考教衔接6 电有机合成-【红对勾讲与练·讲义】2026年高考化学大一轮复习全新方案基础版

3.(1)负(2)增大减小不变(3)0.025mol·L1 (4)0.78g 解析：(1)三个装置是串联的电解池。电解AgNO3溶液时， Ag在阴极发生还原反应生成Ag,所以质量增加的铜电极 是阴极，由此推知X是电源负极。(2)电解KC溶液生成 KOH,溶液pH增大；电解CuSO1、K,SO,溶液生成HzSO,, 溶液pH减小；电解AgNO,溶液，银为阳极，不断溶解，Ag 在阴极不断析出，AgNO:溶液浓度基本不变，pH不变。 (3)通电5min时，C中析出0.02 mol Ag,电路中通过 0.02mol电子；B中共收集0.01mol气体，若该气体全为氧 气，则电路中需通过0.04ol电子，电子转移不守恒，因此， B中电解分为两个阶段，先电解CSO溶液，生成O2,后电 解水，生成O2和H2,B中收集到的气体是O2和H2的混合 物。设电解CuSO1溶液时生成O2的物质的量为xmol,电 解H2O时生成O2的物贡的量为ymol,则4x十4y=0.02 (电子转移守恒)，x十3y=0.01(气体体积之和)，解得x= y=0.0025,所以n(CuS01)=2×0.0025mol=0.005mol, c(CuS0,)=0.005m0=0.025mol.L-。(4)常温下，通 0.2L 电5min时，A中生成钾0.02mol,质量为39g·mol厂1X 0.02mol=0.78g。 考教衔接6电有机合成 NO, NH, 1.Db电极上 发生还原反应生成 ,可 OH 知b是阴极，是阳极，b与外接电源的负极相连，故A错误； 阳极(Pb电极)的电极反应式为Pb-2e十SO一PbSO,￥， 故B错误：转移2mol电子，阳极室有1 mol SO转化为 PbSO,沉淀，同时有2molH+移入阴极室，电解一段时间 后，阴、阳两极室中电解质溶液的质量减小，故C错误；阴极 NO, NH, C CI 发生反应 +4e +4H 十HO,理 OH NH2 论上每生成1mol ,电路中转移4mole,故D OH 正确。 2,B由题干装置图可知，要通过膜电解法制得纯碱、甘氨酸 (H2NCH2COOH)和高浓度烧碱，则盐室2中产生甘氨酸， 即双极膜c中的H向左移动，则电极A为阴极，电极反应 为2HCO,+2e一H2◆十2CO,电极B为阳极，电极 反应式为4OH-4e-O,个十2H20,盐室2中Na经 过膜a即阳离子交换膜进入盐室l,碱室2中Na经膜b进 入碱室1，据此分析解题。由分析可知，膜为阳离子交换 膜，A错误；由H,NCH,COO+H+一H2NCH,COOH 可知，制得7.5g甘氧酸，即行50.1m0,则电路上 通过0.1mole,即由0.1 mol Na由盐室2进入盐室1， 同时盐室1中产生0.05molH2,即盐室1增重0.1mol× 23g/mol一0.05mol×2g/mol=2.2g,B正确；由分析可 知，碱室2反应式为4OH-4e—02↑十2H2O,C错误； 由分析可知，一段时间后，碱室1浓度变大，碱室2浓度变 小，D错误。 462红构·讲与练·高三化学·基础版 3.D该装置是电解池，电极b上3-甲基吡啶转化为烟酸过程 中“加氧少氢”，发生氧化反应，则b为阳极，a为阴极，阴极电 NH2 S-CH2—CH-COOH 极反应式为 +2e+2H+-= S-CH,-CH-COOH NH NH2 2HS一CH2—CH—COOH,A正确；电解池中阳离子移向 阴极，则H+移向电极a,B正确；电极b上3-甲基吡啶转化 为烟酸过程中发生氧化反应，在酸性介质中电极反应式为 CH COOH +2H2O-6e +6H, COOH C正确：根据电子守恒可得关系式为 6e NH, 6HS一H,CCH一COOH,因此生成6mol半胱氨酸的 同时生成1mol烟酸，D错误。 考点三金属的腐蚀与防护 …》梳理·必备知识《… 1.氧化 2.(1)电解质溶液无有微弱氧化氧化电化学 (2)酸性弱中性Fe-2e—Fe+2H+十2e一 H2◆O2十2H2O十4e一4OH吸氧腐蚀 3.(1)①原电池a.负极b.正极②电解a.阴极b.阳极 正误判断(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√ …》提升·关键能力《… 1.D船体表面刷漆是物理方法防止金属腐蚀，故A不符合题 意；加入铬、锰、硅等制成不锈钢是改变金属内部结构，是物 理方法防止金属腐蚀，故B不符合题意；自行车链条涂油是 物理方法防止金属腐蚀，故C不符合题意；水中的钢闸门连 接电源的负极，是外加电流法，是电化学方法，故D符合 题意。 2.D钢铁发生吸氧腐蚀，正极上消耗氧气，电极反应式为 O2十2H2O十4e一4OH,A正确；导线与Zn块连接为牺 牲阳极法，B正确；导线应连接外接电源的负极，为外加电流 法，C正确；导线与Cu块连接不能保护钢铁输水管，D错误。 3.D①是密闭体系，NaCl溶液中溶解的O2较少，不足以使生 铁片明显锈蚀，A项正确；苯属于非电解质，②中无电解质溶 液，不满足电化学腐蚀的条件，B项正确：根据③中现象，铁 在中性环境下发生吸氧腐蚀，正极反应式为O2十4e 2H2O一4OH,C项正确；根据现象可知，③中发生吸氧 腐蚀，说明苯不能隔绝O2,D项错误。 考教衔接7金属的腐蚀与防护 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，从而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。172 红对构·讲与练·高三化学·基础版 考教衔接6电有机合成 电有机合成是一种利用电化学方法合成有机化合物的技术，在近几年的高考题中屡屡出现。它可 以在温和条件下高效地实现各种有机反应，具有环保、高效、可控等特点，电有机合成相对于传统有机 合成具有显著的优势。 【考题】(2024·湖北卷)我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化 去情境抓关键 剂，用H2C2O,和NH2OH电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中 (1)根据两极上的物质转化 H2O解离的H+和OH在电场作用下向两极迁移。已知在KOH溶液 判断阴阳极。 中，甲醛转化为HOCH2O,存在平衡HOCH2O+OH (2)根据电解原理和题意写 [OCH,O]2-十H,O。Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2 出阴阳极的电极反应式。 e一HCOO+H·。下列说法错误的是 (3)根据电极反应式分析极 电源 区电解质溶液发生哪些 真题 HC PbCu 变化？ -HCOO (4)根据电子转移和离子迁 HO 示 HCHO 移之间的量化关系分析生成 HSO、KSO KOH溶液 溶液 1 mol H:N+CH2COOH双 HO NH. 双极膜 极膜中解离H,O的物质 A.电解一段时间后阳极区c(OH)减小 的量。 B.理论上生成1 mol H:N+CH2COOH双极膜中有4molH,O解离 【答案】B C.阳极总反应式为2HCHO+4OH-2e-2HCOO+H个+2HO D.阴极区存在反应H,C2O+2H++2 e=CHOCOOH+H2O 【教材】（人教版选择性必修1P109)电有机合成 联教材理要点 许多有机化学反应包含电子的转移，使这些反应在电解池中进行时 1.在有机反应中，去氧或加 称为电有机合成。例如，制造尼龙-66的原料己二腈[NC(CH2),CN]用 氢的反应为还原反应，加氧 量很大，传统上以乙炔和甲醛为原料经过很长路线才能合成己二腈。如 或去氢的反应为氧化反应。 改用电合成法，则先以丙烯为原料制备丙烯腈(CH2一CHCN),再用丙烯 2.写电极反应式时注意电解 真题 腈电合成己二腈。电合成己二腈的反应如下。 池中各室电解装置所处的环 阳极：H2O一2e 源 20,↑+2H 境条件，即酸性条件下不出 现OH,碱性条件下不出现 阴极：2CH2-CHCN+2H++2e-NC(CH2),CN H,有机环境中一般为O。 总反应：2CH-CHCN+H0电解NC(CH).CN+20, 3在电化学原理中，电路中 转移的电子数是相等的 与其他有机合成相比，电有机合成具有反应条件温和、反应试剂纯净 和生产效率高等优点 章 a 类题精练 质子交换膜 NO 1.(2024·河北石家庄二模)电有机合成是一种应 Pb电极 Cu电极 用广泛的新型有机合成方法。某种3-氯-4-氨基 NH 苯酚的电有机合成装置如图所示，下列说法正 OH 确的是 ( CH.COOH.H,so,水溶液 搅拌磁子 HSO,水溶液 第七章化学反应与能量 173 A.b与外接电源的正极相连 A.膜a为阴离子交换膜 B.Pb电极的电极反应式：Pb-2e—Pb2+ B.制得7.5g甘氨酸，盐室1增重2.2g C.电解一段时间后，阴、阳两极室中电解质溶液 C.碱室2反应式为2H,O-4e—O2个+4H 的质量均增大 D.一段时间后，碱室1浓度变小，碱室2浓度 NH2 CI 变大 D.理论上每生成1mol ,电路中转移 3.(2023·重庆卷)电化学合成是一种绿色高效的 合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱 OH 氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是 4 mol e 2.(2024·浙江杭州模拟)某研究团队通过膜电解 NH2 法制得纯碱、甘氨酸(H2 NCH2COOH)和高浓 S-CH:CH-COOH CH 度烧碱，其装置如图所示。其中膜a、b为离子 S-CH一-CH-cOOH胱氨酸 3甲基毗定 NH. 质子交换膜 COOH 交换膜，双极膜c在直流电的作用下，中间界面 NH, 烟酸 6 HS一CHCH一COOH半胱氨酸 层水发生解离产生H+和OH。下列说法正确 A.电极a为阴极 的是 ) B.H+从电极b移向电极a 电极A 膜a 双极膜c 膜b 电极B CH H,O C.电极b发生的反应为 +2H2O OH COOH 6e +6H+ NaHCO,溶液H,NCH,COONa NaOH溶液NaOH溶液 盐室1 溶液盐室2 碱室1 碱室2 D.生成3mol半胱氨酸的同时生成1mol烟酸 考点三 金属的腐蚀与防护 梳理>必备知识 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀（以钢铁制锈蚀为例） 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 1.金属腐蚀的本质 钢铁表面吸附的水膜 金属原子失去电子变为金属阳离子，发生 反应。 条件 环境 酸性很或呈 2.金属腐蚀的类型 但溶有一定量的氧气 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀 电极 负极 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 反应 正极 七 当不纯的金属与 Fe+2H+- 2Fe+0,+2H,O= 金属与其表面接触的 总反应 接触时会发生 Fe2++H2个 2Fe(OH), 一些物质（如O2、 概念 原电池反应，比较活 联系 更普遍 CL2、SO2等)直接反应 泼的金属发生氧化反 3.金属的防护 而引起的腐蚀 应而被腐蚀 (1)电化学保护法 现象 电流产生 电流产生 ①牺牲阳极法— 原理 本质 金属被 较活泼的金属被 a. :比被保护金属活泼的金属； 联系 者往往同时发生，但 腐蚀更普遍 b. :被保护的金属设备。 1742构·讲与练·高三化学·基础版 ②外加电流法 原理 2.(2025·广东广州 金属块或外接电源 a. :被保护的金属设备； 高三阶段训练)全 -地面 导线 b. :惰性电极。 世界每年因钢铁锈 (2)改变金属材料的组成，如制成合金等 蚀会造成巨大的损 钢铁输水管 (3)在金属表面覆盖保护层，如在金属表面喷涂 失，为了保护地下的钢铁输水管所采取的措施 油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料、电镀、发蓝 如图所示。下列说法不正确的是 () 或表面钝化等。 A.钢铁发生吸氧腐蚀，正极反应为O2十2HO十 正误判断正确打“/”号，错误打“×”号。 4e--40H (1)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理 B.导线与Zn块连接为牺牲阳极法 相同。 ( ) C.导线应连接外接电源的负极 (2)Al、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧 D.导线与Cu块连接也可保护钢铁输水管 化物。 ( 3.关于研究生铁的锈蚀实验，下列分析不正确 (3)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生 的是 ( 成Fe3+ 序号 ① ② ③ (4)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就 完全失去了对金属的保护作用。 N2 实验 (5)牺牲阳极法利用原电池原理，能有效地保护金 NaCI溶液 苯 溶液 属不容易被腐蚀。 生铁片 生铁片 生铁片 8小时未观察8小时未观察 1小时观察到 ,提升>关键能力 现象 到明显锈蚀 到明显锈蚀 明显锈蚀 1.(2024·广东华南师大附中质检)下列防止金属 A.①中，NaCl溶液中溶解的O2不足以使生铁 腐蚀的方法属于电化学防护的是 片明显锈蚀 A.船体表面刷漆 B.②中，生铁片未明显锈蚀的原因之一是缺少 B.加入铬、锰、硅等制成不锈钢 电解质溶液 C.自行车链条涂油 C.③中正极反应式为O2+4e+2HO一4OH D.水中的钢闸门连接电源的负极 D.对比①②③，说明苯能隔绝O2 考教衔接7金属的腐蚀与防护 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，腐蚀快慢与 去情境抓关键 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： (1)图1和图2发生的 ↑+ 电化学原理是什么？ 第七 (2)在题给装置中失去 期极 电子发生氧化反应的 章 栖性阳极 辅助阳极 是哪些物质？ (3)外加电压的高低对 展 图1 图2 所发生的电化学反应 下列说法正确的是 会造成什么影响？ 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 B.图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应： 蚀电流为零时，两个装 O2+4e+2H20-4OH 置中的电化学反应是 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 否都已经停止？ 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