主题六　第16讲 选择题突破：电解池原理及应用　金属防护【精讲精练】-2026届高三化学二轮复习.题型突破（新高考通用）

主题六　电化学及其应用 第16讲 选择题突破：电解池原理及应用　金属防护 1．对比掌握电解规律(阳极为惰性电极) 电解类型 电解质实例 溶液复原物质 电解水型 NaOH、H2SO4或Na2SO4 水 电解电解质型 HCl或CuCl2 原电解质 放氢生碱型 NaCl HCl气体 放氧生酸型 CuSO4 CuO或CuCO3 2．金属电化学保护的方法 【高考失分点】 1．熟记微粒的放电顺序 2．阳极的腐蚀电流大于阴极的腐蚀电流(几乎为零)。 3．有机化合物的电化学合成是新高考的命题热点和方向 (1)直接有机电合成：有机合成反应直接在电解池的两电极通过氧化反应、还原反应完成。 (2)间接有机电合成：有机化合物的氧化反应(或还原反应)，仍采用氧化剂(或还原剂)，用传统的化学方法进行，但氧化剂(或还原剂)在反应后以电化学方法(电解氧化或电解还原)再生后反复使用。 如利用糠醛(CHO)的电氧化反应可合成糠酸(COOH)，利用其电还原反应则可合成糠醇(CH2OH)，主要反应过程如右：COOHCHOCH2OH 阳极反应：CHO＋H2O－2e－===COOH＋2H＋； 阴极反应：CHO＋2H＋＋2e－===CH2OH。 4．电化学装置中“膜”种类与使用是新高考命题重点和方向 (1)阳离子交换膜只允许阳离子通过；阴离子交换膜只允许阴离子通过；质子交换膜只允许氢离子通过。 (2)双极膜由阳离子膜和阴离子膜复合而成的。只允许H＋和OH－通过，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离出H＋和OH－并通过阳膜和阴膜分别向两极区移动。 5．新型电极的出现成为新高考题的命题方向。如2024年湖北高考题就出了双位点PbCu电催化剂作电极。 1．(2025·河北高考)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x<1)再锂化的电化学装置，其示意图如图： 已知：参比电极的作用是确定LixCoO2再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是(　　) A．LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2 B．产生标准状况下5.6 L O2时，理论上可转化 mol的LixCoO2 C．再锂化过程中，SO向LixCoO2电极迁移 D．电解过程中，阳极附近溶液pH升高 【答案】　B 【解析】　由装置图可知，该装置中有直流电源，为电解池，则LixCoO2(x<1)转化为LiCoO2过程中，Co元素化合价由＋(4－x)降为＋3，LixCoO2得电子发生还原反应，为阴极，电极反应式为LixCoO2＋(1－x)e－＋(1－x)Li＋===LiCoO2，Pt电极为阳极，失电子，发生还原反应，电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，据此回答。由分析知，LixCoO2电极上发生的反应为LixCoO2＋(1－x)e－＋(1－x)Li＋===LiCoO2，A错误；由电极反应式可知，产生标准状况下5.6 L(即0.25 mol)O2时转移1 mol电子，理论上转化 mol的LixCoO2，B正确；SO为阴离子，应向阳极移动，即向Pt电极迁移，C错误；由阳极电极反应式可知，电解过程中，阳极产生H＋、消耗H2O，酸性增强，则阳极附近pH降低，D错误。 2．(2025·河南高考)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 下列说法正确的是(　　) A．Ⅱ为阳离子交换膜 B．电极a附近溶液的pH减小 C．电极b上发生的电极反应式为[Fe(CN)6]4－＋e－===[Fe(CN)6]3－ D．若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5 g NaCl，理论上可回收1 mol LiCl 【答案】　D 【解析】　由题图可知，左侧为阴极，电极反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，右侧为阳极，电极反应为[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－，在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水，钠离子透过膜Ⅰ进入阴极区得到氢氧化钠，氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，在此处得到LiCl，则膜Ⅰ为阳膜，膜Ⅱ为阴膜，膜Ⅲ为阳膜，据此解答。由分析可知，膜Ⅱ为阴膜，A错误；a电极的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－，pH变大，B错误；由分析可知，电极b的反应为[Fe(CN)6]4－－e－===[Fe(CN)6]3－，C错误；每脱除58.5 g NaCl，转移电子数为1 mol，有1 mol Li＋和1 mol Cl－分别透过离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ，可得到1 mol LiCl，D正确。 3．(2024·浙江选考)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是(　　) A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 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 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 【解析】　图1为牺牲阳极的阴极保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，其失去电子被氧化；图2为外加电流的阴极保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，其本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的Cl－，A不正确；图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H＋放电外，海水中溶解的O2也会竞争放电，故可发生O2＋4e－＋2H2O===4OH－，B正确；图2为外加电流的阴极保护法，理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C不正确；图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了Fe－2e－===Fe2＋的发生，钢闸门不发生化学反应，但是牺牲阳极发生了氧化反应，辅助阳极上也发生了氧化反应，D不正确。 【解题攻略】　解含离子交换膜电化学装置题方法突破 第一步：分清隔膜类型。即交换膜属于阳膜、阴膜或质子膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过隔膜。 第二步：写出电极反应式，判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断透过膜的离子迁移方向。 第三步：分析隔膜作用。在产品制备中，隔膜作用主要是提高产品纯度，避免产物之间发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。 1．(2025·河南漯河三模)一种在电催化剂TiO2－x作用下，还原NO合成铵盐的原理如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．膜M为阴离子交换膜 B．装置工作一段时间后，b极表面pH明显升高 C．a极的电极反应式为NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O D．标准状况下，b极收集6.72 L气体时，阴极上有0.3 mol NH生成 【答案】　C 【解析】　由装置图可知a极NO转化为NH，N从＋5价降低到－3价，得到电子，发生还原反应，a极为阴极，电极反应为NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O，b极上H2O转化为O2，O从－2价升高到0价，失去电子，发生氧化反应，b极为阳极，电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑。由分析可知，a极为阴极，b极为阳极，膜M为阳离子(H＋)交换膜，A项错误；阴极电极反应为NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O，阳极电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，工作一段时间后，铂极表面pH明显下降，B项错误；由分析可知a极为阴极，电极反应为NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O，C项正确；根据得失电子守恒，2O2～8e－～NH，阴极生成的铵根离子n(NH)＝×＝0.15 mol，D项错误。 2．(2025·湖南益阳三模)在微生物作用下将2,4-二氯苯酚电解脱氯降解为苯酚的装置如图所示。下列说法错误的是(　　) A．电极a的电势比电极b的高 B．N极的电极反应式：＋4e－＋2H＋===OH＋2Cl－ C．H＋由左向右移动通过质子交换膜 D．当生成9.4 g苯酚时，理论上M电极区生成CO2的质量为8.8 g 【答案】　D 【解析】　在电极M上，CH3COOH失去电子生成CO2，发生氧化反应，为阳极；在电极N上，得到电子生成OH，发生还原反应，为阴极；电极a为正极，电极b为负极，在电解池中，阳离子向阴极移动。由装置图可知，M极为阳极，N极为阴极，所以电极a的电势比电极b的高，A项正确；N极的电极反应式为＋4e－＋2H＋===OH＋2Cl－，B项正确；在电解池中，阳离子向阴极移动，所以H＋由左向右移动，C项正确；M极的电极反应式为CH3COOH－8e－＋2H2O===2CO2↑＋8H＋，根据M、N极的电极反应式可知，当生成9.4 g(0.1 mol)苯酚时，生成CO2的质量为4.4 g，D项错误。 选择题热点专项分级训练 电解池原理及应用 【强基练】 1．(2025·云南高考)一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中H2O解离的H＋和OH－在电场作用下向两极迁移。除硼原理：[B(OH)4]－＋H＋===B(OH)3＋H2O。下列说法错误的是(　　) A．Pt电极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O B．外加电场可促进双极膜中水的电离 C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D．Ⅳ室每生成1 mol NaOH，同时Ⅱ室最多生成1 mol B(OH)3 【答案】　C 【解析】　由题图中氢离子和氢氧根的流向，可推出左侧Pt电极为阳极，右侧石墨电极为阴极，阳极发生的反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，阴极发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，据此解答。由分析可知，Pt电极为阳极，阳极发生的反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，A正确；水可微弱的电离出氢离子和氢氧根，在外加电场作用下，使氢离子和氢氧根往两侧移动，降低了两离子浓度，可促进双极膜中水的电离，B正确；由分析可知，Ⅲ室中氯化钠浓度降低了，说明钠离子往阴极方向移动，氯离子往阳极方向移动，即钠离子往右侧移动，通过Y膜，则Y膜为阳离子交换膜，氯离子往左侧移动，通过X膜，则X膜为阴离子交换膜，C错误；Ⅳ室每生成1 mol NaOH，则转移1 mol电子，有1 mol氢离子移到Ⅱ室中，生成1 mol B(OH)3，D正确。 2．(2025·河北邯郸三模)吉林大学一学者在酸性电解液中以顺丁烯二酸和2－甲基呋喃为目标产物，成功构建糠醛发散成对电化学转化体系(如图)。下列说法错误的是(　　) A．电极a的电势低于电极b B．离子交换膜应选用质子交换膜 C．电路中转移4 mol e－时，两极消耗等量的糠醛 D．电极b的电极反应式为－8e－＋4H2O===HOOH＋CO2＋8H＋ 【答案】　C 【解析】　糠醛在电极a发生还原反应，电极a的电极反应式为＋4e－＋4H＋===＋H2O，电极a为阴极；糠醛在电极b发生氧化反应，电极b的电极反应式为－8e－＋4H2O===HOOH＋CO2＋8H＋，电极b为阳极，据此解答。电极b上发生氧化反应，为阳极，电极a上发生还原反应，为阴极，电极a的电势低于电极b，故A正确；电极a消耗质子，电极b生成质子，因此离子交换膜选用质子交换膜效果较好，故B正确；根据得失电子守恒，a、b电极消耗的糠醛的物质的量为2∶1，与转移电子数无关，故C错误；据分析电极b的电极反应式为－8e－＋4H2O===HOOH＋CO2＋8H＋，故D正确。 3．(2025·河北沧州二模)生物电芬顿系统是将生物(电活性微生物，弱酸、中性条件下活性高)电化学系统与芬顿氧化工艺耦合的新兴水处理技术，产生的活性中间体·OH在废水处理领域具有良好的应用前景。现用生物电芬顿系统处理含CN－废水，工作原理如图，下列叙述错误的是(　　) A．离子交换膜为质子交换膜 B．电解过程中a极区pH增大 C．b极电极反应式为O2＋2e－＋2H＋===H2O2，还伴随反应：Fe2＋＋H2O2＋H＋===Fe3＋＋·OH＋H2O D．若处理1 mol CN－，不考虑其他副反应，理论上电路中通过10 mol e－ 【答案】　B 【解析】　由题图可知，甲烷在a极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，a极为阳极，生成的氢离子通过质子交换膜由阳极区进入阴极区，b极为阴极，酸性条件下氧气在阴极得到电子发生还原反应生成过氧化氢，反应生成的过氧化氢与Fe2＋反应生成羟基自由基，羟基自由基与溶液中的CN－反应生成氮气和二氧化碳。由分析可知，a极为电解池的阳极，水分子作用下甲烷在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，生成的氢离子通过质子交换膜由阳极区进入阴极区，故A正确；由分析可知，a极为电解池的阳极，a极电极反应为CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋，反应中消耗水，若为弱酸条件下，电解过程中a极区pH减小，故B错误；由分析可知，b极为阴极，酸性条件下氧气在阴极得到电子发生还原反应生成过氧化氢，电极反应式为O2＋2e－＋2H＋===H2O2，反应生成的过氧化氢与Fe2＋反应生成羟基自由基，反应的离子方程式为Fe2＋＋H2O2＋H＋===Fe3＋＋·OH＋H2O，故C正确；由分析可知，b极为阴极，酸性条件下氧气在阴极得到电子发生还原反应生成过氧化氢，电极反应式为O2＋2e－＋2H＋===H2O2，反应生成的过氧化氢与Fe2＋反应生成羟基自由基，反应的离子方程式为Fe2＋＋H2O2＋H＋===Fe3＋＋·OH＋H2O，羟基自由基与溶液中的CN－反应生成氮气和二氧化碳，反应的离子方程式为2CN－＋10·OH＋2H＋===2CO2↑＋N2↑＋6H2O，由方程式可得如下转化关系CN－～5·OH～5H2O2～10e－，则处理1 mol CN－时，不考虑其他副反应，理论上电路中通过电子的物质的量为10 mol，故D正确。 4．(2025·广东佛山二模)科研团队使用碳纳米管作电极，实现了常温、常压条件下尿素[CO(NH2)2]的合成，原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．活性电极的电极电势高于Pt电极 B．活性电极上CO2被还原 C．“气体”经过分离后，可以补充甲室消耗的CO2 D．电路中转移16 mol电子时，甲侧溶液质量增加44 g 【答案】　C 【解析】　左侧活性电极为阴极：NO被还原为CO(NH2)2，阴极反应为CO2＋2NO＋16e－＋18H＋===CO(NH2)2＋7H2O，Pt电极是阳极，阳极反应式为2H2O－4e－＋4HCO===4H2O＋O2↑＋4CO2↑；活性电极是阴极，Pt电极是阳极，阳极电势高于阴极，A错误；活性电极上CO2转化为CO(NH2)2，元素化合价并未发生变化，没有被还原，B错误；由分析可知，气体中含有O2、CO2，经分离以后得到的CO2可以补充甲室消耗的CO2，C正确；由分析可知，甲侧的电极反应为CO2＋2NO＋16e－＋18H＋===CO(NH2)2＋7H2O，当转移16 mol e－时，甲池溶液质量增加了1 mol CO2，同时乙池中会有16 mol K＋移向甲池，故增加的质量不是44 g，D错误。 【培优练】 5．(2025·山西、陕西、青海、宁夏高考)我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醛(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是(　　) A．电解时，H＋从右室向左室移动 B．电解总反应：TY＋H2OTQ＋2H2↑ C．以为原料，也可得到TQ D．用18O标记电解液中的水，可得到 【答案】　D 【解析】　电极b发生TY→TQ，发生加氧去氢的反应，发生氧化反应，b为阳极，a为阴极，阴极上氢离子得电子生成H2，以此解题。电解时阳离子向阴极移动，H＋从右室向左室移动，A正确；根据转化关系图可知，电极b中TY是反应物，TQ是生成物，电极a中水是反应物，H2为生成物，总反应方程式为TY＋H2OTQ＋2H2↑，B正确；将TY()换成为原料，仍然能够得到TQ()，C正确；根据题图2可知，用18O标记电解液中的水，可得到的18O在环上甲基的邻位上，D错误。 6．(2025·湖北高考)某电化学制冷系统的装置如图所示。[Fe(H2O)6]3＋和[Fe(H2O)6]2＋在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动(①→②→③→④→①)实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是(　　) A．阴极反应为[Fe(H2O)6]3＋＋e－===[Fe(H2O)6]2＋ B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断[Fe(H2O)6]2＋比[Fe(H2O)6]3＋稳定 C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换 D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后[Fe(H2O)6]2＋和[Fe(H2O)6]3＋离子结构的改变 【答案】　B 【解析】　由题图可知，左侧电极发生反应[Fe(H2O)6]2＋－e－===[Fe(H2O)6]3＋，则左侧为阳极，右侧电极反应为[Fe(H2O)6]3＋＋e－===[Fe(H2O)6]2＋，则右侧电极为阴极，据此解答。由分析可知，阴极反应为[Fe(H2O)6]3＋＋e－===[Fe(H2O)6]2＋，A正确；已知②处的电解液温度比①处的低，则可推断[Fe(H2O)6]3＋＋e－===[Fe(H2O)6]2＋是吸热反应，无法推断[Fe(H2O)6]3＋和[Fe(H2O)6]2＋的稳定性，B错误；多孔隔膜可以阻止两电极区的溶液对流，可阻止热交换，C正确；题干明确指出电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。这意味着电子转移(即氧化还原反应)本身不会直接导致结构变化，热效应实际上来源于电子转移完成后，新生成的离子：[Fe(H2O)6]2＋和[Fe(H2O)6]3＋因配位环境或电荷分布变化引起的结构重组导致热量变化，D正确。 7．(2025·江西南昌二模)我国科学家以CO2辛胺[CH3(CH2)7NH2]为原料，实现了甲酸[HCOOH]和辛腈[CH3(CH2)6CN]的高选择性合成，装置如图，下列说法错误的是(　　) A．Ni2P电极为阳极 B．In/In2O3－x电极发生还原反应 C．Ni2P电极反应为CH3(CH2)7NH2－4e－===CH3(CH2)6CN＋4H＋ D．标准状况下，消耗22.4 L CO2，Ni2P电极生成62.5 g辛腈 【答案】　C 【解析】　根据图示，二氧化碳在In/In2O3－x电极得电子生成HCOO－，In/In2O3－x是阴极；CH3(CH2)7NH2在Ni2P电极失电子发生氧化反应生成CH3(CH2)6CN，Ni2P是阳极。OH－向Ni2P电极移动，可知电解质溶液呈碱性。CH3(CH2)7NH2在Ni2P失电子发生氧化反应生成CH3(CH2)6CN，Ni2P电极为阳极，故A正确；二氧化碳在In/In2O3－x电极得电子生成HCOO－，In/In2O3－x电极发生还原反应，故B正确；CH3(CH2)7NH2在Ni2P失电子发生氧化反应生成CH3(CH2)6CN，电解质溶液呈碱性，Ni2P电极反应为CH3(CH2)7NH2－4e－＋4OH－===CH3(CH2)6CN＋4H2O，故C错误；二氧化碳在In/In2O3－x电极得电子生成HCOO－，碳元素化合价由＋4降低为＋2价，标准状况下，消耗22.4 L CO2，电路中转移2 mol电子，根据CH3(CH2)7NH2－4e－＋4OH－===CH3(CH2)6CN＋4H2O，Ni2P电极生成0.5 mol辛腈，生成辛腈的质量为62.5 g，故D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $ 主题六　电化学及其应用 第16讲 选择题突破：电解池原理及应用　金属防护 1．对比掌握电解规律(阳极为惰性电极) 电解类型 电解质实例 溶液复原物质 电解水型 NaOH、H2SO4或Na2SO4 水 电解电解质型 HCl或CuCl2 原电解质 放氢生碱型 NaCl HCl气体 放氧生酸型 CuSO4 CuO或CuCO3 2．金属电化学保护的方法 【高考失分点】 1．熟记微粒的放电顺序 2．阳极的腐蚀电流大于阴极的腐蚀电流(几乎为零)。 3．有机化合物的电化学合成是新高考的命题热点和方向 (1)直接有机电合成：有机合成反应直接在电解池的两电极通过氧化反应、还原反应完成。 (2)间接有机电合成：有机化合物的氧化反应(或还原反应)，仍采用氧化剂(或还原剂)，用传统的化学方法进行，但氧化剂(或还原剂)在反应后以电化学方法(电解氧化或电解还原)再生后反复使用。 如利用糠醛(CHO)的电氧化反应可合成糠酸(COOH)，利用其电还原反应则可合成糠醇(CH2OH)，主要反应过程如右：COOHCHOCH2OH 阳极反应：CHO＋H2O－2e－===COOH＋2H＋； 阴极反应：CHO＋2H＋＋2e－===CH2OH。 4．电化学装置中“膜”种类与使用是新高考命题重点和方向 (1)阳离子交换膜只允许阳离子通过；阴离子交换膜只允许阴离子通过；质子交换膜只允许氢离子通过。 (2)双极膜由阳离子膜和阴离子膜复合而成的。只允许H＋和OH－通过，在直流电的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O解离出H＋和OH－并通过阳膜和阴膜分别向两极区移动。 5．新型电极的出现成为新高考题的命题方向。如2024年湖北高考题就出了双位点PbCu电催化剂作电极。 1．(2025·河北高考)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x<1)再锂化的电化学装置，其示意图如图： 已知：参比电极的作用是确定LixCoO2再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是(　　) A．LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2 B．产生标准状况下5.6 L O2时，理论上可转化 mol的LixCoO2 C．再锂化过程中，SO向LixCoO2电极迁移 D．电解过程中，阳极附近溶液pH升高 2．(2025·河南高考)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以LiCl形式回收含锂废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。 下列说法正确的是(　　) A．Ⅱ为阳离子交换膜 B．电极a附近溶液的pH减小 C．电极b上发生的电极反应式为[Fe(CN)6]4－＋e－===[Fe(CN)6]3－ D．若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5 g NaCl，理论上可回收1 mol LiCl 3．(2024·浙江选考)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 下列说法正确的是(　　) A．图1、图2中，阳极材料本身均失去电子 B．图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 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 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 1．(2025·河南漯河三模)一种在电催化剂TiO2－x作用下，还原NO合成铵盐的原理如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．膜M为阴离子交换膜 B．装置工作一段时间后，b极表面pH明显升高 C．a极的电极反应式为NO＋8e－＋10H＋===NH＋3H2O D．标准状况下，b极收集6.72 L气体时，阴极上有0.3 mol NH生成 2．(2025·湖南益阳三模)在微生物作用下将2,4-二氯苯酚电解脱氯降解为苯酚的装置如图所示。下列说法错误的是(　　) A．电极a的电势比电极b的高 B．N极的电极反应式：＋4e－＋2H＋===OH＋2Cl－ C．H＋由左向右移动通过质子交换膜 D．当生成9.4 g苯酚时，理论上M电极区生成CO2的质量为8.8 g 选择题热点专项分级训练 电解池原理及应用 【强基练】 1．(2025·云南高考)一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中H2O解离的H＋和OH－在电场作用下向两极迁移。除硼原理：[B(OH)4]－＋H＋===B(OH)3＋H2O。下列说法错误的是(　　) A．Pt电极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O B．外加电场可促进双极膜中水的电离 C．Ⅲ室中，X膜、Y膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜 D．Ⅳ室每生成1 mol NaOH，同时Ⅱ室最多生成1 mol B(OH)3 2．(2025·河北邯郸三模)吉林大学一学者在酸性电解液中以顺丁烯二酸和2－甲基呋喃为目标产物，成功构建糠醛发散成对电化学转化体系(如图)。下列说法错误的是(　　) A．电极a的电势低于电极b B．离子交换膜应选用质子交换膜 C．电路中转移4 mol e－时，两极消耗等量的糠醛 D．电极b的电极反应式为－8e－＋4H2O===HOOH＋CO2＋8H＋ 3．(2025·河北沧州二模)生物电芬顿系统是将生物(电活性微生物，弱酸、中性条件下活性高)电化学系统与芬顿氧化工艺耦合的新兴水处理技术，产生的活性中间体·OH在废水处理领域具有良好的应用前景。现用生物电芬顿系统处理含CN－废水，工作原理如图，下列叙述错误的是(　　) A．离子交换膜为质子交换膜 B．电解过程中a极区pH增大 C．b极电极反应式为O2＋2e－＋2H＋===H2O2，还伴随反应：Fe2＋＋H2O2＋H＋===Fe3＋＋·OH＋H2O D．若处理1 mol CN－，不考虑其他副反应，理论上电路中通过10 mol e－ 4．(2025·广东佛山二模)科研团队使用碳纳米管作电极，实现了常温、常压条件下尿素[CO(NH2)2]的合成，原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．活性电极的电极电势高于Pt电极 B．活性电极上CO2被还原 C．“气体”经过分离后，可以补充甲室消耗的CO2 D．电路中转移16 mol电子时，甲侧溶液质量增加44 g 【培优练】 5．(2025·山西、陕西、青海、宁夏高考)我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醛(TQ)。电极b表面的主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是(　　) A．电解时，H＋从右室向左室移动 B．电解总反应：TY＋H2OTQ＋2H2↑ C．以为原料，也可得到TQ D．用18O标记电解液中的水，可得到 6．(2025·湖北高考)某电化学制冷系统的装置如图所示。[Fe(H2O)6]3＋和[Fe(H2O)6]2＋在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动(①→②→③→④→①)实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是(　　) A．阴极反应为[Fe(H2O)6]3＋＋e－===[Fe(H2O)6]2＋ B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断[Fe(H2O)6]2＋比[Fe(H2O)6]3＋稳定 C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换 D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后[Fe(H2O)6]2＋和[Fe(H2O)6]3＋离子结构的改变 7．(2025·江西南昌二模)我国科学家以CO2辛胺[CH3(CH2)7NH2]为原料，实现了甲酸[HCOOH]和辛腈[CH3(CH2)6CN]的高选择性合成，装置如图，下列说法错误的是(　　) A．Ni2P电极为阳极 B．In/In2O3－x电极发生还原反应 C．Ni2P电极反应为CH3(CH2)7NH2－4e－===CH3(CH2)6CN＋4H＋ D．标准状况下，消耗22.4 L CO2，Ni2P电极生成62.5 g辛腈 学科网（北京）股份有限公司 $