滴定前若不向浸出液中加过量还原剂，浸出液中含有的被空气中的氧气氧化为，使滴定消耗的标准溶液减小，测得的浓度偏小，即导致测定的铁片酸化腐蚀的速率偏小； ②影响速率有多个因素，实验需控制单一变量，ⅰ与ⅱ温度不同、反应试液总体积及盐酸体积相同、缓蚀剂体积相同，则探究温度对速率的影响，ⅲ与ⅳ温度相同、缓蚀剂体积不相同，则应控制反应试液总体积及盐酸体积相同，探究缓蚀剂浓度不同时对速率的影响，则使x=100.0、y=5.0，总体积为105.0，同时达到ⅱ与ⅲ温度相同、反应试液总体积相同、缓蚀剂体积相同、盐酸体积不相同，探究盐酸浓度对速率的影响，故y=5.0；根据，浸出液中，ⅲ浸出液中与ⅳ浸出液，则； ③使x=100.0、y=5.0，总体积为105.0，达到ⅱ与ⅲ温度相同、反应试液总体积相同、缓蚀剂体积相同、盐酸体积不相同，探究盐酸浓度对速率的影响，故能证明其他条件相同时，盐酸浓度越大，铁片酸化腐蚀的速率越快，依据为； 故答案为：①偏小；②5.0；；③； （3）根据上述分析可知，铁片吸氧腐蚀原理为原电池原理，铁锈环(b)外侧滴加酚酞试液，酚酞试液变红，说明该区呈碱性，即发生正极反应；铁锈环(b)形成的过程为负极生成的由液滴中心向正极迁移，正极生成的由液滴边缘向负极迁移，与在(b)区形成再进一步氧化、脱水形成铁锈； 故答案为：；由液滴中心向(b)区迁移，由液滴边缘向(b)区迁移，与在(b)区形成再进一步氧化、脱水形成铁锈； （4）设计原电池装置，探究溶解氧含量不同金属发生吸氧腐蚀，即在相同条件下，氧气浓度大的一极为正极，则控制原电池两极金属相同，向其中一区通入氧气，增大氧气浓度，通过测定该区溶液是否有生成，判断金属发生吸氧腐蚀，故该装置图中，a、b两电极都选择相同的金属，铁片或铜片，实验操作向其中一个烧杯通入氧气，观察电流表指针是否偏转，酚酞溶液是否变红； 故答案为：铁片或铜片；铁片或铜片；往A(或B)烧杯中持续通入氧气，电流计指针发生偏转，A(或B)烧杯中酚酞试液变红。 6．（2025·北京海淀·三模）船舶的外壳常用镶嵌锌块的方法避免船体遭受腐蚀，实验室模拟该过程如下。 实验 实验装置 实验步骤及现象 电流表指针偏转，电极上未见气泡生成；取出少量电极附近的溶液，滴加溶液，未出现蓝色沉淀 向电极附近滴加溶液，生成蓝色沉淀 ___________ 向区滴加溶液，生成蓝色沉淀，一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀消失 (1)实验中，作 极。 (2)蓝色沉淀为，说明有产生。 ①对实验中产生的原因作出如下猜想： 猜想a．将Fe氧化； 猜想b．___________将Fe氧化； 猜想c．将Fe氧化； 猜想d．被还原； 猜想b中的物质是 ；依据实验中的现象可否定猜想 (填字母)。 ②理论分析： 资料i：实验条件下，  ，   。 根据资料i推测猜想d不成立，理由是： ，无法生成蓝色沉淀。 因此猜想成立，其中生成的离子方程式为 。 (3)补全实验中的操作和现象，证明发生了吸氧腐蚀： 。 资料ii：实验条件下，Fe与很难发生反应。 (4)结合平衡移动原理，解释实验中“一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀消失”的可能原因 。 (5)将实验装置中的锌片换成铜片，重复实验的操作，推测其与实验现象的差异 。 由上述实验可知：比铁活泼的锌可以保护铁不被腐蚀。 【答案】(1)负 (2) (与的配位能力远大于)，被还原后的产物应为而非 (3)向A区滴加酚酞溶液，出现红色 (4)，或被还原，使其浓度降低，平衡正向移动，蓝色沉淀溶解 (5)该反应比实验产生的蓝色沉淀更快；一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀不消失 【详解】（1）在锌铁原电池中，活泼的金属作负极，锌比铁活泼，所以实验Ⅰ中锌作负极； （2）①在酸性的氯化钠溶液中存在氧气，氧气具有氧化性，能把铁氧化，所以猜想为：能将Fe氧化；依据实验中电流表指针偏转，电极上未见气泡生成；取出少量电极附近的溶液，滴加溶液，未出现蓝色沉淀，即可知由和未将Fe氧化，即可否定猜想ab； ②由资料i：实验条件下，  ，   ，可得(与的配位能力远大于)，被还原后的产物应为而非，无法生成蓝色沉淀，推测猜想d不成立；因此猜想成立，将Fe氧化，中将Fe氧化生成的离子方程式为； （3）在实验中，若发生吸氧腐蚀，正极发生反应，生成，溶液呈增强，若向A区滴加酚酞溶液，出现红色，证明溶液呈碱性，即证明发生了吸氧腐蚀； （4）蓝色沉淀为，其在溶液中存在着沉淀溶解平衡，，，中阴离子向负极移动，所以移动到负极附近被Zn还原，使其浓度降低，随着正极反应的进行，铁钉附近增大，、与反应，使、、浓度降低，根据勒夏特列原理，上述沉淀溶解平衡正向移动，蓝色沉淀溶解； （5）当把锌片换成铜片时，因为铜的活泼性比铁弱，此时形成的原电池中，A区的铁作负极，铜作正极，负极反应为，向A区滴加溶液，因为有生成，会生成蓝色沉淀，但与实验I不同的是，因为铁持续作负极被氧化产生，所以该反应比实验产生的蓝色沉淀更快、更多；一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀不消失。 题型05 金属的防护 1．（2025·甘肃白银·模拟预测）由下列实验事实得出的结论或达到的目的不正确的是 选项 实验事实 结论或目的 A 向[Cu(NH3)4]SO4溶液中加入无水乙醇，并用玻璃棒摩擦试管壁，有深蓝色晶体析出 乙醇极性比水小，降低了[Cu(NH3)4]SO4的溶解度 B 向1 mol·L-1的K2Cr2O7溶液中滴加适量KOH溶液，溶液变黄 溶液碱性增强，增大 C 室温下，将BaSO4投入饱和Na2CO3溶液中充分反应，向过滤后所得固体中加入足量盐酸，固体部分溶解，有无色无味气体产生 Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3) D 将锌片与铁片用导线相连，插入酸化的3%NaCl溶液中，一段时间后向铁电极区滴加K3[Fe(CN)6]溶液，出现蓝色沉淀 铁不一定被腐蚀 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．向硫酸四氨合铜溶液中加入乙醇，乙醇极性比水小，根据相似相溶原理，硫酸四氨合铜的溶解度减小，有硫酸四氨合铜晶体析出，A正确； B．K2Cr2O7溶液中存在平衡，加KOH，会消耗H+，促使转化为，B正确； C．实验事实说明部分BaSO4转化为BaCO3，转化时有Q(BaCO3)>Ksp(BaCO3)，不能说明Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)，C错误； D．实验事实说明铁电极区有Fe2+产生，Fe2+可能产生于[Fe(CN)6]3-氧化铁单质，所以不一定是铁发生了电化学腐蚀，D正确； 故选C。 2．（2025·河北秦皇岛·模拟预测）下列实验操作正确且能达到实验目的的是 A．配制一定物质的量浓度的溶液 B．制取SO2 C．制取硝基苯 D．通过牺牲阳极法保护钢铁 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．配制一定物质的量浓度溶液，应使用两只手，将容量瓶上下颠倒、摇匀，而不是用一只手竖直振荡，A错误； B．制取SO2时，铜与浓硫酸在加热条件下反应（Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O），常温下不反应，图片中缺少加热装置，无法生成SO2，B错误； C．制取硝基苯需50~60℃水浴加热，浓硫酸作催化剂和吸水剂，苯与混酸（浓硝酸+浓硫酸）反应，冷凝回流减少苯挥发，NaOH溶液吸收酸性尾气，图片中磁力搅拌控温、冷凝回流及尾气处理均正确，能达到目的，C正确； D．牺牲阳极法（原电池原理）无需外接电源，通过更活泼金属作阳(负)极被腐蚀保护阴极(金属)，而图片中接电源，钢闸门为阴极、辅助阳极为不溶性电极，属于外加电流的阴极保护法，D错误； 故选C。 3．（2025·广西南宁·一模）076型两栖攻击舰“四川舰”展现了我国国防科技新力量，下列相关说法错误的是 A．飞行甲板的主要材料高强合金钢属于金属材料 B．船体采用富锌涂层，可利用牺牲阳极保护法防腐 C．“四川舰”使用柴油供能，柴油属于油脂 D．锂离子电池用于舰上电力系统的瞬时功率补偿时，化学能转化为电能 【答案】C 【详解】A．合金属于金属材料，A正确； B．富锌涂层中的锌比铁活泼，可作为原电池的负极失去电子，保护铁不被腐蚀，B正确； C．柴油属于混合烃，C错误； D．瞬时功率补偿时用作电源，即原电池，将化学能转化为电能，D正确； 故选C。 4．（2025·四川巴中·模拟预测）发蓝工艺是一种材料保护技术，钢铁零件的发蓝处理实质是使钢铁表面通过氧化反应，生成有一定厚度、均匀、致密、附着力强、耐腐蚀性能好的深蓝色氧化膜。钢铁零件经历如图转化进行发蓝处理。 已知：的还原产物为。下列说法不正确的是 A．离子注入、表面渗镀等方式也可以在金属表面形成钝化膜 B．钢铁发蓝处理前要“酸洗”或“碱洗”，是除去其表面的“锈斑”或“油污” C．反应②的氧化剂与还原剂比为 D．反应③的化学方程式为 【答案】C 【详解】A．离子注入、表面渗镀等方式也可以在金属表面氧化形成钝化膜，A正确； B．酸洗除去锈斑，碱洗可以除去油污，B正确； C．根据分析，反应②的氧化剂与还原剂比为，C错误； D．反应③为，D正确； 故答案选C。 5．（2025·广西·三模）下列实验装置或操作不能达到实验目的的是 A．熔融纯碱 B．制备 C．验证金属锌保护铁 D．向容量瓶转移溶液 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．熔融纯碱需用铁坩埚，因纯碱（）高温下不与铁反应，而瓷/石英坩埚中会与反应，铁坩埚可达到目的，A正确； B．铁粉与稀硫酸反应生成，用产生的排尽装置中的空气，一段时间后再关闭止水夹，继续产生，a试管中气体压强增大，因为止水夹关闭，将a试管中的溶液压入b试管中，制备，B正确； C．验证锌保护铁利用牺牲阳极的阴极保护法，锌比铁活泼，形成原电池时锌被腐蚀(作负极)，铁被保护(作正极)。由于溶液为酸性，部分铁与盐酸会发生反应生成，滴入（检验），溶液会变蓝色，不能达到验证金属锌保护铁的目的，C错误； D．转移溶液时玻璃棒应该伸入容量瓶刻度线以下，操作正确，D正确； 故答案选C。 6．（2025·天津·二模）下列说法不正确的是 A．图①可用于铜与浓硫酸反应并检验气态产物 B．图②可以用于实验室配制银氨溶液 C．图③装置不能验证金属锌保护铁 D．图④若将溶液替换成溶液，仍然形成原电池 【答案】B 【详解】A．铜与浓硫酸反应生成SO2，SO2可使品红溶液褪色，装置中品红溶液用于检验SO2，浸NaOH溶液的棉团吸收多余SO2，装置合理，A正确； B．配制银氨溶液需向AgNO3溶液中滴加氨水至沉淀恰好溶解，图②为向氨水中滴加AgNO3，操作顺序错误，不能用于配制银氨溶液，B错误； C．Zn、Fe在酸化NaCl溶液中形成原电池，Zn为负极被腐蚀，Fe为正极被保护，需要用胶头滴管吸取Fe电极附近的溶液与试管中，再滴加，无蓝色沉淀，可验证Zn保护Fe，操作中存在错误，不能验证金属锌保护铁，C正确； D．图④原电池中，将溶液替换成溶液，Zn仍为负极（失电子），在Cu极得电子，盐桥维持电荷平衡，仍能形成原电池，D正确； 故选B。 1．（2025·浙江·一模）中国科大研究团队开发出一种锂-氢可充电电池(如图所示)，使用前需先充电，其固体电解质仅允许Li+通过。下列说法不正确的是 A．放电时，电解质溶液质量减少 B．充电时，Li+移向惰性电极 C．充电时，阳极电极反应为 D．该锂-氢可充电电池对比传统锂离子电池的优势在于降低成本和提高安全性 【答案】A 【详解】A．放电时，会通过固体电解质进入电解质溶液，同时正极会生成进入储氢容器，当转移2mol电子时，电解质溶液质量增加7g/mol×2mol-2g/mol×1mol=12g，即电解质溶液质量会增大，A错误； B．充电时，阳离子向阴极移动，则Li+移向惰性电极，B正确； C．由分析，充电时，阳极电极反应为，C正确； D．传统锂离子电池依赖贵金属材料，成本高且安全性差，该电池用氢气作活性物质，可降低成本并提高安全性，D正确； 故选A。 2．（2025·江苏常州·模拟预测）浓差电池是利用两极电解质溶液中浓度不同引起的电势差放电的装置。下图是利用“海水河水”浓差电池(不考虑溶解氧的影响)制备和NaOH的装置示意图，其中均为复合电极，电极a、b均为石墨，下列说法不正确的是 A．电极Y是正极，电极反应为： B．浓差电池工作时，通过阳离子交换膜向X极移动 C．c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜 D．相同条件下收集到的气体的体积比 【答案】B 【详解】A．根据分析，电极Y是正极，电极反应为：，A正确； B．浓差电池内电路中，阳离子（Na⁺）向正极（Y极）移动，B错误； C．由分析可知，硫酸钠溶液中的钠离子通过阳离子交换膜d进入阴极室，硫酸根离子通过阴离子交换膜c进入阳极室，C正确； D．电解时阳极（a极）产生O2（M），阴极（b极）产生H2（N），根据电解水反应2H2O=2H2↑+O2↑，V(M):V(N)=1:2，D正确； 故选B。 3．（2025·吉林延边·模拟预测）我国生物学者将生物活性膜组装在电解水体系中，实现了ATP合成与电化学反应的高效耦联(装置及部分物质转化信息如图所示)，在ATP酶的催化下，ADP与P(磷)合成ATP。下列说法正确的是 已知：ATP的结构简式表示为；ADP的结构式表示为。 A．图中电极a、b处的箭头表示电流方向 B．电极a为阴极，连接直流电源负极 C．生成ATP的电极反应： D．电解总反应方程式： 【答案】C 【详解】A．由分析得，电极a连接电源正极，电极b连接电源负极，所以电流方向为由电极b流向电极a，与箭头方向相反，A错误； B．由分析得，电极a为阳极，应连接电源正极，B错误； C．生成ATP是ADP与P的氧化反应（需失电子），发生在阳极，反应式中-5e-表示失电子（氧化），左侧-5e-与右侧5H+电荷守恒，3H2O参与反应提供O和H，原子守恒，C正确； D．电解总反应需结合阴阳极反应。阴极反应为2H++2e-=H2↑（得2e⁻），阳极反应为ADP+P-5e-+3H2O=ATP+5H+（失5e-），电子守恒时总反应H2系数应为，而非5，D错误； 答案选C。 4．（2025·河北石家庄·模拟预测）碳基材料在电解水制氢耦合有机氧化方面的最新研究推进新型碳材料的发展。TEMPO介导的HMF电氧化机理如图所示： 下列说法错误的是 A．TEMPO在阳极上失电子生成 B．1 mol HMF完全转化成FDCA共转移6 mol C．电解100 mL mol·L-1的上述溶液，当产生11.2 mL (标准状况)时，溶液 D．M极电势高于N极电势 【答案】C 【详解】A．M电极上的物质转化为TEMPO转化为TEPMPO+，该电极为阳极，A正确； B．1 mol HMF转化为DFF：-2e-=+2H+，转移2 mol电子；DFF转化为FFCA；-2e-+H2O=+2H+，转移2 mol电子；FFCA转化为FDCA时同样转移2 mol电子；共转移6 mol电子，B正确； C．当产生11.2 mL (标准状况)时，为0.0005 mol，消耗溶液中0.001mol，同时电路中转移0.001 mol电子，根据阳极反应HMF + 2H2O - 6e⁻ = FDCA + 6H+，阳极生成0.001 mol H+，故溶液中H+的物质的量不变，c(H+)仍为0.02 mol·L-1，pH ≈ 1.7 ≠ 2；C错误； D．电解池中阳极电势大于阴极电势，故M极电势高于N极电势，D正确； 故选C。 5．（2025·江西·一模）下列实验装置或操作正确的是 实验装置 实验目的 A．将硫粉熔融，自然冷却结晶出较大硫晶体 B．实验室保存液溴 实验装置 实验目的 C．模拟外加电流法保护钢铁设备 D．除去中混有的少量 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．缓慢冷却时间较长会得到较大颗粒晶体，急速冷却得到的晶体颗粒较小，A正确； B．液溴具有挥发性，挥发的液溴能腐蚀橡胶，不能用橡皮塞，B错误； C．外加电流法保护钢铁设备时，钢铁设备应作阴极，与外接电源的负极相连，辅助电极作阳极，与外接电源的正极相连，C错误； D．除去中混有的少量，通入Na2CO3饱和溶液两种气体都被吸收，可以将气体通过饱和NaHCO3溶液，D错误； 故选A。 6．（2025·四川广安·二模）下列关于物质结构与性质，用途的说法错误的是 A．Mg有强还原性，可用于钢铁的电化学防护 B．的键能强于，的热稳定性比的高 C．分子中既有氨基又有羧基，是一种两性化合物 D．通过引入有机基团转化为低熔点、易挥发的 【答案】D 【详解】A．Mg的还原性强于Fe，当Mg与Fe连接形成原电池，Mg作负极被腐蚀，钢铁被保护，即牺牲阳极的阴极保护法，A正确； B．已知化学键的键能越大，含有该化学键的物质化学性质越稳定，故由于H-N的键能大于H-P，导致NH3的热稳定性大于PH3，B正确； C．分子中既有氨基又有羧基，既可与酸反应又可与碱反应，是一种两性化合物，C正确； D． 乙基（C2H5-）作为一个有机基团被引入到硝酸铵中，从而降低了其熔点，但并不一定会使其变得易挥发，“易挥发”这一性质通常与物质的沸点有关，而不是熔点，D错误； 故选D。 7．（2025·江苏常州·模拟预测）氮元素是构成生命体的基本元素之一，有机化合物是生命活动的物质基础，也是能源开发和新型合成材料研制的基础物质。 I爆炸反应是指反应速率达到无限大的反应。导致爆炸的一种可能原因是，在一个有限的空间内，化学反应放出的热来不及传递到别处，因而温度剧烈升高，温度升高又进一步加快反应速率，短时间内放出更多的热，两者相互影响，使反应到达爆炸的程度。2，4，6-三硝基甲苯(TNT)是使用最广的炸药之一，TNT工业排放的废水呈弱碱性，有机物含量高，毒性大，因此TNT废水处理是一个重要的研究课题。 (1)TNT等多硝基化合物通常具有爆炸性的原因是 。 (2)电解法也可处理TNT废水。某科研小组先将TNT废水置于阴极区，TNT中的硝基全都转化为氨基，而后将阴极区的溶液转移至阳极区，进一步电解，使TNT最终降解为、等无害物质。 ①写出TNT在阴极发生的电极反应方程式 。 ②若用上述方法连续处理大量废水，理论上每将1 mol TNT降解为无害物质，电路中通过的电子的物质的量最少为 mol。 ③上述先阴极后阳极的电解方法对TNT的降解效果比仅将废水置于阳极区电解的效果好，可能的原因是 。 II以生产高附加值的精细化学品，是优化传统合成方法的经济途径。 制氢： 合成： (3)铁水热法还原转化为的过程。 加热条件下，将一定量的和投入容器中进行反应，过程中未检测到CO。所得固体中各组分的质量分数及生成的体积随反应时间的变化如下表所示： 反应时间(小时) 1 47.3 19.1 33.6 260 2 46.9 20.1 33 370 3 45.5 24.5 30 400 4 36.8 37.6 25.6 480 ①“制氢”步骤Ⅱ中化合价发生改变的元素有 (填“元素符号”)。 ②从1小时后，质量分数逐渐下降的主要原因是 。 (4)在常规水系电解液中，以和为反应物，常温常压下在催化剂的作用下实现氨的合成：，但放电生成导致合成氨选择性较低。研究表明，控制电极—电解液界面处的质子源的浓度，将有效抑制副反应。以作催化剂、甲醇为溶剂、水为质子源配制甲醇—水混合电解液，相对常规水系电解液，氨的选择性更高。其可能原因是 。 【答案】(1)可以发生分子内氧化还原反应，反应速率快，放出热量，产生大量气体 (2) 57 氨基甲苯比硝基甲苯更容易被氧化 (3) 1小时后，步骤I的反应速率大于步骤Ⅱ，生成的质量增加，使得固体总质量增加的速率大于质量增加速率。 (4)甲醇分子的供质子能力比水分子差(甲基为推电子基，削弱了羟基的极性)，使电极—电解液界面处的质子源浓度减小，抑制了副反应，甲醇—水分子间的氢键作用阻碍了水分子解离过程，也抑制了副反应 【详解】（1）多硝基化合物分子内可发生氧化还原反应，反应速率极快，短时间内放出大量热，同时产生大量气体，在有限空间内易引发爆炸。 （2）TNT（结构为三硝基甲苯）在阴极发生还原反应，硝基（-NO2）被还原为氨基（-NH2），结合碱性环境（废水呈弱碱性），电极反应为：；TNT 最终降解为CO2、N2等，由电极反应：可知，1 mol TNT完全转化为，转移18 mol 电子，的分子式为 C7H11N3，其中碳元素平均化合价为，1 mol最终转化为CO2、N2等，转移的电子为，所以每1 mol TNT 降解，电路中通过电子的物质的量最少为39 mol+18 mol=57 mol；阴极还原得到的氨基甲苯比硝基甲苯更容易被氧化，后续在阳极更易发生氧化反应，从而提升降解效果。 （3）步骤 Ⅱ 是FeCO3与H2O反应生成Fe3O4、H2和CO2， Fe在FeCO3中为+2价，在Fe3O4中既有+2价又有+3价；同时反应涉及H2O中H的转化（生成H2等，H化合价从+1到0），所以化合价发生改变的元素是Fe、H。从1小时后，Fe3O4质量分数逐渐下降的主要原因是步骤Ⅰ的反应速率大于步骤Ⅱ，生成FeCO3的质量增加，使得固体总质量增加的速率大于Fe3O4质量增加速率。 （4）以FeOOH/CNTs为催化剂、甲醇-水为电解液时，氨选择性更高的原因：甲醇分子供质子能力比水分子差（甲基推电子，削弱羟基极性），使电极-电解液界面质子源浓度降低，抑制H2O放电生成H2的副反应；且甲醇与水分子间的氢键阻碍水分子解离，进一步抑制副反应，从而更多电子用于N2还原合成NH3，提高氨的选择性。 8．（2025·广东·模拟预测）铁氰化钾{K3[Fe(CN)6]}又叫赤血盐，是一种深红色易溶于水的晶体，常用于检验Fe2+。 (1)可用氯气氧化法制备K3[Fe(CN)6]，其实验装置如图所示： 仪器b的名称为   ；装置A中发生反应的离子方程式为 。 (2)船舶的外壳常用镶嵌锌块的方法避免船体遭受腐蚀，实验室模拟该过程如下。 实验 实验装置 实验步骤及现象 Ⅰ       电流表指针偏转，Fe电极上未见气泡生成；一段时间后，向Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀 Ⅱ       向A区滴加酚酞溶液，出现红色 Ⅲ 向A区滴加K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀消失 注：蓝色沉淀为KFe[Fe(CN)6]，说明有Fe2+产生。 ①对实验Ⅰ中Fe2+产生的原因作出如下猜想： 猜想a． H+将Fe氧化； 猜想b． K3[Fe(CN)6]将Fe氧化； 猜想c． 将Fe氧化； 猜想d． K3[Fe(CN)6]被Zn还原； 依据实验Ⅰ中的现象否定了猜想a。 ②理论分析： 资料ⅰ：实验Ⅰ条件下，Fe2++6CN﹣[Fe(CN)6]4﹣  K=1.0×1035， Zn2++4CN﹣[Zn(CN)4]2﹣  K=5.0×1016。 若K3[Fe(CN)6]将Fe氧化，写出生成Fe2+的离子方程式为 ；若K3[Fe(CN)6]被Zn还原，还原产物为 ，无法生成蓝色沉淀；因此，猜想b可能成立，猜想d不成立。 ③设计实验 (填操作和现象)，证明了猜想c不成立，则猜想b成立。 (3)结合电极反应式，分析实验Ⅱ中出现红色的原因 。 资料ⅱ：实验Ⅲ条件下，Fe与KFe[Fe(CN)6]很难发生反应。 (4)结合平衡移动原理，解释实验Ⅲ中“一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀消失”的可能原因 。 (5)将实验Ⅲ装置中的锌片换成铜片，重复实验Ⅲ的操作，推测其与实验Ⅲ现象的差异： 。 由上述实验可知：比铁活泼的锌可以保护铁，减缓其腐蚀。 【答案】(1) 三颈烧瓶或三口烧瓶 2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O (2) O2 Fe+2[Fe(CN)6]3﹣=2[Fe(CN)6]4﹣+Fe2+ [Fe(CN)6]4﹣ 取实验Ⅰ中Fe电极附近未滴加K3[Fe(CN)6]的溶液于试管中，滴入K3[Fe(CN)6]溶液，无蓝色沉淀产生 (3)O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣，A区c(OH﹣)增大，使酚酞溶液变红 (4)KFe[Fe(CN)6](s)K+(aq)+Fe2+(aq)+[Fe(CN)6]3﹣(aq)，[Fe(CN)6]3﹣Fe3++6CN﹣，Fe3+或被Zn还原，使其浓度降低(或随着反应的进行，铁钉附近c(OH﹣)增大，Fe2+、Fe3+或[Fe(CN)6]3﹣与OH﹣反应，使Fe2+、Fe3+或[Fe(CN)6]3﹣浓度降低)，平衡正向移动，蓝色沉淀溶解 (5)该反应比实验Ⅲ产生的蓝色沉淀更快、更多；一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀不消失 【详解】（1）由图知，仪器b的名称为三颈烧瓶或三口烧瓶；由分析知，装置A中发生反应的离子方程式为2MnO+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O； （2）在酸性的氯化钠溶液中存在氧气，氧气具有氧化性，能把铁氧化，所以猜想为：O2能将Fe氧化；若将Fe氧化，中Fe为+3价，被还原为，被氧化为，根据得失电子守恒和电荷守恒，离子方程式为：；若被Zn还原，中Fe为+3价，被还原为后， 再与结合为，所以还原产物为；要证明猜想c不成立，即证明不是O2将Fe氧化，可采用排除的方法，具体操作和现象为：取实验Ⅰ中Fe电极附近未滴加的溶液于试管中，滴入溶液，无蓝色沉淀产生； （3）实验Ⅱ中，电解质溶液为氯化钠溶液，铁钉发生了吸氧腐蚀，锌比铁活泼，锌做负极，裸漏的铁钉（A区）做正极，正极发生的电极反应为：，A区附近生成，导致增大，显碱性，使酚酞溶液变红； （4）蓝色沉淀为，其在溶液中存在着沉淀溶解平衡，KFe[Fe(CN)6](s)K+(aq)+Fe2+(aq)+[Fe(CN)6]3﹣(aq)，[Fe(CN)6]3﹣Fe3++6CN﹣，Fe3+或被Zn还原，使其浓度降低(或随着反应的进行，铁钉附近c(OH﹣)增大，Fe2+、Fe3+或[Fe(CN)6]3﹣与OH﹣反应，使Fe2+、Fe3+或[Fe(CN)6]3﹣浓度降低)，平衡正向移动，蓝色沉淀溶解； （5）当把锌片换成铜片时，因为铜的活泼性比铁弱，此时形成的原电池中，A区的铁作负极，铜作正极，负极反应为，向A区滴加溶液，因为有生成，会生成蓝色沉淀，但与实验I不同的是，因为铁持续作负极被氧化产生，所以该反应比实验产生的蓝色沉淀更快、更多；一段时间后，与铁钉接触的蓝色沉淀不消失。 1．（2025·天津·高考真题）天津位于渤海之滨，地处“九河下梢”，因河而生，向海而兴，自古流传着“精卫填海”“哪吒闹海”等传说，其海水资源丰富，下列说法错误的是 A．海水可经蒸馏制备淡水 B．海水经氯气氧化可直接得到液溴 C．海水晒盐的过程涉及溶液的蒸发、结晶 D．用离子交换膜法电解饱和溶液可得到烧碱溶液 【答案】B 【详解】A．蒸馏法通过蒸发和冷凝分离水和盐分，正确制备淡水，A正确； B．海水中的需经氧化生成，但需进一步蒸馏或萃取才能得到液溴，不能直接获得，B错误； C．海水晒盐通过蒸发水分使结晶析出，属于蒸发结晶过程，C正确； D．离子交换膜电解溶液时，阴极区生成并富集，得到烧碱溶液，D正确； 故答案选B。 2．（2025·福建·高考真题）一种无膜电合成碳酸乙烯酯()的工作原理如图。下列说法正确的是 A．电源a极为负极 B．反应中的物质的量不断减少 C．总反应为 D．“反应Ⅱ”为 【答案】C 【详解】A．由分析可知，电源a极为正极，A错误； B．从整个反应过程来看，在电极a转化为Br2后，又经反应I、Ⅱ等量产生（反应I为：），故的物质的量未发生变化，B错误； C．以整个电解池为研究对象，反应物为C2H4、CO2和H2O，生成物为C3H4O3和H2，总反应为，C正确； D．“反应Ⅱ”反应物为CO2和BrCH2CH2OH，生成物为C3H4O3和，题干中“无膜”及图中阴极产生OH-可知，“反应Ⅱ”是在碱性介质中进行，故“反应Ⅱ”应为，D错误； 故选C。 3．（2025·福建·高考真题）以磷化工品的副产物石灰渣(主要含亚磷酸钙和少量氢氧化钙)为原料，制备阻燃剂亚磷酸铝的工艺流程如图。下列说法错误的是 A．“沉淀1”可用于实验室制备 B．“调pH”时应将溶液调至酸性 C．“沉铝”时存在反应： D．电解“滤液1”可制得Na和 【答案】D 【详解】A．因石灰渣主要含亚磷酸钙和少量氢氧化钙，“碱溶”时加入碳酸钠和水反应生成的“沉淀1”的主要成分为碳酸钙，碳酸钙可用于实验室和稀盐酸反应制备，A正确；    B．“调pH”时加入H3PO3可除去可能剩余的Na2CO3。若未将溶液调至酸性，后续加入的AlCl3会转化为Al(OH)3等杂质，降低产品纯度与产率，B正确； C．“沉铝”时加入氯化铝和发生复分解反应生成，存在反应：，C正确； D．“滤液1”为氯化钠溶液，电解氯化钠溶液可制得氢氧化钠和氢气、氯气，无法得到金属钠，D错误； 故选D。 4．（2025·浙江·高考真题）利用下列装置进行实验，能达到实验目的的是 A．铁制镀件上镀铜 B．实验室快速制备氨气 C．实验室蒸馏分离和 D．检验乙醇脱水生成乙烯 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．铁制镀件上镀铜时，铜片应该作阳极与电源正极相连，铁制镀件作阴极与电源负极相连，A错误； B．NaOH固体溶于水放热且呈碱性，则浓氨水和NaOH固体反应能够生成氨气，B正确； C．蒸馏装置中温度计水银球应该放在支管口，不能插入液面，C错误； D．乙醇在浓硫酸加热条件下发生消去反应生成的乙烯中混有乙醇蒸气和二氧化硫，乙醇蒸气、二氧化硫和乙烯均能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，该装置不能检验乙醇脱水生成乙烯，D错误； 故选B。 5．（2025·全国卷·高考真题）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 【详解】A．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； B．铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O，故B错误； C．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； D．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； 选A。 6．（2024·浙江·高考真题）金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是 A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： C．图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果 D．图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应 【答案】B 【详解】A．图1为牺牲阳极的阴极保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，其失去电子被氧化；图2为外加电流保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的，A不正确； B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的放电外，海水中溶解的也会竞争放电，故可发生，B正确； C．图2为外加电流保护法，理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C不正确； D．图1当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明钢闸门被保护，图1阳极（负极）发生氧化反应，钢闸门附近溶液发生还原反应，但钢闸门不发生化学反应，图2中当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明钢闸门被保护，外加电流被抵消，辅助阳极上不发生反应，D不正确； 综上所述，本题选B。 7．（2025·四川·高考真题）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： (1)铜元素位于元素周期表第 周期、第 族。 (2)“碱浸脱氯”使可溶性铜盐、锌盐转化为碱式碳酸盐沉淀。其中，铜盐发生反应的化学方程式为 。 (3)滤渣①中，除外，主要还有 。 (4)“中和除杂”步骤，调控溶液左右，发生反应的离子方程式为 。 (5)“深度脱氯”时，的存在使锌粉还原产生的与反应，生成能被空气氧化的沉淀，使被脱除。欲脱除，理论上需要锌粉 。 (6)可以通过 (填标号)将其溶解，并返回到 步骤中。 a．盐酸酸化、双氧水氧化    b．硫酸酸化、氧化 c．硝酸酸化和氧化          d．硫酸酸化、双氧水氧化 (7)“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)四 ⅠB (2)2CuCl2+3Na2CO3+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+2NaHCO3或2CuCl2+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+CO2 (3)PbSO4 (4) (5)0.5 (6)d 碱浸脱氯 (7)放电顺序：，阴极产生大量气泡，说明溶液中已经没有Cu2+，Zn2+因氧化性弱于氢离子未参与反应，留在溶液中，实现铜、锌的分离 若不脱氯，Cl-在阳极被氧化生成Cl2污染环境，氯气可与阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸，存在安全隐患，且影响铜、锌分离效果 【详解】（1）铜是29号元素，其核外电子排布为[Ar]3d104s1，根据元素周期表的结构，电子层数等于周期数，铜有4个电子层，所以位于第四周期；其价电子构型为3d104s1，属于第ⅠB族。 （2）“碱浸脱氯”时，碳酸钠与氯化铜反应生成碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]、氯化钠和碳酸氢钠，化学方程式为2CuCl2+3Na2CO3+2H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+2NaHCO3或2CuCl2+2Na2CO3+H2O=Cu2(OH)2CO3↓+4NaCl+CO2。 （3）烟道灰中的PbO与稀H2SO4反应生成PbSO4沉淀，SiO2不与稀H2SO4反应，所以滤渣①中除SiO2外，还有PbSO4。 （4）“中和除杂”步骤，调控溶液pH = 3.5左右，此时溶液中的Fe3+会水解生成氢氧化铁沉淀，离子方程式为，加入的Zn2(OH)2CO3与H+反应，促进Fe3+的水解平衡正向移动，，总离子方程式为； （5）“深度脱氯”时发生的反应为，从反应可知脱除2mol Cl-需要1mol Cu，而Zn与Cu2+反应生成Cu的反应为，即生成1mol Cu需要1mol Zn。所以脱除1.0mol Cl-，根据反应比例关系，理论上需要锌粉0.5mol。 （6）a．盐酸酸化和双氧水氧化使CuCl转化为CuCl2，而最终要获得的是硫酸锌，氯离子为杂质，不能用盐酸，a错误； b．KMnO4氧化会引入Mn2+、K+等杂质离子，b错误； c．硝酸酸化和氧化会引入，c错误； d．能被硫酸酸化的双氧水氧化，且没有引入杂质， d正确； 故答案为：d； 硫酸酸化、双氧水氧化后的溶液可以返回到碱浸脱氯步骤。 （7）①“电解分离”时，放电顺序：，阴极发生还原反应，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），Zn2+因氧化性弱于氢离子未参与反应，留在溶液中，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。 ②“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，采用无隔膜电解槽，氯气可与阴极产生的氢气反应可能会发生爆炸，存在安全隐患，同时Cl-存在会使锌粉还原产生的Cu与Cu2+反应生成CuCl沉淀，影响铜的纯度。 8．（2025·北京·高考真题）铅酸电池是用途广泛并不断发展的化学电源。 (1)十九世纪，铅酸电池工作原理初步形成并延续至今。 铅酸电池工作原理： ①充电时，阴极发生的电极反应为 。 ②放电时，产生a库仑电量，消耗的物质的量为 。已知：转移电子所产生的电量为96500库仑。 ③作为电解质溶液性质稳定、有较强的导电能力，参与电极反应并有利于保持电压稳定。该体系中不氧化，氧化性弱与其结构有关，的空间结构是 。 ④铅酸电池储存过程中，存在化学能的缓慢消耗：电极在作用下产生的可将电极氧化。氧化发生反应的化学方程式为 。 (2)随着铅酸电池广泛应用，需要回收废旧电池材料，实现资源的再利用。回收过程中主要物质的转化关系示意图如下。 ①将等物质转化为的过程中，步骤I加入溶液的目的是 。 ②步骤Ⅱ、Ⅲ中和作用分别是 。 (3)铅酸电池使用过程中，负极因生成导电性差的大颗粒，导致电极逐渐失活。通过向负极添加石墨、多孔碳等碳材料，可提高铅酸电池性能。碳材料的作用有 (填序号)。 a．增强负极导电性 b．增大负极材料比表面积，利于生成小颗粒 c．碳材料作还原剂，使被还原 【答案】(1) 正四面体形 (2)脱除硫酸根，生成可溶于酸的氢氧化铅 H2O2作还原剂，K2S2O8作氧化剂 (3)ab 【详解】（1）①充电时，阴极发生还原反应，PbSO4得到电子变成Pb，其发生的电极反应为：； ②根据放电时的反应，每消耗1molH2SO4，转移1mol电子；产生a库伦电量，转移的电子为，故消耗H2SO4的物质的量为； ③的中心原子S原子的价层电子对数为，故其空间结构为正四面体形； ④Pb在H2SO4作用下与氧气反应，会生成PbSO4和水，反应的化学方程式为：。 （2）废旧铅酸电池通过预处理得到PbSO4、PbO、PbO2；加入NaOH，使PbSO4转化为Pb(OH)2，过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2；若加入H2O2，在酸性条件下生成含Pb2+溶液，电解后生成Pb；若加入K2S2O8，在碱性条件下可生成PbO2。 ①由以上分析可知，加入NaOH，使PbSO4转化为Pb(OH)2，过滤得到Pb(OH)2、PbO、PbO2，其目的是脱除硫酸根，生成可溶于酸的氢氧化铅，便于后续的溶解； ②由以上分析可知，加入H2O2，在酸性条件下生成含Pb2+溶液，说明PbO2被H2O2还原，故H2O2的作用为还原剂；加入K2S2O8，在碱性条件下可生成PbO2，说明Pb(OH)2、PbO被K2S2O8氧化，故K2S2O8的作用为氧化剂。 （3）由于负极会生成导电性差的大颗粒PbSO4，石墨可以导电，多孔碳可以增加负极材料的比表面积，故碳材料的作用可以增强负极的导电性，且有利于生成小颗粒PbSO4，故a、b正确； 负极的主要材料是Pb，且电解质环境为酸性，故负极不存在PbO2，碳材料不能使PbO2被还原，c错误； 故选ab。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $