第34讲 电解池 金属的腐蚀与防护&考教衔接6 金属腐蚀与防护-【红对勾讲与练·讲义】2026年高考化学大一轮复习全新方案通用版

2圆勾·讲与练·高三化学 3.(2024·广东湛江联考)如图是我国发明的超大 容量锂硫电池的工作原理示意图。下列说法不 正确的是 ( ) 致密交联 金属锂片 阳离子膜 集流板 +2 Li S--S- ALi.S CF SO. N -Li CF SO 个0 S--So >0 =0 s2-0 放电 Li 之Li 充电 离子膜层 A.放电时，该电池中电子通过外电路、L+通过 内电路，均移向正极 B.正极的电极反应为Sg十16e+16Li十 8Li2S C.该电池的电解质为非水体系，通过传递L出 形成电流 D.充电时，金属锂片上发生氧化反应 4.(2024·湖北圆创联盟联考)为了保护环境、充 186 分利用铅资源，科学家设计了如下的H2-铅化 合物燃料电池实现铅单质的回收， 负载 NaOH NaHPbO 子交换膜 电极 NaOH a D 第34讲 电解池 考试要求 1.理解电解池的构成、工作原理，能书写电极反应式 冶金等的反应原理。3.了解金属发生电化学腐蚀的 考点一 必备知识整合 啤强基础 1.电解和电解池 (1)电解：使 通过电解质溶液（或熔融 电解质)而在阳极、阴极引起 反应的 过程。 下列有关说法错误的是 () A.正极区溶液pH升高，负极区溶液pH降低 B.电子流向：电极b→负载→电极a C.阴极区电极反应式为HPbO2+H,O+2e -Pb+30H D.为了提高Pb的回收率，离子交换膜为阴离子 交换膜 5.(2024·九省联考吉林、黑龙江卷)某生物质电 池原理如下图所示，充、放电时分别得到高附加 值的醇和羧酸。下列说法正确的是 () Q 9 C00 Rh/Cu CoNinOOH/ 惰性电极 KOH溶液 CH,OH Coo2Nio(OH)2 KOH溶液 阳离子交换膜 糠醛 CHO产品 A.放电时，正极电极反应为 CHO+ H2O-2e COOH+2H* B.放电时，Co.2Ni.8(OH)2转化为Co.2Ni.8OOH C.充电时，K+通过交换膜从左室向右室迁移 D.充电时，阴极电极反应为 CHO+ 2H,O+2e CH.OH+20H 金属的腐蚀与防护 和总反应方程式。2.掌握氯碱工业、电解精炼、电镀、电 原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 电解原理 (2)电解池：把 直接转化为 的 装置。 (3)电解池的构成 ①外接 ;②两个 ;③电解质溶 液或 ;④形成 2.电解池的工作原理示意图（以电解CuCl2溶液 为例) e沿导线传递 氧化反应 C (还原反应 2C--2e 阳极 阴极 Cu2++2e -Cl2↑ 阴 =Cu 向 离 电解质溶液 3.阴、阳极上离子的放电顺序 溶液中离子放电顺序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。另 外，电极材料和离子浓度也会影响放电顺序。 (1)阳极：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)，溶液中阴离子放电， 常见阴离子的放电顺序：S2>I>Br> CI>OH>含氧酸根离子。 (2)阴极：溶液中阳离子放电，常见阳离子放电 顺序为Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+> Zn2+>H+(水)>A13+>Mg2+ 4.用惰性电极电解下列电解质溶液，按要求填写 表格，并总结电解规律 电解质 电极反应式或总反应式 溶液pH变化 H2SO. 阳极： NaOH 阴极： KNO3 总反应式： 阴极： AgNO 阳极： 总反应式： 阳极： HCI 阴极： 总反应式： 总结通过以上分析，可得如下规律： (1)电解实质为电解水的有 (2)电解实质为电解溶质本身的有 第七章化学反应与能量 (3)电解生成H2和碱的有 (4)电解生成O2和酸的有 秒判正误P正确的打“√”，错误的打“X”。 (1)电解质溶液导电、金属导电都是物理变化。 () (2)电解过程中电子流动方向为负极→阴极→电 解质溶液→阳极→正极。 () (3)电解池中的阳极和直流电源中的负极均发生 氧化反应。 () (4)电解稀硫酸制备H2、O2时用Cu作电极。 ) (5)电解盐酸、稀硫酸过程中H+放电，溶液pH逐 渐变大。 () 一对点题组突破 ◆提能力 题组一电解原理及规律 1.用Pt电极电解饱和Na2 CO3溶液的装置如图， 两极均有气体生成，c电极附近产生可燃性气 体，澄清石灰水无浑浊现象。下列说法正确 187 的是 ( a电源b 饱和NaCO3 澄清 溶液 石灰水 A.a为电源正极 B.c电极附近生成了CH C.电子的流动方向：c→溶液→d D.反应后恢复到原温度，溶液pH不变 2.以惰性电极电解100mL0.05mol·L1 CuSO4溶液。 (1)阳极产生56mL(标准状况下)气体时，所得 溶液的pH为 (不考虑溶液体积变 化)，要使溶液恢复到电解前的状态，可加入 g的 物质。 (2)继续通电电解，此时被电解的物质为 ,若加入0.005 mol Cu(OH)2可使溶液复 原，则电路中转移的电子为mol。 2勾·讲与练·高三化学 思维建模 分析电解过程的思维流程 明确阳极是惰性电极还是活性 判断：阴、阳极 电极 分析：电解质的 找全离子（包括水电离的H和 离子组成 OH),并按阴、阳离子分组 确定：放电离子 排出阴、阳离子在两极的放电顺 或物质 序，确定优先放电的粒子 写出：电极反应 判断电极产物，注意溶液的酸碱 式，总反应式 性、产物的溶解性 解答有关离子浓度、pH、电极产 解答问题 物量的变化、溶液的复原等问题 题组二 电极反应式的书写 3.(1)用惰性电极电解MgC12溶液。 阳极反应式： 阴极反应式： 总反应离子方程式： (2)用A1作阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面 188 形成氧化膜。 阳极反应式： 阴极反应式： 总反应的离子方程式： (3)用Al单质作阳极，石墨作阴极，电解NaHCO. 溶液。 阳极反应式： 考点二 电角 必备知识整合 啤强基础 1.氯碱工业 习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱 工业 (1)反应原理 阳极：2C1-2e—C12个( 反应)。 阴极：2H2O+2e—H2个+2OH( 反应)。 总反应化学方程式：2NaC1十2H,0电解 2NaOH+H2↑+Cl2↑。 阴极反应式： 总反应离子方程式： (4)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的 一种，常见有十3、十4两种价态。雾霾中含有大 量的污染物NO,可以被含Ce+的溶液吸收，生 成NO2、NO3(二者物质的量之比为1：1) 可采用电解法将上述吸收液中的NO?转化为 无毒物质，同时再生成Cé+，其原理如图所示。 +直流电源 质子交换膜 ①Ce+从电解槽的 (填字母)口流出，电 极反应式： ②写出阴极的电极反应式： 0 4归纳提升 电极反应式书写“三注意” 若是金属（除金、铂）材料为阳极， 一注意 电极材料 会优先失去电子；若是惰性电极， 则分析离子的放电顺序 二注意介质→介质是否参与电极反应 三注意 电解质状态 →熔融状态，应是金属的电冶炼 辉原理的应用 总反应离子方程式：2C+2H,0电解20H十 H2个+Cl2个。 (2)离子交换膜法的生产过程 阳离子交换膜 加入或流出的物质a、b、c、d分别是 X、Y分别是 (3)阳离子交换膜的作用 阻止 进入阳极室与C12发生副反应： 2NaOH+Cl2--NaC1+NaClO+H,O,阻止 阳极产生的CL2和阴极产生的H2混合发生 爆炸。 (4)氯碱工业产品 精制 电解 ,NaOH一含氯漂白剂 饱和食盐水 一氯气 氢气一 →盐酸 2.电镀和电解精炼铜 (1)电镀 ①概念：利用电解原理在某些金属表面镀上一 薄层其他金属或合金的加工工艺 ②目的：增强金属的抗腐蚀能力，增加表面硬度 和美观。 阳极： 电极材料 -阴极： 电 电镀液 的电解质溶液 铜 阳极： 电极反应 阴极： (2)电解精炼 阳极： 电极材料 阴极： 解精炼铜 阳极（含Zn、Ni、Ag、Au等杂质）： 电极反应 阴极： 银、金、铂等金属不放电形成 ,在阴极 只有Cu+放电，锌、铁、镍较活泼的金属阳离子 中，故能够将杂质除去。电 解过程中，Cu2+的浓度 3.电冶金 本质为M"+十ne一M,利用电解熔融盐（或 氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、 A1等。 项目 总方程式 阳极、阴极反应式 阳极： 炼 阴极： 阳极： 镁 阴极： 第七章化学反应与能量 续表 项目 总方程式 阳极、阴极反应式 阳极： 铝 阴极： 1秒判正误 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属 材料。 ( (2)在镀件上电镀铜时，镀件应连接电源的正极。 ( (3)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu+) 保持不变。 () (4)电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的 质量相等。 (5)电解冶炼铝通常电解熔融的Al2O3,也可以电 解熔融的A1C1。 ( ) 对点题组突破 啤提能力 题组一氯碱工业 1.如图是工业电解饱和食盐水的装置示意图，下 列说法不正确的是 ( 189 ① 淡盐水 NaOH溶液 精制饱和 离子 THO(含少量NaOH) NaCl溶液交换膜 A.装置出口①处的物质是氯气 B.出口②处的物质是氢气，该离子交换膜只能 让阳离子通过 C.装置中发生的反应的离子方程式为2C1+ 2H+电解CL,↑十H,个 D.该装置是将电能转化为化学能 2.(2023·浙江6月选考)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 () 电源 电极A 离子交换膜 电极B 饱和NaCl溶液 HO(含少量NaOH) 2的勾·讲与练·高三化学 A.电极A接电源正极，发生氧化反应 B.电极B的电极反应式为2H2O+2e H2个+2OH C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高 的NaOH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 题组二电镀、电解精炼与电冶金 3.若要在铜片上镀银，下列叙述中正确的是( ①将铜片接在电源的正极 ②将银片接在电源的正极 ③在铜片上发生的反应是Ag+十e一Ag ④在银片上发生的反应是4OH--4e O2个+2H2O ⑤可用CuSO4溶液作电解质溶液 ⑥可用AgNO,溶液作电解质溶液 A.①③⑥ B.②③⑥ C.①④⑤ D.②③④⑥ 4.(2024·辽宁鞍山二模)工业上通过电解NaC1 CaCl2共熔物制取金属钠的装置如图示，已知 在电解过程中会产生一定量的金属钙，下列说 190 法错误的是 ) CL(g) Na() NaCl(1) A.b电极为阳极 B.添加CaCl2的目的之一是降低电解质体系的 熔点 考点三 金属 必备知识整合 啤强基础 1.金属腐蚀的本质 金属原子失去 变成金属阳离子，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 金属与 不纯金属或合金与 条件 接触 接触 C.阴极反应：Na++e—Na;Ca2++2e -Ca D.为防止生成的Na与Cl2接触，阴、阳两极之 间应用钢板隔开 5.(2025·江西赣州二十三校高三联考)铟(In)是 制造半导体、电光源等的重要材料。工业上从 冶金废料中提取的粗铟中含有锌杂质。以 In2(SO4)3溶液为电解质溶液，用电解法精炼铟 的装置如图1所示。 已知：①铟和铝位于同主族，性质与铝相似。 ②在金属活动性顺序中，铟排在锌之后；锌、铟 的相对原子质量分别为65、115。 ③超钠F,电池放电时电池反应为2Na,C,十 x Mn[Fe(CN)6]-2C,+xNa2 Mn [Fe(CN)s] (电解质溶液中溶剂为有机溶剂)。 a超钠F电池b 1.0* 0.9 M 纯铟 0.8 硫酸钢溶液 02468101214 时间/min 图1 图2 下列叙述正确的是 ( ) A.M极为阴极 B.超钠F,电池放电时，a极的电极反应式为 Mn[Fe(CN)]+2e+2Na+- Na2 Mn[Fe(CN)] C.精炼铟一段时间后，M极净减的质量等于纯 铟极净增的质量 D.精炼过程中，用图2可表示电解质溶液中 c(In3+)与时间的变化关系 的腐蚀与防护 续表 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 现象 电流产生 电流产生 本质 金属被 较活泼金属被 联系 两者往往同时发生， 腐蚀更普遍 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以钢铁的腐蚀为例） 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 续表 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 的 Fe-2e-Fe2 反 正 02+2H20+4e 2H++2e—H 40H 总反 Fe12H -Fe2++ 2Fe+O2+2H2 O- 应式 H2个 2Fe(OH)2 联系 更普遍 点拨 铁锈的形成：4Fe(OH)2十O2+2HO 4Fe(OH)3,2Fe(OH)3-Fe2O3·xH2O(铁 锈)十(3-x)H2O。 3.金属的防护 电化学 牺牲阳极法：利用 原理 保护法 外加电流法：利用 原理 属 改变金属材料的组成→如制成不锈钢 防 加保护层→如电镀、喷漆、覆膜等 4.金属腐蚀快慢的判断 (1)对同一电解质溶液来说，腐蚀的快慢：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（浓 度相同)。 (3)活动性不同的两种金属，活动性差异越大， 腐蚀越快。 (4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越 大，金属腐蚀速率越快。 秒判正误正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)千燥环境下，所有金属都不能被腐蚀。( (2)铜在酸性环境下，不易发生析氢腐蚀。() (3)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成 Fe3+ ) (4)钢铁水闸可用栖牲阳极法或外加电流法防止 其腐蚀。 (5)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就 失去了对金属的保护作用。 第七章化学反应与能量 对点题组突破 ◆提能力 题组一金属的腐蚀 1.(2024·江苏南通一模)在一块表面无锈的铁 片上滴几滴食盐水，放置一段时间后看到铁 片上有铁锈出现。铁片腐蚀过程中发生反应 的总化学方程式为2Fe+2H,O+O,一 2Fe(OH)2,Fe(OH)2进一步被氧气氧化为 Fe(OH)3,再在一定条件下脱水生成铁锈，其 原理如图所示。 食盐水 OH Fe 气C 〈铁片 下列说法正确的是 A.铁片发生还原反应而被腐蚀 B.铁片腐蚀生成的铁锈可以保护内层的铁不被 腐蚀 191 C.铁片腐蚀过程中负极发生的电极反应为 2H2O+O2+4e-40H D.铁片里的铁和碳与食盐水形成了无数微小原 电池，发生了电化学腐蚀 2.(2024·安徽滁州一模)钢铁工业是我国国民经 济的基础产业，研究钢铁的防腐有着重要的意 义。某课题组进行如下实验： 实验 装置 5min时现象25min时现象 酚酞溶液+ K[Fe(CN)J溶液 铁钉周边出 铁钉表面及 现少量红色 周边未见明和蓝色区域， 显变化 有少量红棕 琼脂 铁钉 色铁锈生成 培养皿 酚酞溶液+ 铁钉周边出铁钉周边红 K,Fe(CN)J溶液 现红色区色加深，区域 锌片 域，未见蓝 变大，未见蓝 色出现，锌 色出现，锌片 琼脂 片周边未见 周边未见明 铁钉 培养皿 明显变化 显变化 下列说法正确的是 ( 2勾·讲与练·高三化学 A.实验Ⅱ中正极的电极反应式为4H+十O,十 C.采用外加电流法的保护时需外接镁、锌等作 4e--2H2O 辅助阳极 B.实验Ⅱ中5min时出现红色区域，说明铁钉 D.钢构件可采用不锈钢材料以减缓电化学腐蚀 腐蚀速率比I快 4.(2024·广东梅州一模)城镇地面下埋有纵横交 C.由K[Fe(CN)。]的阴离子配位数可推出其 错的金属管道，在潮湿的土壤中易腐蚀。为了 空间结构为正六边形 防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示 D.若将Ⅱ中锌片换成铜片，推测铜片周边会出 的装置。下列说法正确的是 () 现红色，铁钉周边会出现蓝色 地面 题组二金属的防护 3.(2024·辽宁沈阳重点高中联考)港珠澳大桥设 导线 计寿命120年，对桥体钢构件采用了多种防腐 钢铁输水管 方法。下列分析错误的是 () A.防腐原理主要是避免发生反应：2Fe十O2十 A.钢铁输水管作为负极 2H2 O-2Fe(OH)2;4Fe (OH)2+O2+ B.金属镁是作为牺牲阳极材料 2H,O-4Fe(OH). C.该装置只有一条电线，没有构成闭合回路 B.钢构件表面喷涂环氧树脂涂层，是为了隔绝 D.这种防腐蚀的方法称为外加电流法 空气、水等防止形成原电池 192 考教衔接6金属腐蚀与防护 金属的腐蚀和防护是电化学原理的延续和具体应用，在理解基本原理的基础上要对防护措施的改 进和防护效果进一步探究。 【考题】(2024·浙江6月选考)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀 去情境抓关键 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 (1)图1和图2发生的电化 施示意图： 学原理是什么？ g卫+ (2)在题给装置中失去电子 钢闸 发生氧化反应的是哪些 (阴极 海水 牺牲阳极 物质？ 辅助阳极 (3)外加电压的高低对所发 图1 图2 生的电化学反应会造成什么 示 下列说法正确的是 影响？ A.图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 (4)当钢闸门表面的腐蚀电 B.图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： 流为零时，两个装置中的电 O2+4e+2H20-40H 化学反应是否都已经停止？ 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 【答案】B 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 第七章化学反应与能量 续表 【教材】（人教版选择性必修1P114~115)电化学保护法的原理是使被 联教材理要点 保护的金属成为阴极，则该金属就不易被腐蚀。要达到这个目的，通常可 (1)牺牲阳极法— 发生原 以采用下列两种阴极保护法：牺牲阳极法（如图1）和外加电流法（如图2）。 电池反应，被保护的金属作 真题 -+ 正极（阴极）。 (2)外加电流法一发生电 阴极 海水 海水 (牺牲阳极 白铺助阳极 不溶性 解反应，被保护的金属与外 接电源的负极相连，作阴极 图1牺牲阳极法示意图 图2外加电流法示意图 类题精练 D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中 的快 1.(2024·湖北卷)2024年5月8日，我国第三艘 3.支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流法 航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面 进行防腐，工作原理如图所示，其中高硅铸铁为 需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不 惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是 形成表面钝化膜的是 A.发蓝处理 B.阳极氧化 ·直流 电源 C.表面渗镀 D.喷涂油漆 钢 2.(2020·江苏卷)将金属M连接在钢铁设施表 高硅 面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所 铸铁 193 海水 示的情境中，下列有关说法正确的是 ( ) A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近 e 于零 水体 钢铁设施 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢 金属M (阴极) (阳极 管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递 A.阴极的电极反应式为Fe-2e—Fe+ 电流 B.金属M的活动性比Fe的活动性弱 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行 C.钢铁设施表面因积累大量电子而被保护 调整 「高考真题演练 明考向 1.(2024·广东卷)我国自主设计建造的浮式生2.(2024·浙江1月选考)破损的镀锌铁皮在氨水 产储卸油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海 中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH)4]+和H2, 域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化 下列说法不正确的是 () 学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确 A.氨水浓度越大，腐蚀趋势越大 的是 B.随着腐蚀的进行，溶液pH变大 A.钢铁外壳为负极 C.铁电极上的电极反应式为2NH3+2e一 B.镶嵌的锌块可永久使用 2NH2+H2↑ C.该法为外加电流法 D.每生成标准状况下224mLH2,消耗 D.锌发生反应：Zn-2e--Zn+ 0.010 mol Zn 2圈勾·讲与练·高三化学 3.(2024·贵州卷)一种太阳能驱动环境处理的自 循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发 生反应：HCO?+HO—HCO4+2H++ 2e,HCO4+HO一HCO3+H2O2。体系 中HO2与Mn(Ⅱ)/Mn(N)发生反应产生的 活性氧自由基可用于处理污水中的有机污 染物。 光阳极 阴极 HO HCO ∠2Ht+2e ·OH 、HO2 -HCO Mn(IV). H,O, HO HCO H2O2 Mn(II) 05 水体 下列说法错误的是 A.该芬顿系统能量转化形式为太阳能→电能→ 化学能 194 B.阴极反应式为O2十2H+十2e一H2O2 C.光阳极每消耗1molH2O,体系中生成2mol H2O. D.HO2在Mn(Ⅱ)/Mn(IN)的循环反应中表 现出氧化性和还原性 4.(2024·辽宁卷)“绿色零碳”氢能前景广阔。为 解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率 缓慢的问题，科技工作者设计耦合HCHO高效 制H的方法，装置如图所示。部分反应机理为 HO O HO +OH H -OH HH H。下列说法错误的是 电源 惰性电极及催化剂、 HCOO KOH溶液 KOH溶液 -HCHO 6 阴离子交换膜 A.相同电量下H2理论产量是传统电解水的 1.5倍 B.阴极反应：2H2O十2e—2OH+H2个 C.电解时OH通过阴离子交换膜向b极方向 移动 D.阳极反应：2HCHO-2e+4OH 2HCOO+2H2O+H2↑ 5.(2022·北京卷)利用下图装置进行铁上电镀铜 的实验探究。 装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象 阴极表面有无色气体 0.1mol·L ·段时间后阴极表面有 ① CuSO,+少 红色固体，气体减少 量H2S), 经检验电解液中有Fe2 片国 阴极表面未观察到气 电解质溶液 0.1mol·L-1 体，一 段时间后阴极表 ② CuSO+ 面有致密红色固体。经 过量氨水 检验电解液中无铁元素 下列分析不正确的是 A.①中气体减少，推测是由于溶液中c(H+)减 少，且Cu覆盖铁电极，阻碍H+与铁接触 B.①中检测到Fe+,推测可能发生反应：Fe十 2H+—Fe2++H2个、Fe+Cu2+ Fe2++Cu C.随阴极析出铜，推测②中溶液c(Cu+)减小， Cu2++4NH3=一[Cu(NH3)4]2+平衡逆向 移动 D.②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]+,使得 c(Cu+)比①中溶液的小，Cu缓慢析出，镀 层更致密 温馨提示Q 学习至此，请完成课时作业34给的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为 2Na十名S,十2e一S,C正确：炭化纤维素纸中含 有大量的炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电 性能，D正确。 【即时训练1】D该装置为化学电源，根据放电时，H由 极移向b极，依据原电池工作原理，阴离子向负极移动，即 电极b为负极，电极a为正极，则电势为a>b,故B错误；氢 原子核外有1个电子，得到1个电子，得到H,即H的电 子式为[H:],故A错误：电极a的反应式为TiH2+2e 一Ti十2H,电极b的反应式为2H一2e —H2个，总 反应式为TiH2一Ti十H2个，故C错误；充电时，电极a 的反应式为Ti+2H--2e= 一TiHg,每转移2mol电子，a 极增重质量为2molX1g/mol=2g,故D正确。 【例2】B向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室C 电极溶解，变为铜离子与氨气形成[Cu(NH)1]+,因此甲 室Cu电极为负极，A正确；在原电池内电路中阳离子向正 极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右 侧移动，无法实现电镀废液的浓缩再生，B错误；左侧负极 反应是Cu-2e十4NH-[Cu(NH)1]+,正极反应是 Cu+2e =Cu,则电池总反应为Cu+十4NH [Cu(NH)1]+,C正确：NH扩散到乙室会与铜离子反应 生成[Cu(NH),门2+，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力 减弱，因此将对电池电动势产生影响，D正确。 【即时训练2】C由题干工作原理图可知，左边X电极上氢 气失电子与氢氧根离子结合生成水，发生了氧化反应，为负 极，电极反应是H2-2e十2OH 一2H,O,右边Y电极 为正极，发生了还原反应，电极反应是2十2H+ H2个，X极的电势低于Y极，A项错误，C项正确；原电池 工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极，电子由负极经 过导线进入正极，N由负极即左侧移向正极右侧，故反应 一段时间后右室c(NaCIO,)增大，B、D项错误。 【例3】B由题图可知，极为负极，b极为正极，则隔膜1为 阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，才能使模拟海水中 的氯离子移向负极，钠离子移向正极，达到海水淡化的目 的，B项错误；电路中有1mol电子通过时，则电解质溶液中 有1mol钠离子移向正极，1mol氯离子移向负极，C项正 确；负极反应为CHCOO十2H2O-8e =2C024十 7H+,正极反应为2H+十2一一H,A,根据电荷守恒，正、 负极产生气体的物质的量之比为2：1，A、D项正确。 【即时训练3】C根据装置中电极上物质的转化可知，中间 “厌氧阳极”为原电池的负极，C2H,O2失电子发生氧化反 应，生成CO2,左侧“缺氧阴极”电极和右侧“好氧阴极”电极 都是正极，根据电子守恒，放电时，理论上通过质子交换膜1 和2的H数之和与“厌氧阳极”流出的电子数一定相等， 但通过质子交换膜1和2的H十数不一定相等，A项错误； “厌氧阳极”中产生的H移向“缺氧阴极”，所以“缺氧阴 极”发生的反应为2NO十10e十12H—N2个十 6H,O,B项错误：“缺氧阴极”区域移入12molH(12g) 时，逸出1molN2(28g),所以“缺氧阴极”区域质量减轻， 而“好氧阴极”区域既移入H,通入的O2又转化为水，所 以“好氧阴极”区域质量增加，C项正确；“厌氧阳极”的电极 反应式为C2H1O2十2H2O-8e=一2CO2个十8H,每转 移1mol电子，移出1molH(1g),逸出0.25molC02(11g), 共移出12g,D项错误。 【例4】A放电时负极反应：NaTi,(PO,)g-2e NaTi2(PO1)3+2Na+,正极反应：Cl2十2e-2Cl-:充电 时阳极反应：2C1-2e=Cl2个，阴极反应：NaTi2(PO,)3十 2Na+十2e一NaTi2(PO1)3,由此解答。由以上分析知， A正确；放电时，阴离子移向负极，所以C透过多孔活性 炭电极向NaCl中迁移，B错误：放电时每转移1mol电子， 理论上CCL,释放0.5 mol Cl2,C错误：充电过程中，阳极消 耗氯离子，阴极消耗钠离子，NCI溶液浓度减小，D错误。 【即时训练4】D正极上VO→VO+、发生得电子的还原 反应，负极上V+→V+、发生失电子的氧化反应，正极反 应式为VO十e+2H一V02++H0,负极反应式为 -52 V+一e一一V+。左侧为电池正极，电池工作时，左侧电 势高于右侧，A错误：放电时，VO得电子发生还原反应生 成VO+,电极反应式为VO对十e十2H+VO2+十 H,O,B错误；原电池中阳离子移向正极，放电时H通过质 子交换膜向左侧迁移，C错误；此电池的电解液在电池内循 环带出部分热量，使电池更安全，D正确。 专题精练 1.D由题给信息可知，空气侧的铂电极(A)为浓差电池的正 极，氧气发生还原反应生成氧负离子，反应式为O2十4e —2O-,测量侧的铂电极(B)为负极，氧负离子发生氧化 反应生成氧气，电极反应式为2O一4e一O2个，A、C正 确；阴离子向负极移动，O一由电极A向电极B迁移，B正 确；结合得失电子守恒，理论上，电解质中O的总物质的量 不变，D错误。 2.B从题图中可知，A电极上O2得电子转化为H2O,A电极 为正极，B电极上HS失电子生成S,B电极为负极，A错 误：微生物代谢反应为SO十2CHO十H一HS1 2CO2十2H2O,该反应中SO号得电子为氧化剂，CH2O失电 子为还原剂，氧化剂和还原剂物质的量之比为1：2，B正确： B电极为负极，负极上HS失电子生成S,电极反应为 HS一2e—S￥十H+,C错误；原电池电解质溶液中的阳 离子向正极移动，则质子从海底沉积层通过交接面向海水层 移动，D错误。 3.D放电时该电池中电子通过外电路，Li通过内电路均移 向正极，A正确；由题图中信息可知，正极S8放电生成Li2S, 正极的电极反应式为S十16Li+十16e=8LiS,B正确： 锂和水能反应，锂硫电池中电解质不能为水溶液，该电池的 电解质为非水体系，通过传递L+形成电流，C正确；金属锂 片为负极，充电时，金属锂片连接外加电源的负极，金属锂片 上发生得电子的过程，属于还原反应，D错误。 4.D该装置为H2一铅化合物燃料电池，通入燃料氢气的电极 b为负极，则电极a为正极，负极氢气失电子产生氢离子，消 耗氢氧根离子，pH降低，正极产生氢氧根离子，pH升高，A 正确；电子流向：电极b→负戟电极a,B正确；通过电化学 装置实现铅单质的回收，阴极区电极反应式为HPbO,十 H2O十2e一Pb十3OH,C正确；离子交换膜应使用阳离 子交换膜，防止HPbO,移动至电极b,D错误。 0人 5.D放电时，负极发生氧化反应， CHO转化为 OCOO,所以放电时，Rh/Cu是负极。充电时，Rh/Cu 是阴极。放电时，负极发生氧化反应，负极糠醛发生氧化反 0CO0,故A错误：放电时，正板得电子， 应生成 Coo.2Nio.sOOH转化为Co.2Ni.s(OH)2,故B错误；充电 时，阳离子向阴极移动，充电时，Rh/Cu是阴极，K通过交换 膜从右室向左室迁移，故C错误；充电时，Rh/Cu是阴极，糠 醛发生还原反应生成 / CH,OH,阴极电极反应为 0CH0+2H,0+2e CH,OH+20H, 故D正确。 第34讲电解池 金属的腐蚀与防护 考点一电解原理 …必备知识整合·强基础 1.(1)电流氧化还原(2)电能化学能(3)①直流电源 ②电极③熔融电解质④闭合回路 4.2H20-4e—02↑十4H减小2H20+2e H,4十20H增大2H,0电解2H◆+0,4不变 Ag十e=Ag2H2O-4e=O2个十4H 4AgNO3+2H2O 电解4Ag十O,◆十4HNO:减小 09 参考答案“公。 2C-2e-CL◆2H*+2e—H,42HC1电解 H2◆+C2个增大 (1)含氧酸、可溶性强碱、活泼金属含氧酸盐 (2)无氧酸、不活泼金属无氧酸盐 (3)活泼金属无氧酸盐 (4)不活泼金属含氧酸盐 秒判正误(1)×(2)×(3)/(4)×(5)× …对点题组突破·提能力 1.D用Pt电极电解饱和NazCO,溶液，阳极是水电离的 OH放电，电极反应式为4OH一4e一2H2O十O2个，阴 极是水电离的H放电，电极反应式为2HO十2e H2◆十2OH,c电极附近产生可燃性气体，则c电极为阴 极，d电极为阳极，a为电源负极，b为电源正极。 2.(1)10.4(或0.62)CuO(或CuCO3) (2)水（或H2O)0.02 解析：(1)阳极生成O256mL(标准状况)即0.0025mol,依 据总反应式，2CuS0,十2H,0电解2Cu十0，◆十2H,S0,溶 液中生成0.01molH+,c(H)=0.1mol·L1,pH=1:电 解生成0.0025molO2和0.005 mol Cu,故要使溶液复原可 加0.005 mol CuO,质量为0.4g,或加0.005 mol CuC03,质 量为0.62g。(2)继续通电电解，电解质为H2SO,溶液，故 实际被电解的物质为H2O;加入0.005 mol Cu(OH)2可使 溶液复原，相当于加入0.005 mol Cu0和0.005molH2O, 故转移电子为(0.005×2十0.005×2)mol=0.02mol。 3.(1)2CI--2e=Cl2AMg2++2H2O+2e=H2↑+ Mg(OHD,￥Mg++2C+2H,0电解Mg(OH,Y+ CL2◆+H2个 (2)2A1-6e+3H,O—Al20,+6H+ 2H++2e--H2A 2A1+3H2O 电解AL0,十3H,↑ (3)2A1+6HCO-6e-2A1(OH)3+6CO,4 6HC03+6e-3H2◆+6CO号 2A1+12HCO3 电解2 AKOH,+6C0,◆+3H,A+6CO (4)①aCe3+-e-Ce1+ ②2NO,+8H++6e--N2◆+4H,O 考点二电解原理的应用 ----- 必备知识整合·强基础 1.(1)氧化还原 (2)精制饱和NaCI溶液HzO(含少量NaOH)淡盐水 NaOH溶液CL,H2 (3)OH 2.(1)②镀层金属镀件含有镀层金属离子Cu一2e Cu Cu+2e= =Cu(2)粗铜纯铜Cu-2eˉ Cu2+、Zn-2e--Zn2+、Ni-2e —N2+ Cu2++2e —一Cu阳极泥残留在电解质溶液有所下降 3.2NaC1(熔融)电解2Na+C,+2C-2e-CL, 2Na++2c一2 Na MgCl,(熔融)电解Mg+C1,+ 2CI-2e—Cl,◆Mg+十2e-Mg2AlO,(熔融) 电解4A1十30,4602--12e-30,◆4A1+十 冰晶石 12e-4Al 秒判正误(1)×(2)×(3)×(4)×(5)× 对点题组突破·提能力… 1.C右侧是电解池的阴极，左侧是电解池的阳极，溶液中的氯 离子在阳极失电子生成氯气，A项正确；右侧是阴极，溶液中 的氢离子在右侧电极表面得到电子发生还原反应生成氢气， 离子交换膜是阳离子交换膜，只允许阳离子通过，不能让阴 离子通过，B项正确：题图为电解饱和食盐水的装置示意图， 电解过程是氯化钠和水反应生成氢氧化钠、氯气和氢气，反 应的离子方程式为2C十2H,0电解C1,++H,◆+ 2勾·讲与练·高三化学 -5 2)H,C项错误；装置是电解池，是将电能转化为化学能的 装置，D项正确。 2.B由题图可知，电极A上是氯离子变为氯气，发生氧化反 应，电极A是阳极，接电源正极，A正确；电极B为阴极，发 生还原反应，电极反应式为2H,O十4e十O,= =4OH, B错误；右室生成氢氧根离子，应选用阳离子交换膜，左边的 钠离子进入右边，在右室获得浓度较高的NaOH溶液，C正 确；增大了氧气的量，提高了电极B处的氧化性，可以降低电 解电压，减少能耗，D正确。 3.B根据电镀原理，若在铜片上镀银，铜作电解池的阴极与电 源负极相连，电解质溶液中的银离子得到电子发生还原反应 生成银；银作电解池的阳极和电源正极相连，银失电子发生 氧化反应生成银离子：电解质溶液为硝酸银溶液。铜片应接 在电源的负极上，故①错误；银片应接在电源的正极上，故② 正确；在铜片上发生的反应是Ag十e =Ag,故③正确； 在银片上发生的反应是Ag一e 一Ag,故④错误；用硫酸 铜溶液作电解质溶液，阴极析出铜，故⑤错误；需用硝酸银溶 液作电解质溶液，故⑥正确。 4.D依据题图可知，b电极出口有C2,故b为阳极，电极反应 为2C1厂-2e—=Cl2◆，A正确：a为阴极，添加CaCl2的目 的是降低电解质熔点，节省能源，同时减少单质钠的挥发，增 大密度，使得被还原出的密度较低的液态钠单质能漂浮在混 合盐之上，易于分离得到产物，B正确；电解过程中会产生一 定量的金属钙，说明部分钙离子会在阴极放电，C正确；为了 防止生成的N与Cl,接触，阴、阳两极应该用离子交换膜， 以保持两极区电解质的电中性，不能使用钢板，D错误。 5.B电解法精炼铟时，纯铟作阴极，则M极为阳极，A错误： M极为阳极，则a为超钠F1电池的正极，放电时，正极发生 还原反应，则a极的电极反应式为Mn[Fe(CN),]十2e+ 2Na= 一Na2MnFe(CN)s],B正确；在金属活动性顺序中 铟排在锌之后，精炼铟时，M极先氧化锌，锌的相对原子质量 小于铟，若转移6mol电子，溶解3mol锌时阳极质量减少 195g,析出2mol铟时阴极质量净增230g,M极净减的质量 小于纯铟极净增的质量，C错误：由于开始时粗铟中锌被氧 化，因此电解的前一段时间内电解质溶液中铟离子浓度逐渐 减小，当锌溶解完后，阳极上溶解铟，阴极上析出铟，电解质 溶液中铟离子浓度保持不变，与题图2不符，D错误。 考点三金属的腐蚀与防护 …必备知识整合·强基础 1.电子氧化 2.(1)干燥气体或非电解质液体电解质溶液无有微弱 氧化氧化电化学(2)水膜酸性较强水膜酸性很弱或 呈中性吸氧腐蚀 3.原电池电解 秒判正误(1)×(2)/(3)×(4)/(5)× …对点题组突破·提能力 1.D结合题图可知，Fe失电子，化合价升高，被氧化，发生氧 化反应，A项错误；铁锈结构疏松，不能保护内层金属，B项 错误；铁片腐蚀时，Fe作负极，发生的氧化反应为Fe-2e 一Fe2+,C项错误；铁片上的NaCI溶液为铁与碳形成原电 池提供了电解质溶液，D项正确。 2.D实验I中铁钉周边出现少量红色和蓝色区域，有少量红 棕色铁锈生成说明铁作原电池的负极，铁钉发生吸氧腐蚀被 损耗，实验Ⅱ中铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出 现，锌片周边未见明显变化说明锌作原电池的负极被损耗， 铁作正极被保护，使铁的腐蚀速率比实验I慢。由分析可 知，实验Ⅱ中铁为原电池的正极，在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 2H,0十O,十4e =4OH,故A错误；实验Ⅱ中锌作原电 池的负极被损耗，铁作正极被保护，使铁的腐蚀速率比实验 I慢，故B错误：由铁化钾的阴离子配位数为6可知，配离 子的空间结构为正八面体，故C错误；若将Ⅱ中锌片换成铜 片，金属性强于铜的铁为原电池的负极，失去电子发生氧化 反应生成的亚铁离子能与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀， 铜为正极，在水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反 应生成氢氧根离子使溶液变为红色，故D正确。 0 3.C铁为活泼的金属，在潮湿的空气中容易发生吸氧腐蚀，发 生的主要反应有2Fe十O,+2H,O—2Fe(OH)2、4Fe(OH),+ O2十2H2O一一4Fe(OH)3等，A正确；钢构件表面喷涂环氧 树脂涂层，可以隔绝空气、水等防止形成原电池，防止铁发生 电化学腐蚀，B正确：外接镁、锌等作辅助阳极属于牺牲阳极 法，采用外加电流法的保护时需外接电源，C错误；不锈钢具 有较强的抗腐蚀性，采用不锈钢材料作钢构件可以防止或减 缓电化学腐蚀，D正确。 4.B该方法属于牺牲阳极法，其中镁作为负极，钢铁输水管是 正极，A、D错误；金属镁是作为牺牲阳极材料，B正确；该装 置接地，故已经构成了闭合回路，C错误。 考教衔接6金属腐蚀与防护 1.DA项，发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属，通过在空 气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来实现，可在金属表 面形成一层极薄的氧化膜，这层氧化膜能有效防锈；B项，阳 极氧化是将待保护的金属与电源正极连接，在金属表面形成 一层氧化膜；C项，表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化 状态的欲渗镀的物质（金属或非金属元素）通过扩散作用从 被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层的一种 表面处理的方法，在金属表面形成一层钝化膜；D项，喷涂油 漆是将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝 化膜。 2.C根据题图可知金属M失电子，为原电池的负极（在题图 中为阳极)，钢铁设施为原电池的正极（在题图中为阴极），此 方法属于牺牲阳极法。该装置中阴极发生还原反应，A项错 误；金属M被氧化，即金属活动性：M>Fe,B项错误；钢铁设 施为原电池的正极，表面积累大量电子而被保护，C项正确： 海水中含有大量的NCl等电解质，而河水中电解质较少，故 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢，D项错误。 3.C高硅铸铁为惰性辅助阳极，接通直流电源后，高硅铸铁不 会失电子而损耗，海水中的离子失去电子，故C不正确。 …高考真题演练·明考问… 1.D钢铁外壳镶嵌了锌块，由于金属活动性：Zn>Fe,即锌块 为负极，钢铁为正极，形成原电池，Z失去电子，发生氧化反 应：Zn-2e—乙n+,从而保护钢铁，延缓其腐蚀，A错误； Zn失去电子，发生氧化反应：Zn-2e一-Zn2+,镶嵌的锌块 会被逐渐消耗，需根据腐蚀情况进行雏护和更换，不能永久 使用，B错误；该方法为栖牲阳极法，C错误；Zn失去电子，发 生氧化反应：Zn一2e =Zn2+,D正确。 2.C氨水浓度越大，越容易生成[Z(NH),]+,腐蚀趋势越 大，A正确；腐蚀的总反应为Zn十4NH,·H,O [Zn(NH)1]2+十H2◆+2H,O+2OH,有OH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十2e—H2◆十2OH,C错误；根据得失电子守恒， 每生成标准状况下224mLH,转移电子数为221 0.02mol,消耗0.010 mol Zn,D正确。 3.C该装置为电解池，利用光能提供能量转化为电能，在电解 池中将电能转化为化学能，A正确；由题图可知，阴极上氧气 和氢离子得电子生成过氧化氢，电极反应式为O2十2H+ 2e—H,O2,B正确；光阳极上水失电子生成过氧化氢和 氢离子，电极反应式为2H2O-2e一H2O2十2H+,每转 移2mol电子生成1molH2O2,此时阴极也生成1mol H2O2:O2十2H+十2e一H202,即光阳极每消耗1mol H2O,体系中生成1molH2O2,C错误；由Mn(IN)和过氧化 氢转化为M(Ⅱ)过程中，锰元素化合价降低，H2O2做还原 剂，表现还原性，由Mn(Ⅱ)转化为Mn(V)时，H2O2中氧元 素化合价降低，做氧化剂，表现氧化性，D正确。 4.A据题图可知，b电极上HCHO转化为HCOO,而 HCHO转化为HCOO为氧化反应，所以b电极为阳极，a电 0 十(OH 极为阴极，HCHO为阳极反应物，反应机理： H -OH HO O eHC00H+2H,生成的HC0OH弄与 HH -53 氢氧化钾发生酸碱中和反应：HCOOH十OH— HCOO十H,O,即阳极反应：①HCHO十OH-e→ HCOOH于2H,◆，②HCOOH+OH—HCO0 H,O,阴极上水得电子生成氢气：2H2O十2eH,◆十 2OH,B正确：由（①十②）X2得阳极总反应为2HCHO 2e+4OH=2HCOO十2H2O十H2↑，D正确；结合阴 阳极的反应式可知转移2ol电子时，阴、阳两极各生成 1moH,共2molH,而传统电解水为2H,0电解 2H2◆十O2个，转移2mol电子，只有阴极生成1molH2所 以相同电量下H,理论产量是传统电解水的2倍，A错误： 由电极反应式可知，电解过程中阴极生成OH,负电荷增 多，阳极负电荷减少，要使电解质溶液呈电中性，OH需通 过阴离子交换膜向阳极移动，即向b极方向移动，C正确。 5.C实验①中，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应，当溶 液中氢离子浓度减小，放电生成的铜覆盖在铁电极上，阻碍 氢离子与铁接触，导致产生的气体减少，可能发生的反应为 Fe--2H -Fe2++H2A、Fe+Cu2+ =Fe2+十Cu,故A、B 正确；铜离子在阴极得到电子发生还原反应，在阴极析出铜， 但阳极发生Cu一2e= 一Cu+的反应，铜离子浓度不变， Cu+十4NH=一[Cu(NH)1]+平衡不移动，故C错误。 第35讲电化学原理的综合应用 考点一离子交换膜在电化学中的应用 对点题组突破·提能力 1.D根据题干放电原理图，Mo箔作正极，在正极发生电极反 应为FeLFe(CN)；]+2Na+2e==Na,FeLFe(CN)s],Mg箔 作负极，发生电极反应为2Mg十2CI一4e——[Mg2Cl2]+ 充电时，b电极与外接电源负极相连，得电子，发生还原反 应，A错误；电解液是含Na+的有机电解质，故离子交换膜为 阳离子交换膜，允许Na通过，B错误；充电时，a极反应式为 NaFe[Fe(CN)s]-2e--2Na十Fe[Fe(CN)e],C错误； 放电时，当外电路转移2mol电子，根据负极电极反应 2Mg十2C1--4e一[Mg2CL,]2+,负极区增加1mol Mg2+,增加的质量为24g/mol×1mol=24g,正极电极反应 FeFe(CN)]+2Na+2e= -Na2 Fe[Fe(CN)],Na 向正极移动，外电路转移2mol电子时，转移2 mol Na,转 移Na的质量为2mol×23g/mol=46g,b极区电解质溶液 质量减少46g-24g=22g,D正确。 2.C由题图可知，锌发生氧化反应为负极，则多孔Pd纳米片 为正极，电极上发生还原反应，A正确；Zn电极上锌失去电 子生成[Zn(OH)1]2-,反应式为Zn十4OH-2e- [Zn(OH),],B正确；原电池中阳离子向正极移动、阴离子 向负极移动，故b为H,a为OH,C错误；当外电路通过 1mole时，由电荷守恒可知，双极膜中离解水的物质的量 为1mol,产生1mol氢离子、1mol氢氧根离子，D正确。 3.C由题图可知，阴极的电极反应式为CO2十2e十H2O —HCOO十OH,阳极的电极反应式为2C1一2e CA,电解总化学反应方程式为CO,十2NaC1十H,O电解 HCOONa十Cl2十NaOH,C正确；阴极区域生成OH,Na 从阳极区域通过交换膜进入阴极区，所以该离子交换膜只能 让阳离子通过，不能让阴离子通过，采用阳离子交换膜，可以 提高NaOH的产量和纯度，A错误；工作一段时间阴极产生 OH,阴极附近pH变大，B错误；电子不能通过溶液，D 错误。 4.B由题图可知，最左侧为阳极室，水放电生成氧气和氢离 子；最右侧为阴极室，水放电生成氢气和氢氧根离子：电解池 中阳离子向阴极移动，BP膜中H+均向右侧溶液迁移。氟 离子、氯离子通过M膜向左侧迁移，故M膜为一价阴离子交 换膜，A正确；溶液a中氟离子、氯离子通过M膜向左侧迁 移，氢离子与右侧双极膜迁移出来的OH中和，故反应后溶 液a的溶质主要为ZnSO1和CuSO1,溶液b的溶质主要为 右侧迁移过来的氟离子、氯离子与左侧迁过来的氢离子生成 的HF和HCI,B错误；阳极反应为2H2O一4e =-4H+十 O2个，当阳极产生22.4L气体（标准状况下为1mo)时，根 参考答案“公。