周测评(八) 电解池、金属的腐蚀与防护-【衡水真题密卷】2025-2026全学年高二化学学科素养周测评（人教多选版 山东专用）

真题密卷 2025一2026学年度高 化学·电解池、金 一、选择题 1.D【解析】不纯的金属在潮湿的空气中易形成 原电池，发生电化学腐蚀，A正确；青铜在空气中 被腐蚀生成碱式碳酸铜，主要发生吸氧腐蚀，B 正确；金属使用顺序与金属的活泼性有关，“青铜 器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳 定，C正确；电解法精炼铜，阳极材料为粗铜，阴 极为精铜，D错误。 2.D【解析】Fe、Cu与硫酸铜溶液可以形成原电 池，活泼金属Fe为负极，Cu为正极，A不符合题 意；铁片上镀铜用铜作阳极，铁片作阴极，含铜离 子的溶液作电解质溶液，B不符合题意；Fe和Cu 作电极，NaCl溶液作电解质溶液，可以发生吸氧 腐蚀，C不符合题意；电解食盐水不能用Cu作阳 极，应该用惰性电极作阳极，D符合题意。 3.A【解析】要实现在铁上镀镍，需要镍做阳极， 铁做阴极，含有N+的溶液为电解液，故符合条 件的只有A。 4.B【解析】装置图中右侧为饱和食盐水，右侧电 极上生成气体，则右侧为电解池的阳极，氯离子放 电生成氯气，电极反应：2C1--2e—C2个；左 侧电极为阴极，发生还原反应，F2O3在碱性条件 下转化为Fe,电极反应：Fe2O3十6e+3H20 2Fe十6OH,中间为阳离子交换膜，Na+由阳极 移向阴极。右侧为阳极，氯离子失去电子生成氯 气，A正确；中间是阳离子交换膜，OH离子不 能移向阳极，B错误；由分析可知，阴极反应： Fe2O3+6e-十3H2O一2Fe+6OH,C正确； 根据阴极反应可知，阴极区生成OH,pH值升 高，D正确。 5.B【解析】实验I中为酸性环境，发生析氢腐 蚀，实验Ⅱ中为中性环境，发生吸氧腐蚀，实验I 中锌为负极，铁为正极被保护，实验Ⅱ中Fe为负 极，腐蚀加快，则铁钉腐蚀速度：实验I<实验Ⅱ，A 正确；实验I中锌为负极，铁为正极被保护，溶液 中不存在F®2+，裸露在外的铁钉附近处不会出 现蓝色，B错误；实验Ⅱ中Fe为负极，生成Fe2+, D ·2 学科素养周测评 二学科素养周测评（八） 属的腐蚀与防护 Cu为正极，正极O2得电子生成OH,发生电极 反应：02+2H20+4e—40H,Fe2+向铜片 移动，铜片附近得到的Fe(OH)2会被O2氧化 为Fe(OH)3红褐色沉淀，C正确；实验Ⅱ中Fe 为负极，生成Fe2+,产生的Fe+扩散到铁钉附近 与K3[Fe(CN)6]中的[Fe(CN)g]3-结合，形成蓝 色沉淀，离子方程式为K+十Fe2+十 Fe(CN)6]3-=KFe Fe(CN)6]V,D正确。 6,D【解析】部分氧化的银丝镶嵌于铜器表面，艺 人用手边捂边揉搓铜器，铜表面逐渐变黑，银丝 变得银光闪闪，构成原电池的反应，银丝发生还 原反应，氧化银转化为单质银，揉搓工序中电子 从铜器经接触部分相当于原电池的导线流向银 丝，不能进入溶液，A错误；铜作为原电池的负极 发生了氧化而腐蚀，B错误；在金属活动顺序表 中，金属位置越靠前，越容易失去电子，铜排在银 的前面，铜的金属活动性大于银，在一定条件下 能形成原电池，C错误；用铁丝代替银丝，铁的活 泼性强于铜，构成原电池的反应，铁为负极发生 氧化反应，铜得到保护，因此铜不会变黑，D 正确。 7.B【解析】食盐水显中性，生铁浸泡在中性溶液 中易发生吸氧腐蚀，A错误；钢铁发生吸氧腐蚀 的正极反应式为O2十4e十2H20一4OH,B 正确；在铁船壳上镶嵌铜块，Fe比Cu活泼构成 原电池时，Fe作负极加快其腐蚀，C错误；钢铁 闸门应与电源负极相连通过还原反应保护，属于 外加电流保护法，不是正极，D错误。 二、选择题 8.BD【解析】由图知，M为阳极，水被氧化得到 氧气和氢离子，硝酸根向左移动，左侧可制得硝 酸，N为阴极，水放电产生氢气和氢氧根，铵根向 右移动，二者反应得到浓氨水。HNO?是电解 质，在水溶液中能导电，A正确；由图可知，M电 极为阳极，电极反应式为2H20一4e—O2个十 4H,B错误；由分析可知，M电极为阳极，产生 H+,溶液中的NO3向阳极移动，得到浓硝酸， ·化学· 则离子交换膜I为阴离子交换膜，C正确；M电 极的电极反应式为2H20-4e一02个+ 4H+,每当产生22.4L(标准状况)气体A即生 成1molO2,产生4molH+,则有4 mol NO3 向阳极移动，4mo1NH通过交换膜Ⅱ向阴极 移动，D错误。 9.AC【解析】浓差电池工作时趋于溶液中离子浓 度相等，放电时，Cu(2)发生反应：Cu一2e Cu+,作负极，Cu(1)作正极，放电时，溶液中 SO?移向负极Cu(2),A正确；M极发生反应： 2NH3-6e+6OH一N2+6HzO,需要消耗 OH,故应选用阴离子交换膜，使溶液OH移 向阳极区，B错误、C正确；电池从开始工作到停 止放电，正极区硫酸铜溶液的浓度同时由2ol· L1降低到1.5mol·L1,负极区硫酸铜溶液同 时由1mol·L1升到1.5mol·L1,正极反应 可还原Cu2+的物质的量为1L×(2一1.5)mol· L1=0.5mol,正极质量增加32g,电路中转移 1mol电子，负极反应：Cu-2e—Cu2+,转移 1mol电子时，负极消耗0.5 mol Cu单质，质量 减少32g,理论上Cu(1)和Cu(2)电极的质量差 为64g,D错误。 10.BC【解析】该技术是采用电解原理实现制备 纳米碳酸钙，结合图示可知左侧圆底烧瓶中制 取二氧化碳，二氧化碳通入电解池左侧，用于生 成碳酸钙，则电解池中右侧的钙离子应通过离 子交换膜进入左侧，由此可知离子交换膜为阳 离子交换膜，且电极a为阴极，电极b为阳极， 电极a上反应为2H2O+2e一H2个十 2OH,电极b上氯离子放电生成氯气，氯气进 入溶液Z中被吸收，Z可以为NaOH,据此分析 解答。据分析，电极a为阴极，电极b为阳极， 则电流方向为电极a→外电路→电极b→电解 质溶液→电极a,A正确；X如果是块状大理石， 则会生成CaSO4,不利于CO2的生成，B错误； 根据题意，离子交换膜应为阳离子交换膜，C 错误；电路中每通过2mol电子，则溶液中有 2mol电荷通过交换膜，由以上分析可知钙 离子通过离子交换膜，则钙离子的物质的量 为1mol,D正确。 。2 参考答案及解析 三、非选择题 11.(1)BD(2分) (2)①偏小(2分) ②5.0(2分)5：1(3分) ③V2<V3(2分) (3)O2+2H2O+4e=4OH(3分) Fe2+由液滴中心向(b)区迁移，OH-由液滴 边缘向(b)区迁移，Fe+与OH在(b)区形 成Fe(OH)2,Fe(OH)2再进一步氧化、脱水 形成铁锈(3分) (4)铁片（或铜片）(2分)铁片（或铜片）(2分) 向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(3分) 【解析】实验I目的探究影响铁片酸化腐蚀速 率的因素，实验原理为形状、质量均相同的打磨 后的洁净铁片在不同温度、不同浓度的盐酸-缓 蚀剂中腐蚀相同时间tmin后，取浸出液，通过 K2Cr2O,标准溶液滴定Fe2+的浓度来探究温 度、浓度对铁片酸化腐蚀速率的影响；实验Ⅱ目 的探究铁片吸氧腐蚀的原理，铁片、NaCl溶液 及溶解的氧气构成原电池，Fe为负极，发生反 应：Fe-2e—Fe2+,正极电极反应为O2十 2H20+4e—4OH,溶液中a+、Fe+移向正 极，C、OHr移向负极，Fe+十2OH一Fe(OHD21, 4Fe(OH)2+02+2H,O=4Fe(OH)a,Fe(OH) 脱水形成铁锈Fe2O3·xH2O。 (1)配制500mL2mol·L1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F2+被空气中的氧气氧化为 Fe3+,使滴定消耗的K2Cr2O,标准溶液减小， 测得的F2+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 D 真题密卷 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105.0mL,同时达到i与川温 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6Fe2++Cr2O号+14H+ 6Fe3++2Cr3++7H2O,浸出液中c(Fe2+)= 6c(K2Cr2O,)·V消托(K2Cr2O,) ,ⅱ浸出液中 Vo c(Fe+)=G(KCrO). 3,i浸出液c(Fe+)= 6c(K2Cr2O,)·V4_6c(K2Cr2O,)×0.2V V。 Vo 6c(K2Cr2O2)·V3 V 则v(ii):v(iV)= t 6c(K2Cr2O,)×0.2V3 Vo -=5：1。 t ③使x=100.0、y=5.0,总体积为105.0mL, 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 V2<V3。 (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，即正极发生反应：O2十 2H2O十4e一4OH;铁锈环(b)形成的过程 为负极生成的F2+由液滴中心向正极迁移，正 极生成的OH-由液滴边缘向负极迁移，Fe2+ 与OH在(b)区形成Fe(OH)2,Fe(OH)2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OH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。 D 2 学科素养周测评 12.(1)①正极(2分)还原(2分) ②b(2分)CH4+100H-8e-C0号+ 7H2O(2分) ③稀硫酸(2分) (2)Zn(2分)O2+2H20+4e—4OH(2 分)牺牲阳极的阴极保护法(2分) (3)①阴离子(2分) ②MnO2+4H++2e-Mn2++2H2O(3分) 3Zn-+40H-+MnO2+4H+-[Zn(OH),]2+ Mn++2H2O(3分) 【解析】(I)①铂电极a上氧气得电子发生还原 反应生成水，a是正极。 ②b电极甲烷失电子生成碳酸根离子，电子从b 电极流出，该电极的电极反应式是CH4十 100H--8e-C0g+7H20。 ③电池工作时，a是正极、b是负极，阳离子移向 正极、阴离子移向负极，所以盐桥中的K+向稀 硫酸溶液移动。 (2)锌的活泼性大于铁，白铁一旦划破后会发生 电化学反应，负极材料是Z,在潮湿的碱性或 中性环境中，发生吸氧腐蚀，铁是正极，铁电极 上发生反应的电极反应式是O2十2H2O+4e 一4OH。金属铁被保护而不易腐蚀，这 种防腐的方法叫牺牲阳极的阴极保护法。 (3)①电池工作时，阳离子向正极移动、阴离子 向负极移动，Zn失电子发生氧化反应，Zn电极 是负极、MnO2电极是正极，硫酸中的硫酸根离 子向硫酸钾溶液中移动，氢氧化钾溶液中的钾 离子向硫酸钾溶液中移动，所以a离子选择性 隔膜是阴离子交换膜、b是阳离子交换膜。 ②MnO2电极上，MnO2得电子发生还原反应 生成硫酸锰，发生的电极反应为MnO2十4H +2e=Mn2++2H2O。 ③负极Zn失电子生成[Zn(OH)4]2、正极 Mn○2得电子生成硫酸锰，该原电池总反应的 离子方程式为Zn十4OH-+MnO2+4H+ [Zn(OH)4]-+Mn2++2H2O。2025一2026学年度高二学科素养周测评（八） 卺题 化学·电解池、金属的腐蚀与防护 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 可能用到的相对原子质量：0一16S一32Cu一64 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 题号 1 2 3 4 6 答案 1.收藏于宝鸡青铜器博物院的著名文物（何尊）由青铜所铸。下列说法错误的是 A.青铜器露置于空气中会发生电化学腐蚀而“生锈” B.青铜在空气中主要发生吸氧腐蚀 C.“青铜器时期”早于“铁器时期”的原因之一是铜比铁稳定 D.现代工艺采用电解精炼提纯铜，用纯铜作阳极、粗铜作阴极 2.下列电化学实验装置与实验目的或原理不相符的是 C 实验装置 CuSO,溶液 CuSO,溶液 实验目的或原理 A.铁与硫酸铜的反应形成原电池 B.铁片上镀铜 (A 实验装置 食盐水 食盐水 实验目的或原理 C.铁的吸氧腐蚀 D.电解食盐水制备Cl2和NaOH 3.若要在铁制品上镀镍，下列装置中可行的是 硫酸镍溶液 硫酸镍溶液 硫酸镍溶液 硫酸镍溶液 B 4.一种基于电解原理的湿法治铁装置如图所示，电解过程中，下列说法错误的是 电源 气体 阳离子交换膜 Fe 电 Fe,O 电 极 极 NaOH 饱和 出溶液 食盐水 高二学科素养周测评（八）化学第1页（共4页） 世界上最快乐的事，莫过于为理想而奋斗 A.阳极生成的气体为CL2 班级 B.OH移向阳极区补充溶液中阴离子的减少 C.阴极反应：Fe2O3+6e+3H2O-2Fe+6OH D.阴极区溶液的pH升高 姓名 5.化学小组研究金属的电化学腐蚀，实验如图所示。下列说法错误的是 实验 I I K,Fe(CN)sJ溶液 酚酞溶液+K,Fe(CN)]溶液 得分 锌片 铜片 装置 琼脂 经过酸化的 琼脂 食盐水 铁钉 食盐水 铁钉 培养皿 培养皿 A.实验I中发生析氢腐蚀，实验Ⅱ中发生吸氧腐蚀，且铁钉腐蚀速度：实验I<实验Ⅱ B.实验I中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色 C.实验Ⅱ中铜片附近处出现红色，发生电极反应：O2十2H2O十4e一4OH D.实验I中裸露在外的铁钉附近处出现蓝色，出现蓝色的离子方程式为K++Fe+十Fe(CN)6]3- KFe [Fe(CN)] 6.“乌铜走银”是我国非物质文化遗产之一。匠人以铜为胎，将氧化变黑的银丝 (Ag2S)嵌入铜器表面已錾刻好的花纹内，然后用汗湿的手边捂边揉搓铜器，使铜胎 变得乌黑，银丝变得光亮，呈现出黑白分明的装饰效果。下列叙述正确的是( ) A.揉搓工序中电子从铜器经汗液流向银丝 B.铜作为原电池的负极发生了吸氧腐蚀 C.铜和银均不活泼，在任何条件下都不能形成原电池 D.用铁丝代替银丝，铜器不会变黑 7.在生产、生活中金属腐蚀所带来的损失非常严重，下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是() A.生铁浸泡在食盐水中会发生析氢腐蚀 B.钢铁发生吸氧腐蚀的正极的电极反应式为O2十4e十2H2O一4OH C.在轮船的底部镶嵌不易腐蚀的铜块，可以提高船体的使用寿命，利用了牺牲阳极法 D.将钢铁闸门与电源正极相连的防腐措施属于外加电流法 二、选择题：本题共3小题，每小题8分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得 8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。 题号 8 9 10 答案 8.使用如图所示的单池双膜三液装置电解NH4NO3可制得氨水及硝酸。下列说法错误的是() 气体A NH.NO, 气体B 浓硝酸←妇 →浓氨水 惰性电极M 惰性电极N 门 离子 离子 稀硝酸交换膜【 交换膜Ⅱ稀氨水 A.左池中加人稀硝酸是为了增强溶液的导电能力 B.M的电极反应为NH-8e+3H2—NO?+10H+ C.离子交换膜I为阴离子交换膜 D.每当产生22.4L(标准状况下)气体A,溶液中有4 mol NH通过离子交换膜I 真题密卷 高二学科素养周测评（八）化学第2页（共4页） D 9.以浓差电池（电解质溶液浓度不同造成电势差）为电源，用石墨作电极将NH3转化为高纯H2的装置 如图，电解前Cu(1)和Cu(2)电极质量相同。下列说法正确的是 () 阴离子 N H Cu(2) 交换膜I Cu(1) M KOH KOH(aq) (aq) 1 L I mol L-I L 2 mol-L- CuSO.(aq) NH,交换膜Ⅱ CuSO (aq) A,放电时，SO?通过交换膜I由右向左移动 B.交换膜Ⅱ应选用阳离子交换膜 C.M极电极反应式为2NH3一6e-+6OH-=N2+6H2O D.电解停止时，Cu(1)和Cu(2)的质量差为32g l0.一种原位电化学沉淀技术制备纳米碳酸钙的方法是向Ca(OH)2过饱和溶液中通入CO2,实验室模 拟该方法制备纳米碳酸钙的装置如图所示。下列说法错误的是 () 稀硫酸气体y 电极a 电极b CaCl, 固体X 三溶液 溶液☑ 稀NaOH溶液离子交换膜 A.电流方向为电极a→外电路→电极b→电解质溶液→电极a B.X、Y、Z对应的物质依次是块状大理石、H2、NaOH C.离子交换膜为阴离子交换膜 D.理论上外电路每通过2mol电子，则内电路有1mol离子通过交换膜 三、非选择题：本题共2小题，共48分。 11.(24分)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500mL2mol·L1盐酸，下列仪器中需要用到的有 (填标号)。 500mL 日 (2)铁片酸化腐蚀速率影响因素的探究 兴趣小组同学取2ol·L1盐酸和一定浓度的缓蚀剂，按如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，tn后取出铁片，移取 V。L浸出液，加入过量还原剂后，用K2Cr2O,标准溶液滴定至终点。已知滴定过程中只发生 反应：6Fe2++Cr2O?+14H+一6Fe3++2Cr3+十7H2O。记录的数据如表所示： D 高二学科素养周测评（八）化学第3页（共4页） 真题密 实验 反应试液 温度T/K 序号 V猫耗(K,CrzO,溶液)/mL V(盐酸)/ml V(H,O)/mL V(缓蚀剂)/mL 303 50.0 55.0 0 V 323 50.0 55.0 0 V2 323 y 0 V 323 100.0 5.0 V. 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y= ;若V4=0.2V,则两种实验条件下铁片酸化腐蚀的速率之比为（Ⅲ）： (IV)= 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V1、V2、V3或V4的关系式表示)。 Ⅱ.铁片吸氧腐蚀的探究 铁锈环b) 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NaCl 腐蚀区(a 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 液滴边缘 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 盐桥 a电极 b电极 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, A烧杯 B烧杯 NaCl溶液 (填实验操作和现象)，说明金属发 (含3滴酚酞试液) 生吸氧腐蚀，其他条件相同时，氧气浓度大的一极为正极。 乙 12.(24分)电池是日常生活中最常见的一种提供电能的装置，研究各种新型电池成为新能源研究的一 种方向。 (1)如图是一种甲烷燃料电池的装置。 含有KSO,的盐桥 ①铂电极a是 (填“正极”“负极”“阳极”或“阴极”)， A 发生 (填“氧化”或“还原”)反应。 0 CH. ②电子从 (填“a”或“b”)电极流出，该电极的电极反 应式是 ③盐桥中的K+向 (填“稀硫酸”或“稀氢氧化钾”)溶 液移动。 稀硫酸 稀氢氧化钾溶液 (2)白铁是日常生活中常见的一种金属材料，俗称“锌包钢”，一旦划破后就会发生电化学反应，此时 负极材料是 (填化学式)，在潮湿的碱性或中性环境中，铁电极上发生反应的电极反应式 是 。」 金属铁被保护而不易腐蚀，这种防腐的方法叫 (填名称)。 离子选 (3)一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示。Mn0 电极 择隔膜 Zn电极 已知：KOH溶液中，Zn2+以[Zn(OH)4]2-存在。 ①a离子选择性隔膜是 (填“阳离子”或“阴离 b 子”)交换膜。 ②写出MnO2电极上发生的电极反应： HSO,溶液 KSO溶液KoH溶液 ③写出该原电池总反应的离子方程式： 卷 高二学科素养周测评（八）化学第4页（共4页）