(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（R）

高三一轮复习周测卷/化学 (十二)电解池金属的腐蚀与防护 (考试时间90分钟，满分100分) 可能用到的相对原子质量：H1C12N14O16A127C135.5K39Fe56Cu64 一、选择题（本题共10小题，每小题2分，共20分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1.利用如图所示装置研究铁的电化学腐蚀与防护，下列说法错误的是 A.若M为锌棒，开关K掷于A处，可减缓铁的腐蚀 B.若M为碳棒，开关K分别掷于B、C处，铁的腐蚀速率：C>B C.可用K3[Fe(CN)s]溶液检验铁是否发生腐蚀 度水： D,钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢 2.装置如图所示，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，F2O3逐渐溶解，下列判断错误的是 石墨 oa bo 石墨 电极 直流电源 电极Ⅱ 室 I室 Ⅲ室 H30 0.01 mol Fe2O2 CuCl2溶液 Na2SO4溶液 阴离子交换膜 质子交换膜 A.a是电源的负极 B.当通过质子交换膜的H+为0.2ol时，左侧电极I所在区域溶液质量减轻了27g C.CI厂通过阴离子交换膜由左向右移动 D.当0.01 mol Fe2O3完全溶解时，至少产生氧气0.336L(标准状况) 3.传统方法制备的氧化铝中往往含有氧化钠，氧化钠含量的高低直接影响氧化铝制品的抗压强度 及电绝缘性，一种电渗析法生产低钠氧化铝的装置如图所示，将Na[Al(OH)4]溶液加入阴极 室，不含钠离子的缓冲液加入阳极室，最终在阳极室得到产品。下列说法正确的是 A.氧化铝常用于制造耐高温材料，实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH ⑧ 离子交 ⊙ 换膜 B.氧化钠、氧化铝都属于碱性氧化物 C.中间的离子交换膜为阳离子交换膜 阳极室 阴极室 H+(沉淀室) OH D.理论上，阴极每产生2.24L气体（标准状况），阳极可得到10.2g氧 化铝 NH3H2O+HNO3 Na[Al(OH)4] 4.利用微电解技术处理工业废水是金属电化学腐蚀的重要应用，用零价铁(F)去除水体中的硝酸 盐(NO)已成为环境修复研究的热点之一。将足量铁粉投入水体中，经24小时后测定NO的 去除率和H,反应原理如图所示，结果如下表所示。下列说法错误的是 初始pH pH=2.5 pH=4.5 NO3 NH4 NO去除率 接近100% <50% 24小时后pH 接近中性 接近中性 FeO(OH) -FeO(OH) Fe3O4(疏松、能导电) 铁的最终物质形态 (不导电) 不导电) Fe Fe Fe3O4 Fe304 化学第1页（共8页) 衡水金卷·先享题·高 A.作负极的物质是Fe B.正极的电极反应式是NO3+8e+10H+-NH+3H2O C.pH=2.5时，铁粉发生析氢腐蚀 D.pH=4.5时，NO的去除率低，其原因是生成了较多的FeO(OH),FeO(OH)不导电，阻碍电 子转移 5.某品牌保暖贴的使用说明如图所示，下列说法错误的是 品名：一次性保暖贴 主要成分：铁粉、水、食盐、活性炭、蛭石、吸水性树脂 产品性能：平均温度为55℃，最高温度为63℃，发热时间在12小时以上 使用说明：使用时将外包装袋撕开，取出内袋，将保护衬纸揭下。贴在需要取 暖或热敷部位的内衣外侧；使用完后，从衣服上撕下即可【严禁直接 接触皮肤】 A.保暖贴主要是将化学能转化为热能 B.袋内形成原电池，正极反应为O2+2H2O十4e—4OH C.保暖贴使用的是双层包装，外层由不透气的明胶层制成，内层由微孔透气膜制成，目的是为了 保证放热的时间和温度 D.保暖贴使用后，内袋物质变为深褐色，其中含有氯化钠，四氧化三铁等物质 6.下列关于电解CuCl2溶液（如图所示）的说法正确的是 A.左侧石墨电极表面逐渐被红色金属覆盖 石墨棒 石黑棒 B.总反应：CuCl2Cu2++2C1 C.电解一段时间后，向电解质溶液中加入一定量氯化铜固体即可复原 溶液 D.若将左侧石墨换为粗铜，电解过程中转移了0.02ol电子，则粗铜质量减少0.64g 7.图a~c分别为氯化钠（颜色代表不同元素，大小无实际意义）在不同状态下的导电实验微观示 意图(X、Y均表示石墨电极，且与直流电源的连接方式均相同，8表示水分子)。下列说法正确 的是 小 Qb 图a 图c A.图示中○代表的离子是钠离子 B.图b、图c中两极产物相同 C.X与直流电源的正极相连 D.图c中，每生成22.4LCl2,同时产生2 mol NaOH 三一轮复习周测卷十二三 化学第2页（共8页） ® 8.一种微生物制氢装置如图所示，该装置能有效地产生氢气。下列说法错误的是 电源N M 附着有 钉/碳纳 米米 的碳刷 CO CH2O。 8888 Na,SO,溶液 KOH溶液 A.M为电源正极 B.电解总反应：C6H12Os+6H2O—6CO2A+12H2N C.每转移2mole,有2molH+通过质子交换膜 D.常温下，电解一段时间后，右室中电解质溶液的pH升高 9.电解能处理酸性工业废水中的乙醛，过程中电极反应存在如下物质间的转化：①H2O→H2; ②H2O→O2;③CH3CHO→CH3CH2OH;④CH3CHO→CO2;⑤CH3CHO→CH3COOH。下列 说法错误的是 A.发生反应②⑤的电极电势较另一电极更高 B.乙醛既体现氧化性又体现还原性 C.当生成46g乙醇时，电路中转移2mol电子 D.电解过程中，电极附近溶液的pH:阴极>阳极 10.一种以NaBr作为电解液，在恒压电解池中光催化烯烃转化为环氧化物的方法如图所示。下列 说法正确的是 A.BVO4为电解池的阴极 直流电源 B.若Pt电极生成11.2L(标准状况)H2,理论上生 H2O ◇R Br2- HBrO- 成0.5mol8R 米 HBr H20、 C.上述过程中只有极性键的断裂与生成 杂 H20 OH H2 D.上述过程中涉及到的有机反应类型均为取代 Br OH OH -Br、 人R OH 反应 BiVO4 OH R 二、选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部 选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分) 11.实验室可用苯乙酮间接电氧化法合成苯甲酸，其原理如图所示。下列说法错误的是 A.膜m为阴离子交换膜 电源 B.每生成1mol苯甲酸盐，转移4mol电子 膜m C.电路中转移2mol电子，阴极区溶液质量减少18g I02 D.若用铅蓄电池作电源，a电极应与PbO2极相连 诚对 NaOi溶液 化学第3页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 12.科学家在利用双极膜反应器电化学合成氨领域取得重要成果，装置如图所示，下列说法错误 的是 A.交换膜c为阳离子交换膜 B.a电极反应式为NO3+8e+6H2O一NH3◆+9OH C.双极膜中消耗8mol水时，b电极生成2mol气体 D.电解一段时间后，KOH溶液的浓度保持不变 H2O雕 13.某化学实验小组以铅蓄电池为电源模拟对含二甲胺(CH3)2NH的工业废水进行处理，工作原 理如图1所示(a池发生反应的微观过程如图2所示，工作过程中b池溶质的物质的量不变)。 下列说法正确的是 A.离子交换膜为阴离子交换膜 B.工作时铅蓄电池的铅电极连接处理后的废水 N2、CO 阳极 含二甲胺废水 阳极 电极 H2O (加入一定量 (含少量NaOH) (CH3)2NH C.转移6mole时，阳极区生成 NaCl和NaOH CIO 0.2 mol N2 离子交换膜 OH 图1 图2 D.阴极电极反应式：2H2O一4e一4H++O2◆ 14.硝酸盐电化学合成氨具有条件温和、能源清洁等优势。电解KNO3溶液合成氨的装置示意图 如图1所示；双极膜(BPM)由离子交换膜AEL、CEL和中间层IL复合而成，装置工作时其内 部结构如图2所示。下列说法错误的是 中间层 KNO CEL IL AEL KNO H2O H2O 2H4 20H 双极膜(BPM) 图1 离子交换膜 图2 A.a接电源负极，发生还原反应 B.装置工作时，OH通过AEL进入阳极区，阳极区溶液pH逐渐增大 C.总反应为KNO,十2H,0通电NH,◆+20，◆+KOH D.每生成17gNH3,各有8molH+和OH通过离子交换膜 15.己二腈[NC(CH2)4CN]是合成尼龙-66的中间体。利用丙烯腈(CH2一CHCN)电解制备己二 腈的原理如图1所示；己二腈、丙腈(C2HCN)的生成速率与季铵盐浓度的关系如图2所示。 下列说法错误的是 质子交换膜 A.电极Y为电解池的阴极 己二腈、 (153.4)己二腈 3 B.电解过程中稀硫酸的浓度逐渐减小 石墨电极X 丙稀腈 2 -ii 石墨电极Y C.生成己二腈的电极反应式为 丙睛 (15,0.8)丙腈 2CH2 -CHCN+2e+2H+-> 出 0 51015202530 稀硫酸 丙烯腈、季铵盐溶液 季铵盐浓度(10-3molL1) NC(CH2)CN 图1 图2 D.季铵盐的浓度为1.5×10-2mol·L1时，电解1h通过质子交换膜的n(H+)为4.2× 10-3 mol 三一轮复习周测卷十二三 化学第4页（共8页） R 班级 姓名 分数 题号 1 2 9 10 11 12 13 14 答案 三、非选择题（本题共5小题，共60分） 16.(11分)电化学知识在我们的生产、生活中被广泛应用。回答下列问题： (1)如图所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在电极上分别通入氢气和氧气。 ①图中左侧装置通氢气的一极为 ,通氧气的电极 上的发生的电极反应式为 酸性电解质 ②图中右侧装置为惰性电极电解100mL0.5mol·L1CuSO4的溶 H20 液，电解一段时间后得到1.6g铜，电解总反应的化学方程式为 含金属催化剂的多孔电极CuSO4溶液 ,阳极的电极反应式为 ;若要使电解质溶液恢复 到电解前的状态，可加入 (填选项字母)。 a.CuO b.Cu(OH)2 c.CuCO d.Cuz (OH)2CO (2)VB2空气电池是目前储电能力最高的电池。以VB2空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸 铜溶液如图所示。 VB2电树 a电极 b电极 c电极 选择性膜KOH溶液 CuSO4溶液 4 该电池工作时的总反应为4VB2十11O2一4B2O3+2V2O,VB2极发生的电极反应为 ;当外电路中通过0.04mol电子时，B装置内共收集到 0.448L气体（标准状况），若B装置内的液体体积为200L(假设电解前后溶液体积不变)，则 电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为 mol·L1。 17.(12分)回答下列问题： (I)用NaOH吸收SO2后，所得NaHSO3溶液经电解后可制取Na2SzO4溶液，反应装置如图所 示。电解时每有1molS2O生成，则有 molH+透过质子交换膜。 电源 S202 电极A 电极B S0 HSO 质子交换膜 (2)选择合适的电极材料，可通过电解法将模拟氨氮废水（主要含NH4)全部转化为N2。电解 时，阳极发生多个电极反应。·OH为羟基自由基，保持恒定电流电解相同时间，测得溶液初 始pH对氨氮去除率及溶液中c(·OH)的关系如图所示。 初始pH从12增大到13时，溶液中c(·OH)减小的可能原因是 8100 0.1 解80 0.08 60 0.06 40 (3)H,0,在Fe、C的存在下生成具有强氧化性的·OH,·0H可 579111213 将有机物氧化降解。EF-H2O2-FeO,法可用于水体中有机污染物降解， 溶液初始pH 化学第5页（共8页)】 衡水金卷·先享题·高三 其反应机理如图所示。阳极的电极反应式为 ,X微粒的 化学式为 ,阴极附近Fe+参与反应的离子方程式为 29 4-2Ht Fe2 O2 其他 -02 R- 阴 反应 阳 H2O2 极 H 极 Fe2 有机物 Fe HO Fe+ H2O (4)CH和CO2都是比较稳定的分子，科学家利用电化学装置实现 两种分子的耦合转化，其原理如图所示。若生成的C2H4和C2H:的 电极B 物质的量之比为1：1，则阳极的电极反应式为 -固体电解质（传导0-） 电极AO碳 00 0氧 ·氢 18.(12分)高铁酸钾(KFO4)是兼具杀菌消毒和吸附絮凝功能的高效水处理剂。回答下列问题： I.电解法制备K2FeO4 通直流电 装置如图所示，原理为Fe十2KOH+2H2O K2FeO4+3H2A。 (1)灰铸铁材料作 极。 电源 盐桥 (2)电解时，左侧烧杯中溶液的pH (填“升高” “降低”或“不变”)。 石墨 灰铸铁 (3)写出电解时石墨电极的电极反应式： KCI溶液KOH溶液 Ⅱ.水相法制备K2FeO4 实验流程如图所示。 过量NaOH、 NaCIO混合液 过量KOH浓溶液 0.500molL1 FeNO33溶液 反应 过滤 →反应→过滤·→KzFc04 NaC、NaNO3(滤渣) 滤液 (4)实验室制取NaCIO所需的两种原料为 (5)写出反应I的化学方程式： (6)简述反应Ⅱ能生成K2FeO4的原因： Ⅲ.纯度分析 水相法制备的产品纯度测定步骤如下：称取0.500g产品配成100mL溶液。取25.00ml置于锥形 瓶，再加入足量NaCr(OH)]溶液，再加适量稀硫酸；最后用0.l00mol/L(NH)2Fe(SO4)2标准溶 液滴定，终点时消耗标准溶液15.00ml。主要反应如下： FeO+[Cr (OH)]-Fe(OH)3+CrO+OH;2CrO+2H+-Cr2O+H2O; Cr2O号-+6Fe2++14H+-2Cr3++6Fe3++7H2O。 (7)该K2FeO产品纯度为 轮复习周测卷十二 化学第6页（共8页） ® 19.(12分)日常生活中使用的金属往往含有杂质，当这样的金属与潮湿的空气或者电解质溶液接 触时，会在其表面的杂质附近形成许多微小的原电池而被腐蚀。钢铁吸氧腐蚀的原理如图1 所示。回答下列问题： Fe电解质溶液O2--_OH Fe e 图1 (1)钢铁吸氧腐蚀的正极反应式是 (2)下列关于金属腐蚀的防护方法说法正确的是 (填序号)。 ①用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被腐蚀的金属，能够减缓金属的腐蚀 ②镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更易生锈 ③改变金属内部组成、结构可以防止金属腐蚀 ④牺牲阳极法是将被保护的金属作正极，以一种活动性较强的金属作负极 ⑤外加电流法是将被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，连接直流电源 (3)铁制品腐蚀的有关示意图如图2、3、4所示。 固定的 铁丝（含碳） 充满氧气，铁丝末端 Fe 外接电源 靠近液面未接触 钢闸门 辅助 海水 海水 ☐电极 稀硫酸 图2 图3 图4 ①图2插入海水中的铁棒（含碳量为10.8%）越靠近烧杯底部发生电化学腐蚀就越 (填“轻微”或“严重”)。 ②图3的保护方法为 ,钢闸门应与外接电源的 极相连。 ③图4在反应过程中U形管内左侧液面的变化是 (4)科学家发现在O2浓度很小的海底也有厌氧微生物（如硫酸盐还原菌SRB)对海洋钢制部件 的腐蚀，其原理如图5所示，已知溶液中的S2-完全转化为FS,写出该铁合金腐蚀的总反应的 离子方程式： SRB细胞膜 Fe(OH), FeS S02 S2- H HO Fe2 Fe2 Fe合金 图5 化学第7页（共8页） 衡水金卷·先享题·高 20.(13分)“双碳（即碳达峰与碳中和）”要求加快降低碳排放步伐，引导绿色技术创新，提高产业和 经济的全球竞争力。电催化CO2制备高附加值的化学品既能满足“双碳”要求，又能实现CO2 的资源化利用。回答下列问题： (1)我国科学家研发了一种在废水处理中实现碳中和的绿色化学装置，同时获得乙酰胺，其原 理如图1所示。 催化剂 直流电源 NO, NH OH CH,CHO >CH,CH=NOH→CH,C=N→CH,CNH NaOH溶液 含NO,废水与NaOH溶液 CO. 石墨电极a 阳离子交换膜 石墨电极b 图1 ①石墨电极b为 极。 ②电解一段时间后，I室溶液的pH逐渐 (填“增大”“减小”或“不变”)。 ③理论上，每产生0.1mol乙酰胺的同时电极b生成O2的体积为 (标准状况)。 (2)在铜基配合物的催化作用下，利用电化学原理将CO2转化为含碳化合物X,装置如图2所 示。相同条件下，恒定通过电解池的电量，测得生成不同含碳化合物X的法拉第效率(FE) Qx(生成X所需的电量) [下E一Qa（电解过程中通过的总电量)X100%]随电压的变化如图3所示。 CO HCOO H2O KHCO,溶液 KHCO,溶液 CH M电极 阳离子交换膜 N电极 电压V 图2 图3 ①U1V时，M电极上的还原产物为 ②U,V时，阴极室消耗气体与阳极室产生气体的物质的量之比为 (填“1：2” “2:1”或“无法计算”)。 ③U3V时，测得生成的n(CH4):n(C2H4)=7:4,则纵坐标x= 三一轮复习周测卷十二 化学第8页（共8页）】 R高三一轮复习R ·化学· 高三一轮复习周测卷/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 分 知识点 能力要求 学科素养 预估难度 题号 题型 值 (主题内容) Ⅲ ① ② ③ ④ ⑤ 档次 系数 1 选择题 2 铁的电化学腐蚀与防护 易 0.92 2 选择题 2 电解原理应用 易 0.80 3 选择题 2 电渗析法生产低钠氧化铝 易 0.80 4 选择题 2 微电解技术处理工业废水 易 0.80 选择题 2 保暖贴与电化学 易 0.76 6 选择题 2 电解CuCl2溶液 易 0.75 7 选择题 2 电解氯化钠 中 0.65 e 选择题 2 不对称中性碱性微生物制氢 中 0.63 9 选择题 2 电解能处理酸性工业废水中的乙醛 中 0.63 恒压电解池中光催化烯烃转化为环 10 选择题 中 0.60 氧化物 11 选择题 4 苯乙酮间接电氧化法合成苯甲酸 0.60 12 选择题 利用双极膜反应器电化学合成氨 中 0.59 13 选择题 4 工业废水电化学处理 中 0.54 14 选择题 硝酸盐电化学合成氨 难 0.50 15 选择题 丙烯腈电解制备己二腈 难 0.48 16 非选择题 11 电化学知识与生产、生活 / 易 0.72 17 非选择题 12 电解原理的综合应用 易 0.71 18 非选择题 12 高铁酸钾的制备 中 0.65 19 非选择题 12 铁的腐蚀与防护 / 中 0.60 20 非选择题 电催化CO2制备高附加值的化学品 中 0.55 ·63· ·化学· 参考答案及解析 香考答条及解析 一、选择题 :4.C【解析】由图可知，Fe失电子作负极，正极是NO3 1.B【解析】若M为锌棒，开关K掷于A处，M为负 得电子变成NH,反应为NO+8e+10H一 极，F为正极，可减缓铁的腐蚀，A项正确；若M为 NH十3H2O,A、B项正确，C项错误：pH=2.5时， 碳棒，开关K分别掷于B、C处，与B相连时M为阴 不导电的FeO(OH)零散分布在FeO,上，不影响体 极，Fe为阳极，Fe被腐蚀，与C相连时，M为阳极，Fe 系导电；而pH=4.5时，FeO(OH)均匀覆盖在FeO, 为阴极，被保护，铁的腐蚀速率：B>C,B项错误；可用 上，阻碍电子的转移，从而阻碍反应进行，D项正确。 KFe(CN).]溶液检验铁是否发生腐蚀，腐蚀产生的 5.D【解析】铁与氧气的反应是一个放热反应，在袋内 Fe+与K[Fe(CN)g]溶液产生蓝色沉淀，C项正确； 形成原电池，反应加快，并放出大量的热，A项正确； 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢，因为 在保暖贴的内袋中，食盐溶于水成为离子导体，铁粉 海水中电解质离子浓度大，腐蚀速率快，D项正确。 为负极材料，活性炭为正极材料，当空气中的氧气通 2.B【解析】由石墨电极Ⅱ产生氧气可知，电极Ⅱ为阳 过微孔透气膜进入后在正极发生反应O2十2HO十 极，电极I为阴极，则a是电源的负极，A项正确：随 4e—4OH,B项正确：为了使温度能够保持一段 着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质， 时间，保暖贴使用了矿旷物材料蛭石做保温材料，其放 C需通过阴离子交换膜由左向右移动从而保持溶 热的时间和温度可以通过透气膜的透氧速率进行控 液的电中性，当通过质子交换膜的H+为0.2mol时， 制，C项正确；使用后，保暖贴内袋中铁粉最终变为三 左侧电极I所在区域溶液中0.1ol铜离子得电子， 氧化二铁固体，D项错误。 0.2ol氯离子通过阴离子交换膜由左向右移动，相 6.C【解析】左侧石墨电极与电源正极相连，为阳极， 当于减轻0.1mol氧化铜的质量，质量减轻了 发生反应2C1-2eC2↑，A项错误；总反应为 0.1mol×135g·mo-1=13.5g,B项错误、C项正 CuCL,电解Cu十C,↑，B项错误：根据两极产物可知， 确；当0.01 mol Fe2 O3完全溶解时，发生反应Fe2O 向电解质溶液中加入一定量氯化铜固体即可复原，C +6H+—2Fe3++3H,O,消耗氢离子为0.06mol, 项正确：若将左侧石墨换为粗铜，电解过程中粗铜一 根据阳极电极反应式2HO一4e一O2个十4H+, 极的单质铜、活性杂质均放电，惰性杂质转化为阳极 产生氧气为0.015mol,体积为0.336L(标准状况)， 泥沉积，故转移0.02mol电子，粗铜质量减少不等于 D项正确。 0.64g,D项错误。 3.D【解析】氧化铝熔点高，常用于制造耐高温材料。 7.C【解析】根据图c中水合离子的H和)原子的朝 氧化铝能与氢氧化钠反应，不能用氧化铝坩埚熔化 向可判断○代表氯离子，○代表钠离子，A项错误；图 NOH,A项错误：氧化钠属于碱性氧化物，氧化铝属 b表示电解熔融氯化钠，图c表示电解氧化钠溶液， 于两性氧化物，B项错误；将Na[Al(OH),]溶液加入 两极放电离子不同，产物不同，B项错误；由信息可 阴极室，不含钠离子的缓冲液加入阳极室，最终在阳 知，○代表氯离子，O代表钠离子，故X为阳极，与直 极室得到产品，可知[AI(OH):]通过离子交换膜进 流电源的正极相连，C项正确：未指明标准状况，无法 入阳极室，中间的离子交换膜为阴离子交换膜，C项 计算，D项错误。 错误；阴极的电极反应为2HzO+2e一H2个十 8.D【解析】钉/碳纳米管端生成H发生还原反应， 2OH,阳极室的总反应为4[A1(OH)1]--4e 为阴极，N为负极，M为正极，附着有微生物的碳刷 2AlO十O2↑十8HO,阴极每产生2.24L氢气（标 为阳极。由分析可知，M为正极，A项正确；由图可 准状况)，阳极可得到0.1 mol Al2O,质量为10.2g 知，反应物为C6H12O:和H2O,生成物为CO2和H2, D项正确。 总反应方程式为C6H2O。+6H2O—6CO2个十 ·64· 高三一轮复习R ·化学· 12H2个，B项正确；根据电荷守恒，每转移2mol电 6mol电子，B项错误；阴极反应式：2H2O+2e一 子，有2olH+通过质子交换膜，C项正确；钉/碳纳 H2↑十2OH,电路中转移2mol电子，阴极区产生 米管为阴极，阴极反应式为2HO十2eH个十 1molH2,移向阳极区2 mol OH,阴极区溶液质量 2OH,生成的OH结合从阳极转移过来的H又生 减少36g,C项错误；a电极为阳极，若用铅蓄电池作 成了HO,故阴极室KOH溶液的pH不会升高，D 电源，a电极应与铅蓄电池正极PbO2极相连，D项 项错误。 正确。 9.C【解析】②H2O→O2,⑤CH CHO→CH COOH, 12.D【解析】水电离出的氢离子通过阳离子交换膜c 涉及化合价升高，电解时为阳极，电势高，A项正确； 进入阴极室，A项正确；与直流电源负极相连的电 ③CH,CHO→CH,CH,OH;④CH,CHO→CO2,两种 极为电解池的阴极，水分子作用下硝酸根离子在阴 转化，乙醛既体现氧化性又体现还原性，B项正确：当 极得到电子发生还原反应生成氨气和氢氧根离子， 生成46g乙醇时，同时又有其它反应发生，所以电路 电极反应式为NO十8e+6H2O一NH↑+ 中转移电子数目不一定为2mol,C项错误；电解液为 9OH,B项正确；由分析可知，b电极为阳极，氢氧 酸性，电解过程中氢离子在阴极得电子，pH值增大， 根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和 溶液的pH:阴极>阳极，D项正确。 水，电极反应式为4OH-4e—O2个+2H2O,由 10.B【解析】BiVO,电极发生氧化反应，2Br-2e 得失电子数目守恒可知，转移8mol电子时，双极膜 中消耗8mol水，b电极生成2mol氧气，C项正确： —Br2,是阳极，则Pt电极为阴极，发生还原反应， 电解一段时间后，阳极室中的氢氧化钾的物质的量 2H2O十2e—H2↑十2OH,A项错误；根据图示 不变，水的质量增大，则氢氧化钾的浓度减小，D项 可知，转移2mol电子，得到1molH2和1 mol Bra2, 错误。 1 nol Br2与水得到1 mol HBrO,又与烯烃得到 13.AC【解析】阴极的电极反应式为2H2O十2e 1mol环氧化物，因此若Pt电极生成11.2L(标准状 2OH+H2↑，工作过程中b池溶质的物质的量不 况)H2,即0.5molH2,理论上生成0.5mol 变，则阴极区产生的O移向阳极，离子交换膜为 吕RB项正确：B,与水反应发生非极性键的断 阴离子交换膜，A项正确；在电解池中，阳极与电源 裂，C项错误：HBO与烯烃发生加成反应，D项 的正极相连，铅蓄电池的铅电极为负极，二氧化铅为 错误。 正极，则铅蓄电池的铅电极连接阴极，B项错误；根 二、选择题 据电极反应2C1-2e—Cl2个，转移6mole时 11.BC【解析】a极区碘单质与氢氧根离子反应生成 生成3molC2,图2中发生反应：Cl十2OH一 次碘酸根离子，为保持电荷守恒，则需b极产生的氢 CIO +CI +H2 O,15CIO+2(CH3)2 NH+80H 氧根离子移动到a极区，则膜m为阴离子交换膜，A —15C1十N2个十4CO+11H0,可得关系式： 项正确；à极碘离子失电子生成碘单质，碘单质与氢 15C~15C0~N,可知闲极区生成30- 氧根离子反应生成次碘酸根离子，次碘酸根离子将 0.2molN2,C项正确：阴极是水中氢离子得电子生 成氢气，含少量aOH说明溶液为碱性，则电极反 苯乙酮氧化生成苯甲酸盐 CH+310- 应式为2HO十2e一2OH+H,↑，D项错误。 14.B【解析】电解KNO3溶液合成氨，NH3在a电极 由硝酸根得电子生成，故a为阴极，连接电源负极， +CHI+2OH,可得3I2~3IO 发生还原反应，A项正确：阳极生成O2,电极反应为 2HO-4e=O2↑十4H,中间层的OH通过 AEL进入阳极区，但是被消耗，阳极区溶液pH不 变，B项错误：电解KNO3溶液得NH和O2,选项 ~6e,每生成1mol苯甲酸盐，转移 所给总反应方程式正确，C项正确：由总反应可知， ·65· ·化学· 参考答案及解析 每生成17gNH3,对应生成2molO2,则各有8mol 2VB2+22OH-22e—V2O5+2B,O3+11H2O; H+和OH通过离子交换膜，D项正确。 当外电路中通过0.04mol电子时阳极得到氧气 15.BD【解析】电极Y为电解池的阴极，A项正确：阳 0.01mol,标准状况下体积为0.224L,B装置内共 极是水电离出的氢氧根放电，生成氢离子通过质子 收集到0.448L气体（标准状况），则氢气体积为 交换膜进入阴极室，电解过程中阳极室溶剂减少，硫 0.224L,即0.01mol,得到0.02mol电子；根据得 酸的物质的量不变，因此电解过程中稀硫酸的浓度 失电子守恒，溶液中Cu+得到电子0.02mol,说明 逐渐增大，B项错误；丙烯晴在阴极得到电子生成己 Cu2+物质的量为0.01mol,则其浓度 二腈，生成己二腈的电极反应式为2CH2一CHCN 为0.05mol·L1。 +2e+2H+→NC(CH2):CN,C项正确：生成丙 17.(12分) 腈的电极反应式为CH2一CHCN+2e+2H+ (1)2(2分) CH.CH.CN,季铵盐的浓度为1.5×102mol·L-1时， (2)溶液初始pH过大时，·OH不稳定，易分解生 己二腈和丙腈的生成速率分别为3.4×103mol·h 成O,和H2O(2分，其他合理答案也给分) 和0.8×103mol·h1,则每小时通过质子交换膜 (3)Fe-2e-Fe2+(2分)O2(2分)HO2+ 的氢离子的物质的量最少为3.4×103mol·h1×1h H++Fe2+—Fe3+十HO十·OH(2分) ×2+0.8×10-3mol·h-l×1h×2=8.4× (4)4CH4+3O2--6e—C2H4+C2Hs+3H2O 10-3mol,D项错误。 (2分) 三、非选择题 【解析】(1)由图可知，左侧电极为阳极，右侧电极为 16.(11分) 阴极，阴极的电极反应式为2HSO+2e+2H (1)①负极(1分)O2+4e+4H+—2H2O(1分) —SO十2H2O,因此电解时每有1molS,O ②2CuS0,.+2H0电解2Cu十0，++2H,S0,(2分) 生成，有2molH+透过质子交换膜。 2HO-4eO2个+4H+(1分)ac(2分) (2)c(·OH)随溶液pH的增大而增大，但与pH (2)2VB2+22OH--22e—V2O5+2BO2+ 12相比较，pH=13时c(·OH)显著减小，然而此时 11H20(2分)0.05(2分) 氨氮去除率无明显变化，表明此时氨氮的去除主要 【解析】(1)①左侧通入氢气发生氧化反应，为负极， 由氨氮直接电极氧化反应为主，·OH浓度降低但 右侧通入氧气为正极，电极反应式为O2十4H十 并未参与氧化溶液中的NH,溶液初始pH过大 4e—2H2O。 时，·OH不稳定，·OH自身易分解生成O2 ②电解100mL0.5mol·L-1CuSO,溶液，发生的 和H2O。 电解反应的化学方程式为2CuS0,十2H,0电解2Cu (3)图中阳极上Fe失去电子，阳极的电极反应式为 十O2个十2H2SO,a电极为阳极，阳极上溶液中的 Fe-2e—Fe2+,阴极附近2X+2H+—H2O2+ 氢氧根离子失电子发生氧化反应，电极反应式为 O2,由电荷及元素守恒可知X为O2;阴极附近 2HO-4eO2个十4H+,b电极为阴极，阴极上 Fe+与HO2反应，结合图中生成物可知离子反应 溶液中铜离子得电子生成铜，电极反应式为C+十 为HO2+H++Fe2+—Fe++H,O+·OH。 2e-一Cu;电解得到1.6gCu,物质的量为 (4)由图可知，电极B为电解池的阳极，在氧离子作 用下，甲烷在阳极失去电子发生氧化反应生成乙烯、 64g·mol7=0.025mol,溶液中铜离子的物质的 1.6g 乙烷和水，若生成的乙烯和乙烷的物质的量之比为 量为0.05mol,说明电解只生成了铜和氧气，为了使 1:1,由元素守恒可知，电极反应式为4CH十3O CuSO,溶液恢复原浓度，应加入CuO或CuCO3,但 -6e=C2H+C2H.+3H2O。 不能加入Cu(OH)2、Cu(OH)2CO3,因为它们与硫 18.(12分) 酸反应后会增加水，故选ac项。 I.(1)阳(1分) (2)根据总反应可知，VB,极发生的电极反应式： (2)升高(1分) ·66· 高三一轮复习R ·化学· (3)2H2O+2eH2↑+2OH(2分) 生成OH,此时正极反应式为O2十2HzO十4e Ⅱ.(4)C(1分)NaOH(1分) -40H 。 (5)2Fe(NO3 )3+3NaCIO+10NaOH =2Na,Fe0) (2)用电镀的方法，在钢铁制品表面镀上一层不易被 +6NaNO,+3NaCI+5H,O(2) 腐蚀的金属，隔绝了F与空气、水的接触，故能够减 (6)该温度下，高铁酸钾的溶解度远小于高铁酸钠， 缓金属的腐蚀，①正确；镀铜铁制品镀层受损后，形 高铁酸钾析出(2分) 成原电池，铁比铜活泼作负极，则铁制品比受损前更 Ⅲ.(7)79.2%(2分) 易生锈，②正确；改变金属内部组成、结构可以防止 【解析】I.(1)由电解原理可知，Fe失去电子发生氧 金属腐蚀，例如做成不锈钢，③正确：牺牲阳极法是 化反应转化生成FeO,故灰铸铁材料作阳极，石墨 将被保护的金属作正极，以一种活动性较强的金属 作阴极。 作负极，这是原电池原理，①正确：外加电流法是将 (2)电解时，左侧烧杯中的电极反应为2HO十2e 被保护的金属作阴极，惰性电极作辅助阳极，连接直 H2个十2OH,故左边烧杯中pH值升高。 流电源，阴极因为电子的输入，则金属不会失去电子 (3)电解时，石墨为阴极，电极反应式为2HzO十2e 被保护，⑤正确。 —H2个+2OH。 (3)①由图可知，图2中插入海水中的铁棒发生吸氧 Ⅱ.(4)实验室一般通过氯气和氢氧化钠溶液反应制 腐蚀，吸氧腐蚀中，氧气的浓度越大，铁的腐蚀速率 取NaCIO,故制取NaCIO所需的两种原料为Cl2、 越快，越靠近烧杯底部氧气的浓度越小，则铁的腐蚀 NaOH。 程度就越轻微。 (5)反应I为硝酸铁、NaOH、次氧酸钠反应生成高 ②由图可知，图3中钢闸门应与外接电源的负极相 铁酸钠，故化学方程式为2Fe(NO,)3十3 NaCIO十 连做电解池的阴极，该保护方法为外加电流法。 10NaOH -2Na2 FeO+6NaNOs 3NaCl ③由图可知，图4中未与稀硫酸接触的铁丝先发生 +5H2O。 吸氧腐蚀消耗氧气，使得U形管左侧气体压强减 (6)反应Ⅱ为高铁酸钠和氢氧化钾反应生成高铁酸 小，液面升高，当液面与铁丝接触后，铁丝发生析氢 钾，该反应能发生的原因是该温度下，高铁酸钾的溶 腐蚀生成的氢气使得U形管左侧气体压强增大，液 解度远小于高铁酸钠，高铁酸钾析出。 面下降，所以反应过程中U形管内左侧液面先升高 Ⅲ.(7)根据反应方程式可以建立关系式：2FeO~ 后降低。 CrO~6Fe2+,因此可得25mL溶液中K2Fe(O, (4)该铁合金腐蚀的总反应的离子方程式为4Fe十 的物质的量为15X10LX0.1mol/L=5× 3 4H2 O++SO- SRE3Fe(OH):+FeS+2OH. 10·mol,故100mL溶液中K,FeO:的物质的量为 20.(13分) 4×5×10-mol=2×10-3mol,则K2Fe04产品纯 (1)①阳(2分) 度为2X103molX198g/m0×10%=79.2%. ②增大(2分) 0.5g ③7.84L(2分) 19.(12分) (2)①H2(2分) (1)02+2H2O+4e=4OH(2分) ②无法计算(2分) (2)①②③④⑤(2分) ③42(3分) (3)①轻微(2分) 【解析】(1)①根据电极反应物变化可知，石墨电极b ②外加电流法(1分)负(1分) 为阳极。 ③先升高后降低(2分) ②I室发生电极反应：NO2+4e+4HO (4)4Fe+4H,O+SO2 SRB 3Fe (OH):+FeS+ NH2 OH+50H 2CO2+10e+7H2O 2OH(2分) CH:CHO+10OH,电解一段时间后，溶液的pH 【解析】(1)钢铁吸氧腐蚀，正极上O2得电子被还原 逐渐增大。 ·67· ·化学· 参考答案及解析 ③产生乙酰胺的转化为NO2+2CO,→ ②图3中显示U2时含碳化合物为HCOO,且 CH3CONH2,转移电子数为14，理论上，标准状况 FE%较低，即并不是只有CO2转化为HCOO,同 下，每产生0.1mol乙酰胺的同时电极b有 时水在阴极放电生成H2,无法计算。 0.1molX14×22.4L/mol=7.84L0,生成 ③当电解电压为U3V时，CO2→CH转移8e, 4 2CO2→C2H转移12e,当电解生成的n(CH:): (2)①由图3可知，当电解电压为U1时，电解过程中 含碳还原产物的FE%为0，说明二氧化碳没有在阴 CH)=7:4时，可建立等式希=器则： 极得到电子发生还原反应，而是水在阴极得到电子 =42。 发生还原反应生成H2。 ·68·