(12)电解池金属的腐蚀与防护-【衡水金卷·先享题】2026年高考化学一轮复习周测卷（L）

高三一轮复习40分钟周测卷/化学 (十二)电解池金属的腐蚀与防护 （考试时间40分钟，满分100分) 可能用到的相对原子质量：Ag108 一、选择题（本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合 题目要求的) 1.一种光电催化体系如图所示，该体系在实现烟气脱SO2的同时，获得H2O2。下列说法错误的是 直流电源 S02 o S02 交换膜aH0交换 A.阳极的电极反应式为2HzO+SO2一2e—SO-+4H B.该装置将光能和电能转化为化学能 C.每生成1 mol SO,伴随着1molH2O2的生成 D.交换膜a为阴离子交换膜，交换膜b为阳离子交换膜 2.利用电解原理，可将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。下列说法正确的是 用兼 阴 子交换 NH KOH溶液 KOH溶液 A.b电极为电解池阴极 B.电解后左侧电极室KOH溶液pH减小 C.电解过程中阴离子通过交换膜从右向左迁移 D.阳极电极反应式为2NH3-6e+6OH一N2+6H2O 3.我国自主设计建造的浮式生产储卸油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶 嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A.钢铁外壳为负极 B.镶嵌的锌块可永久使用 C.该法为外加电流法 D.锌发生反应：Zn-2e—Zn 4.乙醛酸(OHC一COOH)是一种重要的化工中间体。工业上以乙二醛为原料制备乙醛酸的装置 如图所示，通电后，阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸。已知乙醛酸的相对分子质量为74，下列说 法正确的是 A.离子交换膜为阴离子交换膜 气 bo 处 B.b极与外电源的正极相连 C.当外电路通过1mole时，理论上最多可生成乙醛酸的质量 盐酸 为37g 盐和 D.此装置中乙二醛被氧化的化学方程式：2CHO+O,→2CHO 混合液 CHO COOH 离子交换膜 化学第1页（共4页）】 衡水金卷·先享题·高三 5.表面皿中都装有混合了饱和食盐水、酚酞和铁氰化钾溶液的琼脂，分别将缠有铜丝的铁钉（如图 1所示)和缠有锌皮的铁钉（如图2所示）放置其中。下列说法错误的是 A.图2中铁钉受锌皮保护，该方法为牺牲阳极法 铁钉 铁钉 B.图2中铁钉上的电极反应式：2H2O+2e一H2+2OH 铜丝 锌皮 C.离子在半凝固态的琼脂内可定向移动 图1 图2 D.图1中，会出现蓝、红、蓝三个色块 6.港珠澳大桥的设计使用寿命高达120年，主要的防腐方法有①钢梁上安装铝片；②使用高性能 富锌（富含锌粉）底漆；③使用高附着性防腐涂料等。下列分析错误的是 A.防腐涂料可以防水、隔离O2,降低腐蚀速率 B.防腐过程中铝和锌均作为负极，得到电子 C.钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时，正极的电极反应式为O2十2H2O十4e—4OH D.方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，不能完全消除铁的腐蚀 7.某科研团队利用连续闭合的电化学-化学反应循环实现氨还原的原理如图所示，其中Fε-TiO2作 为氮还原的催化剂，下列说法错误的是 电源 A.A电极的电势高于B电极 POM B.氢离子由B电极经过质子交换膜移向A电极 催化剂 POM, H,O NH C.POM转化为POM的过程为氧化反应 反应釜 A电极质子交换膜B电极 D.该电池生成3ol氧气时可还原标准状况下的氮气44.8L 8.液流电池可以实现光伏发电和风力发电电能的储存和释放。一种液流电池的工作原理如图所 示。下列说法错误的是 乘 负载 泵 ⑧ ⑧尸 HO,S SO,H AODS/ a Br HBr/Br AQDS: AODSH 储液罐 储液罐 OH HO S. SO,H AQDSH,: 多孔碳电极质子交换膜 OH A.放电时，正极的电极反应式为Br2十2e -2Br B.放电时，物质a为AQDSH2 C.充电时，AQDS/AQDSH2储液罐中的pH减小，H+通过质子交换膜移向右侧电极 D.增大储液罐体积，可提高液流电池的储能容量 9.关于下列装置说法正确的是 检流计 G 石墨棒 二氧化锰、炭黑、 氯化铵、氯化锌 锌筒 ZnSO4 CuSO H20(含少 AgNO3溶液 量LiOH) 交换膜精制饱 和LiCl 锌锰干电池 ① ② ③ ④ A.装置①中，盐桥（含有KCI溶液）中的K+移向CuSO4溶液 B.利用装置②电解饱和LCI溶液可制取LiOH,图中x离子交换膜是阴离子交换膜 C.利用装置③可电解精炼银 D.装置④锌筒作负极，发生还原反应，该电池的锌筒容易发生自放电 轮复习40分钟周测卷十日 化学第2页（共4页）】 10.我国科学家研发了一种可充电电池装置，充电时该装置可吸收CO2合成甲酸，其具体工作原理 如图所示。已知将阴离子交换膜、阳离子交换膜复合组成双极膜，双极膜中间层中的H2O解 离为H+和OH,并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是 a 。b L膜 P膜 Fe(CN)] ! CO [Fe(CN) HCOOH 双极膜 A.L膜是阴离子交换膜，P膜是阳离子交换膜 B.放电时，电子由a流向M极 C.充电时，外电路中每通过1mol电子，理论上双极膜中间层中有0.5molH2O解离 D.充电时，N极上发生的电极反应式为CO2+2e十2H+—HCOOH 班级 姓名 分数 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、非选择题（本题共2小题，共40分） 11.(20分)电化学在现代生活、生产和科学技术的发展中发挥着越来越重要的作用。回答下列 问题： (1)高铁酸钾电池的模拟实验装置如图所示，已知放电时，石墨电极附近有红褐色浑浊。 电流表 石墨 盐桥 K,FeO,与KOH混合液KOH溶液 ①该电池放电时，正极的电极反应式为 ②盐桥中盛有饱和KNO3溶液，此盐桥中NO3向 (填“左”或“右”)移动。 (2)“神舟”飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。 ①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将 能转化为 能，除供 给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为Cd+2 NiOOH+2H,0放电 充电 Cd(OH)2+2Ni(OH)2,充电时，阳极的电极反应式为 ;当 飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近溶液的碱性 (填“增强”“减弱”或“不变”)。 ②紧急状况下，应急电池会自动启动，应急电池的两极材料分别是锌和氧化银，电解质溶液是 K0H溶流，工作原理为2a十Ag,0十H,0器2Ag+2(0H,其负极的电极反应式为 ;该电池放电过程中，电解质溶液的pH (填“变 大”“变小”或“不变”)。 化学第3页（共4页） 衡水金卷·先享题·高三一车 12.(20分)亚运会火炬燃料甲醇是利用焦炉气中的氢气(H2)与从工业尾气中捕集的二氧化碳 (CO2)合成，并由远程甲醇动力重卡提供运输保障。回答下列问题： I.二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2(g)+3H2(g)一CHOH(g)+H2O(g)。该 反应一般认为通过下列步骤实现： ①CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H1=+41kJ·mol-1 ②CO(g)+2H2(g)-CH3OH(g)△H2=-90kJ·mol-1 (1)总反应的△H= kJ·mol1;若反应①为慢反应，下列示意图中能体现上述 反应能量变化的是 (填选项字母)。 CO+H2O+2H> C0+H2O+2H以 C0+H0+2H2 C02+3H2 CO2+3H2 CH2OH+H2O CHOH+H2O C02+3H2CH,0H+H0 CO2 CO+H2O CHOH +3H2+2H2 +H20 A 反应历程 B 反应历程 c反应历程 反应历程 D Ⅱ.甲醇可作为燃料使用，也可用CHOH和O2组合形成质子交换膜燃料电池，其结构示意图 如图所示： 催化剂 负載e 催化剂 (电极c) (电极d) H 质子交换膜 (2)电池总反应为2CH3OH+3O2一2CO2+4H2O,则电极c的电极反应式为 (3)一个电化学过程的装置示意图如图所示。已知甲池的总反应式为2CHOH+3O2十4KOH 2K2CO3+6H2O。 CH OH 电极 电极 KOH溶液 过量AgNO,溶液MgC1,溶液 甲池 也 丙池 ①甲池是 (填“原电池”或“电解池”)，通入O2的电极作 极。 ②乙池是 (填“原电池”或“电解池”)，石墨电极的电极反应式为 ,一段时间后丙池 (填“阴极”或“阳极”)附近有白色浑浊 出现。 ③当乙池中Ag极的质量增加5.40g时，甲池中理论上消耗O2 mL(标准状况)。 复习40分钟周测卷十三 化学第4页（共4页） 回高三一轮复习L ·化学· 高三一轮复习40分钟周测卷/化学（十二） 命题要素一贤表 注： 1.能力要求： I.知识获取能力Ⅱ，实践操作能力Ⅲ.思维认知能力 2.学科素养： ①宏观辨识与微观探析 ②变化观念与平衡思想 ③证据推理与模型认知④科学探究与创新意识 ⑤科学态度与社会责任 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 分 知识点 值 (主题内容) n ① ② ③ ④ ⑤ 档次系数 1 选择题 6 电解池概念、组成、电解原理等 易 0.75 2 选择题 6 电解池电极反应式、电解原理等 中 0.65 3 选择题 6 原电池电极反应式书写、金属的防护 易 0.80 电解原理的应用、电解原理的理解及 4 选择题 6 判断、电解池有关计算 0.65 原电池电极反应式书写、金属的化学 选择题 6 0.75 腐蚀与电化学腐蚀、吸氧腐蚀 别 6 选择题 金属的化学腐蚀与电化学腐蚀 易 0.80 电解原理的理解及判断、电解池有关 7 选择题 6 中 0.65 计算 选择题 原电池正负极判断、电解池电极 8 6 中 0.60 反应式 9 选择题 原电池、电解池原理及电解精炼和化 6 易 0.80 学电源 10 选择题 6 二次电池的理解及判断 难 0.55 原电池原理、电解原理的理解及判 11 非选择题 20 易 0.75 断、电解池有关计算 盖斯定律、甲醇燃料电池的理解、电 12 非选择题 20 中 0.65 解池的相关原理及计算 ·43· ·化学· 参考答案及解析 香考答条及解析 一、选择题 74g/mol=37g,C项正确；氧气将乙二醛氧化为乙醛 1.A【解析】由图可知，左侧电极是阳极，SO2失去电 酸，自身被还原为氯离子，化学方程式为CHO十HO 子生成SO,电极反应式为SO2-2e+4OH CHO SO十2HzO,A项错误；该装置将光能和电能转化 +Cl2-CHO+2HCI,D项错误。 为化学能，B项正确；阳极SO2失去电子生成SO,S COOH 元素的化合价由十4价上升到十6价，每生成1mol 5.B【解析】图2中铁为正极，锌为负极，该方法是牺 硫酸根离子，伴随2ol电子转移，阴极O2得到电子 牲阳极法，A项正确；图2中铁作为正极，电极反应式 生成H2O2,电极反应式为O2十2e十2H+ 为O2十4e十2H20—4OH,B项错误；离子在半 H2O2,根据电子守恒可知，生成1molH2O2,C项正 凝固态的琼脂内可定向移动，C项正确；图1中铁作 确；由图可知，氢氧根离子进入阳极参加反应，交换膜 为负极，发生氧化反应，其电极反应式为Fe一2e 应该为阴离子交换膜；氢离子进入阴极参加反应， —Fe2+,Fe+与K[Fe(CN)s]反应产生蓝色沉淀， 交换膜b应该为阳离子交换膜，D项正确。 铜作为正极，其电极反应式为O2十4e十2H20 2.D【解析】由图可知，在a电极上，H,O电离产生的 4OH,生成氢氧根离子，铜电极附近变红，由于铜丝 H+得到电子被还原为H2,则a电极为阴极；在b电 缠在铁钉的中段，所以琼脂中会出现蓝、红、蓝三个色 极上NH失去电子产生N2,因此b电极为阳极，A 块，D项正确。 项错误：电解时，在a电极上发生反应：2H2O十2e 6,B【解析】钢是铁碳合金材料，表面接触空气、水蒸 —H2个十2OH-,反应消耗水产生OH,因此电解 气，易形成原电池发生吸氧腐蚀，防腐涂料可以防水、 后左侧电极室KOH溶液浓度增大，则溶液pH会增 隔离O2,降低腐蚀速率，A项正确；铝和锌的金属活 大，B项错误：电解过程中左侧c(OH)增大，右侧 动性大于铁，故铝和锌均作为负极，失去电子，保护了 c(OH)减小，溶液中OH会通过阴离子交换膜从 铁，B项错误：钢铁在海水中发生吸氧腐蚀时，正极电 左向右迁移，C项错误；阳极电极反应式为2NH一 极反应式为O2+2H,O十4e一4OH,C项正确； 6e十6OH—N2十6H2O,D项正确。 方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，不能完全消除铁的腐 3.D【解析】由于金属活动性：Zn>Fe,钢铁外壳为正 蚀，D项正确。 极，锌块为负极，A项错误；Zn失去电子，发生氧化反 7,A【解析】由图可知，该装置为电解池装置，B电极 应：Zn-2e一Zn+,镶嵌的锌块会被逐渐消耗，需 表面发生2H0-4e—O2个+4H+,为阳极；A电 根据腐蚀情况进行维护和更换，不能永久使用，B项 极为阴极，发生还原反应，A电极电势低于B电极，A 错误；由分析可知，该方法为栖牲阳极法，C项错误； 项错误；B电极为电解池阳极，A电极为电解池阴极， Zn失去电子，发生氧化反应：Zn-2e一Zn+,D项 电解池中阳离子由阳极移向阴极，故氢离子由B电极 正确。 经过质子交换膜移向A电极，B项正确：A电极为阴 4.C【解析】由信息可知，a极为阳极，b极为阴极，阳 极发生的电极反应式为2C-2e一C,个，阴极 极，POM发生还原反应转化为POM,故POM转 化为POM的过程为氧化反应，C项正确；根据得失 发生的电极反应式为2H+十2e—H2个，氢离子由 电子守恒，有3O2~12e~2N2,阳极生成3molO2 左侧经离子交换膜进入右侧，离子交换膜为阳离子交 转移12mole,可还原2molN2,标准状况下体积为 换膜，A项错误：极为阳极，与外电源的正极相连，B 项错误；根据得失电子守恒有1 mol OHC一COOH~ 44.8L,D项正确。 1 mol Cl2~2mole,则当外电路通过1mole时， 8.C【解析】放电时，右侧电极为正极，B2得电子生成 Br,正极的电极反应式为Br十2e—2Br,A项 理论上最多可生成乙醛酸的质量为号mol× 正确；由分析可知，放电时，AQDSH2失电子生成 ·44· 高三一轮复习 I ·化学· AQDS和H+,则物质a为AQDSH2,B项正确；充电 【解析】(1)①放电时，石墨电极附近生成红褐色浑 时，左侧电极的电极反应式为AQDS十2e+2H 浊Fe(OH)a,KFeO,转化为Fe(OH),化合价降 一AQDSH2,H+被消耗，则AQDS/AQDSH2储液 低，发生还原反应，因此石墨电极为正极，该电池放 罐中的pH增大，H从右侧电极通过质子交换膜移 电时，正极的电极反应式为FeO十3e+4HO 向左侧电极，C项错误：增大储液罐体积，储存的反应 -Fe(OH)x￥十5OH。 物增加，可提高液流电池的储能容量，D项正确。 ②盐桥中盛有饱和KNO3溶液，电解质中阴离子 9.A【解析】原电池中阳离子向正极移动，铜是正极， NO向负极移动，因此盐桥中NO向右移动。 所以盐桥中的K+移向CuSO溶液，A项正确；电解 (2)①飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将太阳 饱和LCI溶液可制取LiOH,左侧阴极上是水中H 能转化为电能；根据工作原理Cd+2 NiOOH+ 放电生成H2,溶液中剩余OH,右侧阳极上是氯离 2H,0枚电CdOH,+2Ni(OH)2,放电时，Cd化合 充电 子放电生成C2,L移向左侧与OH结合得到 价升高，失去电子变为Cd(OH)2,作原电池的负极， LiOH溶液，故x离子交换膜是阳离子交换膜，B项错 NiOOH化合价降低，得到电子变为Ni(OH)2,作原 误；电解精炼银，粗银应该为阳极，精银为阴极，C项 电池的正极，因此充电时，阳极的电极反应式为 错误；锌锰干电池中锌筒作负极，发生氧化反应，Z Ni(OH)2一e+OH—NiOOH+H,O:当飞船运 中含有杂质，会有自放电现象，D项错误。 行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负 10.C【解析】由信息可知，充电时该装置可吸收CO2 极电极反应式为Cd-2e+2OH—Cd(OH)2, 合成甲酸，即N极将CO2转化为HCOOH,发生还 则负极附近溶液的碱性减弱。 原反应，则N极为阴极，电极反应式为CO2十2H 十2e—HCOOH,此时M极为阳极发生氧化反 ②根据工作原理为Zn十Ag0十H,O放电2Ag十 充电 应，电极反应式为[Fe(CN)s]-一e Zn(OH)2分析，放电时，Zn失去电子变为Zn(OH)2, [Fe(CN)]3,阳离子移向阴极区，即P膜为阳离子 作原电池负极，其负极的电极反应式为Zn一2e十 交换膜，L膜为阴离子交换膜，A项正确；由分析可 2OH—Z(OH)2;放电时水被消耗，碱液浓度增 知，放电时，N为负极，M为正极，a为阳极，b为阴 大，pH变大。 极，故电子由N流向b,再由a流向M极，B项正确； 12.(20分) 双极膜中间层中发生反应：H2O一H+十OH,由 I.(1)-49(2分)A(2分) 于电子所带电荷数与H+或OH所带电荷数相等， Ⅱ.(2)CH3OH-6e+H2OCO2+6H+(3分) 则外电路中每通过1mol电子，通过P膜的H+或L (3)①原电池(2分)正(2分) 膜的OH物质的量均为1mol,即充电时，外电路中 ②电解池(2分)2H2O-4e—O2个十4H+(3 每通过1mol电子，双极膜中间层中有1molH2O 分)阴极(2分) 解离，C项错误；由分析可知，充电时，N极上发生的 ③280(2分) 电极反应式为CO2+2e+2H+—HCOOH,D项 【解析】I.(1)已知：①CO2(g)十H2(g)一CO(g) 正确。 +H2O(g)△H1=+41kJ·mol-1,②CO(g)+ 二、非选择题 2H2(g)-CHOH(g)△H2=-90kJ·mol-1, 11.(20分) 根据盖斯定律，由①十②得反应CO2(g)十3H(g) (1)①FeO+3e+4H2O—Fe(OH)3↓+ —CHOH(g)+H2O(g)△H=△H+△H2= 50H(3分) +41kJ·mol1-90kJ·mol-1=-49k·mol-1: ②右(2分) 若反应①为慢反应，说明反应活化能较大，反应①为 (2)①太阳(2分，其他合理答案也给分)电(2分) 吸热反应，总反应为放热反应，故选A项。 Ni(OH)2-e+OH-—NiOOH+HO(3分) Ⅱ.(2)电池总反应为2CHOH+3O2—2CO2+ 减弱(2分) 4H2O,电极c是电子流出的电极，为负极，负极上甲 ②Zn-2e+2OH—Zm(OH)2(3分)变大 醇失电子产生二氧化碳，电极反应式为CHOH (3分) 6e+H2O—CO2+6Ht。 ·45·