第03讲 电解池 金属的腐蚀与防护（专项训练）（上海专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦电解池原理与金属腐蚀防护，构建从基础概念到工业应用的递进式训练体系，融合科学思维与实践情境。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|4考向16题|判断/原理分析/电极反应式书写|从电解池判断切入，通过熔融盐电解、离子交换膜应用等案例，建立“装置-原理-应用”认知链| |重难·创新演练|12题|综合应用/计算/实验探究|结合光催化制氢、污水降解等创新情境，深化电解规律与守恒思想，培养科学探究能力| |真题·实战演练|13题|高考真题/工业情境题|覆盖电化学合成氨、金属回收等高考高频考点，强化理论联系实际的科学态度与责任|

第03讲 电解池 金属的腐蚀与防护（专项训练） 参考答案 模拟·基础演练 1．B 2．(1)B (2)A (3) 3．(1)CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+ (2) 4．(1) A (2) (3)58.5 (4)A (5) (6) Cu和H2 (7)CD 5．D 6．CD 7．A 8．A 9．(1)B CH4+10OH--8e-=+7H2O (2)1.28 0.1mol/L (3)B A 10．(1) (2)B 11．BC 12．C 13．(1)B (2) (3) 5.6 (4)外加电流的阴极保护法 能 (5)或 (6)正 (7)B 14．B 15．B 16．(1)A (2) 重难·创新演练 1．D 2．D 3．(1)B (2)A (3) 4．(1)C (2) 5．(1) (2)吹走阳极表面生成的硫蒸气，防止冷却为固态覆盖在阳极表面，降低电解效率 6． 7．(1)Pb 8.96 (2)TiO2为离子晶体，熔融状态能导电，而TiCl4为分子晶体，液态不能导电，无法电解 8．(1)、 (2) 加大电流可以加快CO2还原为乙烯的反应速率，使更多的CO2在与反应前被还原为目标产物，从而减少生成碳酸盐/碳酸氢盐的副反应，因此碳损失减少 (3) 11.2 (4)阴极存在析氢副反应（），消耗电能，因此能量转化效率偏低 (5)CO (6)阴极不会出现析氢反应，CO2转化为CO后进入碱性溶液也不会发生副反应而造成碳损失 9．(1) (2) 10．(1)D (2) (3)0.978 11．(1) ＋8e-＋10H＋→＋3H2O (2)若溶液pH减小，H＋浓度增大，H＋在催化剂表面得电子的竞争加剧，阻碍了在催化剂表面的吸附，从而使的产率逐渐减小；若溶液pH过大，反应所需H＋浓度减小，使还原反应变难，故产率较低。（或H＋浓度对于氧化性的影响） 12． 0.896 真题·实战演练 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 D D C B B B D C B A D 12．(6)阳极发生电极反应、，生成，使得溶液的降低 13．(5)阳 (6)CO2+2NO+10e-+10=+3H2O+10CO 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 电解池 金属的腐蚀与防护（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 电解池的工作原理 考向02 电解原理的应用 考向03 金属的腐蚀与防护 考向04 电化学在生产生活中的应用 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 电解池的工作原理 1．【电解池的判断】下列装置中，属于电解池的是 A．锌铜原电池（稀硫酸作电解质） B．接通直流电源的 U 形管（内装熔融 NaCl，插入两个石墨电极） C．导线连接的铜片和铁片（浸入蔗糖溶液） D．未接电源的 CuCl2溶液（插入两个石墨棒） 【答案】B 【分析】电解池的构成需满足以下条件：①两个电极（阳极和阴极）并与电源连接；②电解质（熔融或溶液）；③闭合回路；④直流电源。 【详解】A．锌铜原电池（稀硫酸作电解质），能发生自发反应，无外接电源，故A不符； B．明确外接直流电源，熔融NaCl导电，石墨为惰性电极，符合电解池定义，故B符合； C．导线连接的铜片和铁片（浸入蔗糖溶液），因蔗糖不导电，无法形成有效反应，故C不符； D．无外接电源，且两电极材料相同，无法构成电解池，故D不符； 故选B。 2．【考查电解池的工作原理】（2026·上海静安·二模）工业主要通过电解(或)的无水熔融物生产，电解原理见下图。 (1)b电极连接电源的___________。 A．正极 B．负极 C．阳极 D．阴极 (2)工作时，的移动方向是___________。 A．自左向右 B．自右向左 C．自由移动 D．无法移动 (3)写出a电极上的电极反应式：___________。 【答案】(1)B (2)A (3) 【解析】(1)b电极产生氢气，氢元素被还原，故为阴极，b应接电源的负极，故选B； (2)电解池中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动；氢离子向阴极移动，即自左向右，故选A； (3)a为阳极，氮元素由-3价被氧化为+3价，每个氮原子失去6e⁻，根据电子守恒和质量守恒可写出电极反应式为。 3．【根据信息书写电极反应式】(1)（25-26高三下·上海·阶段检测）我国研究人员利用具有热催化和电催化活性的双功能催化剂，实现了乙醇制氢和乙醛的高效转化。其装置如图所示。则阳极区总的电极方程式为：___________。 (2)为实现“碳达峰”，我国科学家设计了如下二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置。 请书写阴极电极反应方程式：___________________________________。 【答案】(1)CH3CH2OH-2e-=CH3CHO+2H+ (2) 【详解】(1)左侧阳极生成O2，右侧阴极CO2得电子被还原为单质C，熔融介质含O2-，无H+，OH-，阴极电极方程式为。 (2)阳极发生氧化反应，乙醇失电子生成乙醛和，配平后得电极反应式为。 4．【电解规律及应用】某研究小组用微生物电池模拟淡化海水，同时进行电解实验，实验装置如下图所示。回答下列问题： 图左为微生物电池，已知苯酚的分子式为。 (1)离子交换膜A为_______离子交换膜。 A．阴        B．阳 (2)b极的电极反应式为___________________________________。 (3)当电路中转移1 mol电子时，模拟海水理论上除盐_______g。 图右中的甲和乙均为电解装置，其中A、B、C、D均是铂电极。 (4)甲池中的B电极为_____极。 A．阴        B．阳 (5)写出乙池中C极的电极反应式_____。 一段时间后停止电解，发现甲池电极、都产生气体。 (6)其中电极B的产物可能有___________。 (7)下列物质可能使甲池恢复到反应前浓度的是_______。(双选) A．Cu     B．CuO     C．     D． 【答案】(1) A (2) (3)58.5 (4)A (5) (6) Cu和H2 (7)CD 【详解】（1）苯酚在a极被氧化，a为负极，b为正极；原电池中阴离子移向负极，阳离子移向正极，中间NaCl溶液要淡化，需要穿过交换膜A移向负极a侧，因此A为阴离子交换膜，选A。 （2）b极得电子被还原为，酸性环境配平后电极反应为：。 （3）电路转移电子时，有1mol Cl-移向负极、移向正极，即除去，质量为。 （4）原电池中b为正极，连接电解池甲的A电极，因此A为电解池阳极，B为阴极，选A。 （5）乙池中C连接甲的阴极B，因此C为乙的阳极，惰性电极电解溶液，溶液中的水失电子生成氧气。电极反应式为。 （6）甲池电解CuSO4溶液，B为阴极发生还原反应，首先是Cu2+得电子还原析出单质Cu，题目强调“一段时间后停止电解，发现甲池电极A、B都产生气体”，说明溶液中的Cu2+已经完全耗尽，此时 H+开始在 B 极放电生成H2气体。因此B极的产物可能包含Cu和H2。 （7） A、B都产生气体，说明阴极完全放电析出Cu后，继续电解水，放电产生，同时阳极OH-放电产生O2，总过程析出全部，加上电解逸出的和，总脱出组成为。可看作，符合；可看作，逸出后，也满足组成要求；故选CD。 考向02 电解原理的应用 5．【电解饱和食盐水的应用】利用家中常见物品可以自制少量84消毒液。某同学设计了以下几种装置(装置内盛放的均为饱和食盐水)，其中最适宜的是 A B C D 【答案】D 【详解】电解食盐水，阴极生成氢气和氢氧根离子、阳极生成氯气，生成气体向上移动；装置上方的电极为阴极，生成NaOH，下方电极为阳极，生成Cl2，Cl2的气泡向上扩散与NaOH溶液充分接触，便生成了NaClO；故最适宜的是D装置； 故选D。 6．【电冶金】（25-26高三下·上海·阶段检测）工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的，然后电解得到铝；也可用电解共熔体方法制铝，相比电解可节省电能约30%。 上述第一种方案目前仍是工业制铝的主流方法，对其原因分析合理的是___________。(不定项) A．是共价化合物，其熔融体完全不导电 B．第二种电解方案生成会污染大气 C．自然界不存在富含的矿石，生产流程较繁琐 D．生产无水较困难，第二种方案的总成本更高 【答案】CD 【解析】A．纯熔融不导电，但第二种方法采用共熔体可导电，说明氯化铝在共熔体可导电，因此这不是第一种方法成为主流的原因，不合理； B．氯气虽然是污染物，但是可以对其进行回收利用，减少污染，节能省电才是重要优势，不合理； C．自然界铝以铝土矿（氧化物）形式存在，无富矿石，利用含铝矿物制备流程更繁琐，合理； D．制备无水需要在无水的环境中进行，工艺复杂、成本较高，虽然电解省电，但总生产成本高于第一种方法，合理； 故选CD。 7．【利用电解原理回收金属】（2026·上海徐汇·二模）电解溶液可以回收铅单质，装置如下图所示。下列说法正确的是___________。 A．电极B为纯铅 B．钠离子向A电极移动 C．电解一段时间，左侧溶液的pH升高 D．电路中流经2 mol电子，右侧溶液的质量减少207 g 【答案】A 【详解】A．电极B连接电源负极，是电解池的阴极，阴极发生还原反应，Pb在阴极析出，则电极B为纯铅，正确； B．质子交换膜只允许氢离子通过，钠离子不能向A电极移动，错误； C．左侧电极A为阳极，发生氧化反应，电极反应式为，生成的氢离子通过质子交换膜从左侧移向右侧，左侧溶剂水减少，则氢离子浓度增大，故电解一段时间，左侧溶液的pH降低，错误； D．阴极发生反应，电路中流经2 mol电子，析出1molPb，质量为207g，同时有2mol氢离子通过质子交换膜从左侧移向右侧，质量为2g，则右侧溶液的质量减少207 g-2g=205g，错误。 8．【离子交换膜在电解中的应用】（25-26高三下·上海·阶段检测）一种利用硼砂电解制备硼酸的装置如图所示，不考虑两极区的溶液体积变化，下列有关说法正确的是___________。 A．m极连接电源的正极 B．每生成，n极产生气体的体积为0.56 L C．该电解池中采用的是负离子交换膜 D． 【答案】A 【详解】该装置为电解池，m极上O元素化合价升高生成，作阳极，则n极为阴极，放电生成： A．m极为阳极，连接电源正极，A正确； B．未说明是标准状况下，则无法计算每生成，n极产生气体的体积，B错误； C．阳极生成，需要迁移到阴极室，故该电解池中采用的是阳离子交换膜，C错误； D．n极为阴极，放电生成，同时生成，且迁移到阴极室，导致NaOH溶液浓度增大，则a<b，D错误； 故选A。 9．【电解规律+电解精练铜】一种以甲烷燃料电池为电源电解足量饱和溶液的装置如图所示。 (1)b电极为燃料电池的___________极(A．正极B．负极)，该极电极反应式为___________。 (2)若U形管中盛装的硫酸铜溶液体积为400mL，当燃料电池中消耗标况下0.224L时，电解池中阴极将得到___________g的单质，电解池中溶液的浓度为___________(假设溶液体积不变)。 (3)若用该装置进行电解精炼铜，则应将___________(A．“c”  B．“d”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中___________(A．减小 B．增大 C．不变”)。 【答案】(1)B CH4+10OH--8e-=+7H2O (2)1.28 0.1mol/L (3)B A 【详解】(1) 原电池中阴离子向负极移动，移向电极，因此为负极，故选；碱性甲烷燃料电池负极反应式为：； (2) 标况下物质的量为，转移电子，电解池阴极反应为，生成，质量为；电解总反应为，转移电子生成，； (3) 电解精炼铜时，粗铜作阳极，阳极连接电源正极，电源正极连接电极，因此更换极，故选；阳极粗铜中活泼杂质（、等）先放电，阴极只有得电子析出，因此溶液中减小，故选。 10．【电解有关的计算】（2026·上海松江·二模）在金属缓蚀领域，钼酸盐常被用作缓蚀剂。工业上可采用电氧化法将MoS2(其中S元素的化合价为-2价)转化为MoO，其工作原理如下图所示： (1)阴极的电极反应方程式为___________。 (2)若阴极产生20.16L气体(标准状况)，则生成的MoO的物质的量为___________mol。 A．0.05 B．0.10 C．0.15 D．0.20 【答案】(1) (2)B 【解析】(1)阴极发生还原反应，得到电子生成，碱性环境下生成，根据守恒法配平电极反应式：。 (2)标况下，阴极产生20.16L气体为氢气，则，转移电子的物质的量为；中的化合价为价，的化合价为价，氧化后生成（为价）和(为价)，失去电子的物质的量为，则生成的，故答案选B。 考向03 金属的腐蚀与防护 11．【钢铁的腐蚀与防护】该小组设计了探究海水中钢铁的腐蚀与防护的装置，为防止金属Fe被腐蚀，可以采用_________装置进行防护。(双选) A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】防止Fe腐蚀，方法有两种： 牺牲阳极法：选择比Fe活泼的金属作负极，Fe作正极被保护，B中Zn比Fe活泼，Fe被保护，B正确；A中Fe比Cu活泼，Fe作负极被腐蚀，A错误。 外加电流阴极保护法：Fe连接电源负极作阴极，被保护，C中Fe连负极，被保护，C正确；D中Fe连正极作阳极，加快腐蚀，D错误。 因此选BC。 12．【实验探究电化学腐蚀】用压强传感器探究生铁在和醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下： 分析图像，以下结论错误的是 A．溶液时，生铁发生析氢腐蚀 B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 D．两溶液中负极反应均为： 【答案】C 【分析】锥形瓶中生铁、碳粉与一定的醋酸溶液形成微小原电池原理。 【详解】A．根据图像可知，时锥形瓶中气体压强随反应的进行而增大，产生了大量气体即，发生了析氢腐蚀，可知溶液时，生铁发生析氢腐蚀，A正确； B．根据图像可知，时锥形瓶中气体压强随反应的进行而减小，消耗了锥形瓶中的气体即，发生了吸氧腐蚀，即在酸性溶液中生铁可能发生析氢腐蚀也可能发生吸氧腐蚀，B正确； C．由两图像对比可知，变化相同的压强所用的时间不同，析氢腐蚀所用时间长而吸氧腐蚀所用的时间短，因而吸氧腐蚀的速率比析氢腐蚀快，C错误； D．析氢腐蚀和吸氧腐蚀负极反应均为，D正确； 故选C。 13．【金属的电化学腐蚀与防护】（2025·上海·模拟预测）金属腐蚀会显著降低金属材料的强度、韧性等力学性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。防止金属腐蚀的方法有很多，可以在其表面涂一层防护层，也可以结合电化学的知识来想办法。某课外兴趣小组设计了如下装置对铁片进行保护。 (1)装置中的_________电极是铁片。 A．a    B．b (2)写出通入气体电极的电极反应方程式：_________。 (3)如果用该装置给铁片镀银，则电解质溶液X的溶质为_________（填化学式），当铁片上析出1 mol Ag时，消耗标准状况下的体积为_________L。 (4)利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，开关K置于N处，该电化学防护法称为_________；若X为锌棒，开关K置于M处，能否达到防止铁腐蚀的目的？_________。 以下为铝材表面处理的一种方法： (4)碱洗的目的是______________________________（用离子方程式表示）；碱洗时常有气泡冒出，该气体是_________（填化学式）。 (5)电解时，处理好的铝材应与电源的_____极相连，铝材表面形成氧化膜的电极反应式为_________。 (6)下列几种金属的镀层被破坏后，金属腐蚀的速率最快的是________。 A．镀铝铁桶 B．食品铁罐头盒（镀锡） C．镀银铜质奖章 D．白铁水桶（镀锌） 【答案】(1)B (2) (3) 5.6 (4)外加电流的阴极保护法 能 (5)或 (6)正 (7)B 【详解】(1)左侧装置为碱性甲烷燃料电池，通入的电极为负极，通入的电极为正极；要保护铁片，需要铁片作电解池的阴极（阴极被保护），原电池负极连接电解池阴极，根据装置连线可知b为电解池阴极，因此铁片是b电极。 (2)碱性环境下甲烷燃料电池中，在负极失电子，产物为碳酸根，配平后得到电极反应式。 (3)给铁片镀银时，电解质溶液需要含有银离子，因此电解质溶液X的溶质为；析出时，转移电子，原电池中参与反应转移电子，因此转移电子时消耗，标准状况下体积为。 (4)若X为碳棒，开关K接N，铁连接外加电源的负极，该防护法为外加电流的阴极保护法；若X为锌棒，K接M，构成原电池，锌比铁活泼，锌作负极失电子，铁作正极被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，可以达到防护目的。 (5)铝材表面自然生成氧化铝膜，碱洗目的是除去该氧化膜，氧化铝为两性氧化物，与碱反应的离子方程式或；碱洗时，铝单质也会与碱发生反应：，因此冒出的气体为。 (6)要在铝材表面生成氧化膜，需要Al失电子被氧化，氧化反应在阳极发生，因此铝材需要与电源正极相连；电解质为硫酸溶液，Al失电子结合水生成氧化铝，配平后得到电极反应式。 (7)镀层破坏后形成原电池，活泼性更强的金属作负极被腐蚀： A．铝比铁活泼，镀层破坏后，铝作为负极被腐蚀，铁作为正极被保护，铁的腐蚀速率较慢； B．铁比锡活泼，镀层破坏后，铁作为负极，锡作为正极，形成原电池，铁会加速腐蚀； C．铜比银活泼，镀层破坏后，铜作为负极，银作为正极，铜会被腐蚀，但铜活泼性弱于铁，腐蚀速率比B慢； D．锌比铁活泼，镀层破坏后，锌作为负极被腐蚀，铁作为正极被保护，铁的腐蚀速率较慢； 因此镀层破坏后，食品铁罐头盒（镀锡）中的铁腐蚀速率最快，故选B。 考向04 电化学在生产生活中的应用 14．【电解与稀土开采技术结合】（25-26高三·上海·三轮复习）新一代高效、绿色的稀土(REE)开采技术如图a所示，其原理如图b所示。下列说法正确的是 A．阴极反应： B．阳极反应生成标准状况下22.4 LO2，理论上外电路需要转移4 mol电子 C．为加快开采速率，电源电压越高越好 D．该反应中用浸取剂将稀土元素从黏土中溶浸出来，该分离方法属于过滤 【答案】B 【解析】A．阴极反应：和2H2O+2e-=2OH-+H2↑，A错误； B．生成转移，阳极反应生成标准状况下22.4 L氧气，即O2，故理论上外电路需要转移4 mol电子，B正确； C．电源电压越大，将使阴极反应2H2O+2e-=2OH-+H2↑速率加快，OH-浓度过大，使产生的Al(OH)3沉淀转化为溶液而溶解，导致分离不完全，故不是电源电压越高越好，C错误； D．用浸取剂将稀土元素从黏土中溶浸出来的过程是浸取，不是过滤，D错误； 故选B。 15．【电化学+废水处理】（2025·上海·三模）某工厂用电解法将铬废水(主要为)转化为，用铁板做阴、阳极，槽中盛放含铬废水，工业设备如图所示。下列说法正确的是 A．A接电源负极 B．阳极区溶液中发生的氧化还原反应： C．阴极区附近溶液的pH减小 D．若不考虑气体的溶解，当收集到时，有被还原 【答案】B 【详解】A．根据装置图，与B相连的铁板产生（由得电子发生还原反应），故B为阴极，应接电源负极，则A应接电源正极，A错误； B．阳极区Fe作阳极，发生氧化反应：，生成的具有还原性，与溶液中（氧化性）在酸性条件下发生氧化还原反应： ， B正确； C．阴极区发生反应：，被消耗，溶液中减小，pH增大，C错误； D．题目未说明H₂是否在标准状况下，13.44 L 的物质的量无法确定，转移电子数未知，无法计算被还原的的物质的量，D错误； 答案选B。 16．【电解法制备有机物】一种电解法制取肉桂醛前驱体的装置原理如图所示。 (1)苯甲醇在电极A处发生________。 A．氧化反应 B．还原反应 C．取代反应 D．消去反应 (2)写出电解时乙醇发生的电极反应：_______________。 【答案】(1)A (2) 【解析】(1)电解池中阳离子向阴极移动，则穿过阳离子交换膜移向电极B，可知B为阴极，则A为阳极，阳极发生氧化反应；所以苯甲醇转化为苯甲醛、乙醇转化为乙醛，均为失电子的氧化反应，题目所给的四个选项中，符合的选项为：A。 (2)乙醇在阳极（A电极）被氧化为乙醛，在碱性条件的电极反应式为：。 重难·创新演练 1．【考查电解精练铜】（25-26高三下·上海浦东新·阶段检测）下列有关电解精炼铜的说法中错误的是________。 A．粗铜做阳极，精铜做阴极 B．金属铜和比铜活泼的锌、铁等金属转化为正离子进入溶液中 C．阳极泥有比铜不活泼的银、金等贵重金属 D．电解精炼铜和电镀铜的过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加都相等 【答案】D 【详解】A．电解精炼铜时，粗铜做阳极，精铜做阴极，硫酸铜溶液做电解质溶液，A正确； B．电解精炼铜时，金属铜和比铜活泼的锌、铁等金属会在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子进入溶液中，B正确； C．电解精炼铜时，有比铜不活泼的银、金等贵重金属不能在阳极放电转化为金属阳离子，而是沉入阳极的底部形成阳极泥，C正确； D．电解精炼铜时，粗铜做阳极，精铜做阴极，硫酸铜溶液做电解质溶液，金属铜和比铜活泼的锌、铁等金属会在阳极失去电子发生氧化反应生成金属阳离子进入溶液中，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜，所以阳极质量的减少与阴极质量的增加不相等，电镀铜时，Cu为阳极，硫酸铜溶液做电解质溶液，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等，D错误； 故选D。 2．【光催化+电解原理的应用】（25-26高三·上海·三轮复习）我国科学家在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展——率先提出并验证了一种全新的基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢的“氢农场”策略，其太阳能光催化全分解水制氢的效率创国际最高纪录(示意图如图所示，M1、M2为含铁元素的离子)。下列说法不正确的是 A．制O2装置中，太阳能转化为化学能 B．制H2时阳极可发生反应：[Fe(CN)6]4––e-=[Fe(CN)6]3– C．制H2装置中，交换膜为阳离子交换膜 D．系统制得1 molH2的同时可制得11.2 L的O2 【答案】D 【分析】制氧气装置中，光催化剂太阳能分解水得到氧气，转化为，O元素化合价升高，则中Fe元素化合价下降；制氢装置中阳极转化为，阴极，总反应方程为：。 【详解】A．制装置中，太阳能转化为化学能，故A正确； B．制时阳极转化为，且中Fe元素化合价比高，可发生反应：，故B正确； C．制装置中，阴极发生的反应为，其中的交换膜为阳离子交换膜，故C正确；　 D．由总反应方程式可知：系统制得1 mol的同时可制得0.5 mol，但未给标准状况，的体积不能求算，故D错误；　 故选D。 3．（2026·上海静安·二模）工业主要通过电解(或)的无水熔融物生产，电解原理见下图。 (1)b电极连接电源的___________。 A．正极 B．负极 C．阳极 D．阴极 (2)工作时，的移动方向是___________。 A．自左向右 B．自右向左 C．自由移动 D．无法移动 (3)写出a电极上的电极反应式：___________。 【答案】(1)B (2)A (3) 【解析】(1)b电极产生氢气，氢元素被还原，故为阴极，b应接电源的负极，故选B； (2)电解池中，阴离子向阳极移动，阳离子向阴极移动；氢离子向阴极移动，即自左向右，故选A； (3)a为阳极，氮元素由-3价被氧化为+3价，每个氮原子失去6e⁻，根据电子守恒和质量守恒可写出电极反应式为。 4．（2026·上海虹口·二模）电解法可生产半导体掺杂所需的高纯PH3。该方法采用磷酸溶液作为电解液，把熔融的白磷(P4)分散到溶液中。 (1)M电极是_______。 A．正极    B．负极    C．阴极    D．阳极 (2)写出生成PH3的电极反应式________________________________。 【答案】(1)C (2) 【详解】（1）M电极是P4为反应物，PH3为生成物，P元素化合价从0降低为-3，得电子发生还原反应，电解池中阴极发生还原反应，故M为阴极； （2）酸性电解液中，P4得电子，结合H⁺生成PH3，故生成PH3的电极反应式为：； 5．（2026·上海·模拟预测）一种天然气电解法脱H2S的工作原理如图3所示。 (1)阳极电极反应式为__________________。 (2)电解过程中，N极区域不断通入N2的目的为__________________。 【答案】(1) (2)吹走阳极表面生成的硫蒸气，防止冷却为固态覆盖在阳极表面，降低电解效率 【详解】(1)根据图3可知M极消耗H2S生成H2，N极产生S2，根据电解原理，M极为阴极, N极为阳极，阳极S2-失电子发生氧化反应生成S2,电极反应式为； (2)电解过程中，N极区域不断通入N2，吹走阳极表面生成的硫蒸气，防止冷却为固态覆盖在阳极表面，降低电解效率。 6．【电解法处理污水+电极反应式书写】在化工生产过程中会产生废水，氯苯是其中常见的一种污染物，将其降解或资源化转化在能源利用、环境保护等方面意义重大。通常，废水中氯苯的处理过程为： 我国科研人员开发了一种电化学装置(如图)，可在更温和的条件下实现转化ⅰ、ⅱ。 阳极区发生的电极反应如下，请将第一个反式补充完整_______。 ； 【答案】 【详解】由图可知，阳极区氯苯失去电子发生氧化反应生成邻苯二酚，发生的电极反应式为。 7．【电解法冶炼金属】（2026·上海普陀·二模）(1)某高校团队设计并使用如图装置电解TiO2获得金属钛。 ①若使用铅酸蓄电池作为电源，则X电极应与_______(填“Pb”或“PbO2”)极相连； ②若X极产生9.6g金属钛(M = 48g·mol−1)，则Y电极将生成______L的一氧化碳(标况下)。 (2)已知TiCl4和TiO2的熔沸点如下表： 物质 TiCl4 TiO2 熔点/℃ -25.0 1840 沸点/℃ 136.4 2900 试解释工业上直接电解熔融TiO2获得金属钛而非电解熔点较低的TiCl4的原因___________。 【答案】(1)Pb 8.96 (2)TiO2为离子晶体，熔融状态能导电，而TiCl4为分子晶体，液态不能导电，无法电解 【详解】（1）①该装置通过电解制备钛为电解池，二氧化钛得电子生成钛，电极反应式为，要定期补充电极；Y为阳极，应该接直流电源的正极，X电极为阴极接电源负极，发生还原反应，电极反应：；若使用铅酸蓄电池作为电源，则X电极应与Pb极相连； ②若X极产生9.6g金属钛(M = 48g·mol−1)，即0.2mol生成，根据电子守恒列关系式可知Y电极将生成一氧化碳为0.4mol，在标准状况下体积为； （2）工业上电解熔融TiO2制备钛，使用TiCl4无法制备，再结合表格数据可以推知，TiO2为离子晶体，熔融状态能导电，而TiCl4为分子晶体，液态不能导电，无法电解。 8．（2026·上海宝山·二模）在不同条件下的电解器能将还原为C2H4。 Ⅰ  碱性条件 碱性膜电极电解器的装置图如下： (1)理论上阴极除了生成乙烯，同时也会生成。实际上在电解器中，电解液中还会生成___________(填写离子符号)，造成碳损失。 (2)实验发现，加大电流可以提高二氧化碳利用率，减少碳损失，可能的原因是___________。 Ⅱ  酸性条件 若使用酸性膜电极电解器，很大程度可以减少碳损失。 (3)写出酸性条件下阴极的电极反应式___________；若电解过程中转移6 mol电子，理论上生成C2H4的体积(标准状况)为___________L。 (4)用该法能量转化效率会偏低，可能的原因是___________。 Ⅲ  高低温串联 基于氧离子导体的高温固体氧化物电解池(SOEC)可在800℃左右的高温下将转化为中间产物，再联用碱性电催化还原。 (5)请完成上述装置图所缺物质，括号中可能的中间产物为___________。 (6)“高低温串联电催化还原法”能量效率(电能转化效率)较高，且几乎没有碳损失。根据上述装置说明该法具有这些优势的原因___________。 【答案】(1)、 (2) 加大电流可以加快CO2还原为乙烯的反应速率，使更多的CO2在与反应前被还原为目标产物，从而减少生成碳酸盐/碳酸氢盐的副反应，因此碳损失减少 (3) 11.2 (4)阴极存在析氢副反应（），消耗电能，因此能量转化效率偏低 (5)CO (6)阴极不会出现析氢反应，CO2转化为CO后进入碱性溶液也不会发生副反应而造成碳损失 【详解】（1）会与反应生成或； （2） 增大电流，单位时间内转移电子数增多，更多在阴极得到电子还原为乙烯，减少了与反应生成碳酸盐的量，因此碳损失减少。 （3）在电解池阴极，转化为，该反应过程中，C元素从+4价降至-2价，结合电荷守恒和质量守恒可写出该电极反应方程式：；从电极反应方程式可知，若电解过程转移6 mol电子，理论上生成的物质的量，其在标准状况下的体积为； （4）在阴极会发生反应：，使能量转化率降低； （5）从图像可以看出，固体氧化物电解池阳极生成，该电解池的总反应方程式为：，阴极反应为：，因此中间产物为CO； （6）由第（7）问分析可知，中间产物CO进入碱性电解池，避免了与发生副反应生成碳酸盐，造成碳损失。与酸性条件相比碱性条件下阴极的析氢反应得到抑制，降低了能量损耗。 9．【电化学的有关计算】（2026·上海嘉定·二模）新一代锂硒电池具有优异的循环稳定性，装置如下： (1)锂硒电池放电时正极的电极反应式为______。 (2)用该锂硒电池作电源电解500 mL足量的饱和食盐水，经过10 min负极固体质量减少1.4 g，该电解反应的速率______。(假设溶液体积不变，也不考虑气体在溶液中的溶解。) 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由图可知，Li为负极，Se为正极，放电时正极的电极反应式为 （2）负极固体质量减少1.4 g，即消耗Li的物质的量为，则电路中转移0.2mol电子，根据电解饱和食盐水的阴极反应可知，生成0.2mol，该电解反应的速率。 10．（2026·上海青浦·二模）以聚合物电解质膜为电极材料，利用电化学催化甲醇水蒸气制氢，所得氢气纯度高。装置示意图如下： (1)装置中b为_______极。 A．正 B．负 C．阳 D．阴 (2)写出a电极的反应方程式：_______。 (3)工作时每消耗30 g甲醇，生成(标准状况下)，计算产率_______。(结果保留3位小数) 【答案】(1)D (2) (3)0.978 【详解】(1)该装置为电解池，移向b极，且b极上得电子生成，电解池中阳离子得电子发生还原反应的是阴极，因此b为阴极。 (2)a为阳极，失电子被氧化为，结合电荷、原子守恒配平即可得反应方程式为。 (3)，根据总反应，理论生成，标况下理论体积，因此产率。 11．（2026·上海普陀·二模）电催化硝酸盐还原合成氨，装置如图甲。电解时先吸附到催化剂表面放电产生。控制其它条件不变，产率随pH变化如图乙。 (1)生成的电极反应式为___________。 (2)控制pH为6～8时，的产率较高，请解释其原因：___________。(提示：离子浓度的大小可能会对氧化性的强弱产生影响)。 【答案】(1) ＋8e-＋10H＋→＋3H2O (2)若溶液pH减小，H＋浓度增大，H＋在催化剂表面得电子的竞争加剧，阻碍了在催化剂表面的吸附，从而使的产率逐渐减小；若溶液pH过大，反应所需H＋浓度减小，使还原反应变难，故产率较低。（或H＋浓度对于氧化性的影响） 【详解】（1）在阴极得电子生成，N从+5价变为-3价，得8e⁻，酸性环境下用配平电荷和原子，得到上述电极反应。 （2）pH过低时，浓度过大，易发生析氢副反应（），产率降低；pH过高时，浓度过小，氧化性减弱，反应速率减慢，产率降低，因此pH为6~8时产率较高。 12．（2026·上海金山·二模）挖掘出土的青铜器表面通常覆盖有锈蚀产物，可以分为无害锈与有害锈。无害锈如，能形成致密的薄膜，阻止锈蚀反应进一步发生。有害锈主要是含氯物质，如CuCl、，它们的结构疏松，易导致锈蚀向内蔓延，加快青铜器的锈蚀速率，影响青铜器的使用寿命。青铜器发生电化学腐蚀，形成的示意图如下： 过程Ⅰ中负极的电极反应式为_____________________，若生成，理论上消耗标准状况下氧气___________L。 【答案】 0.896 【详解】过程I中Cu在负极失电子，结合生成，电极反应为； 的摩尔质量为，的物质的量为，总反应为，可知消耗，故产物消耗，标准状况体积为。 真题·实战演练 1．（2026·江西·高考真题）背靠背式电解池可用于电化学合成氨，如图。下列说法正确的是 A．阳极反应： B．外电路电子由b流向a C．每生成，消耗 D．经交换膜从右向左移动 【答案】D 【分析】该装置为阴离子交换膜电解池，右侧通入与生成，氮元素化合价从0降低至-3，发生得电子的还原反应，因此右侧电极为阴极，连接电源负极b，阴极反应为；左侧电极为阳极，连接电源正极a，在阳极失电子发生氧化反应，阳极反应为，总电解反应为； 【详解】A．阳极是失去电子生成氧气，正确电极反应式为，A错误； B．右侧转化为，N元素化合价降低发生得电子的还原反应，故右侧为阴极，b为电源负极，a为电源正极，外电路电子只能在导线中移动，路径为b流向阴极、阳极流向a，不存在b直接流向a的路径，B错误； C．根据总反应，生成消耗，则生成 仅消耗，C错误； D．电解池通用规律为阴离子向阳极移动，阳极在装置左侧，体系中迁移的阴离子可穿过阴离子交换膜，因此从阴极区向阳极区移动，D正确； 故选D。 2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种从废旧电池正极材料（）中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是 A．电极反应： B．电路中转移电子，理论上可回收 C．电极连接电源正极 D．可转化为和，会降低锂的理论回收产率 【答案】D 【分析】左侧池通入O2生成H2O2，这是还原反应，因此a电极是阴极，连接电源的负极。电极反应: ，右侧池被氧化为，这是氧化反应，因此b电极是阳极，连接电源的正极。电极反应: ；阴离子交换膜：允许阴离子(如、OH-等)通过，以维持电荷平衡。 【详解】A．如上分析，左侧通入氧气生成双氧水，且在溶液中可生成OH-，该方程式书写正确，A正确 B．电路中转移电子时，整个体系总电子转移量为，每释放对应电子转移（），双电极可同时回收，理论上可回收，B正确； C．右侧发生氧化反应：被氧化为，阳极连接电源正极，C正确； D．若歧化转化为和，反应为：，该歧化反应为碘自身氧化还原，总可得到的电子数（氧化的总能力）不变：原本可得到电子，歧化后作为氧化剂可得到电子，总氧化能力不变，理论上脱出回收的总物质的量不变，因此不会降低锂的理论回收产率，D错误； 故选D。 3．（2026·广东·高考真题）一种利用电解还原同时实现海水脱盐的装置如图，电解液在Ⅰ和Ⅳ室间循环，初始电解液为溶液，膜①~③为阳离子或阴离子交换膜。下列说法错误的是 A．①为阳离子交换膜，②为阴离子交换膜 B．阳极反应为 C．电解一段时间后，Ⅲ室海水中盐的浓度降低 D．电解过程中，Ⅰ室电解液的pH在一段时间内可保持稳定 【答案】C 【分析】由题图可知，在电极上反应转化为，元素化合价降低，故电极为阴极，阴极反应为，生成的与电解液中的发生反应。电极为阳极，电离出的在阳极放电，阳极反应为，电离出的发生反应。若③为阴离子交换膜，结合电流方向可知，Ⅲ室海水中的会向右通过膜③迁移至Ⅳ室中，并在电极上放电生成，故③应为阳离子交换膜，以阻止通过，据此可知实现脱盐的海水不是Ⅲ室海水，而是Ⅱ室海水，则①为阳离子交换膜，②为阴离子交换膜，Ⅱ室海水中的向左通过膜①迁移至Ⅰ室中，Ⅱ室海水中的向右通过膜②迁移至Ⅲ室中，Ⅳ室电解液中的向左通过膜③迁移至Ⅲ室中，故电解一段时间后，Ⅱ室海水中盐的浓度降低，Ⅲ室海水中盐的浓度升高。 【详解】A．由分析知，①为阳离子交换膜，②为阴离子交换膜，A正确； B．由分析知，电极为阳极，电离出的在阳极放电，阳极反应为，B正确； C．由分析知，电解一段时间后，Ⅱ室海水中盐的浓度降低，Ⅲ室海水中盐的浓度升高，C错误； D．根据前述分析，Ⅰ室中阴极反应生成的与电解液中的反应生成，形成缓冲体系，有利于Ⅰ室电解液的pH在一段时间内保持稳定，D项正确； 故选C。 4．（2026·四川·高考真题）化学工作者最近研究出一种电化学回收废旧电极材料中有价成分的新方法。将在磷酸存在下处理得到的溶液经提取电解槽电解，和分别进入对应的储存电极。提取完成后，将储存电极转移到含LiCl溶液的释放电解槽电解，即得纯净的。其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是 A．提取的电极反应为 B．提取电解槽中，每提取，理论上可回收 C．释放电解槽中，中的钛被氧化 D．释放电解槽的总反应为 【答案】B 【分析】由图可知，提取电解槽中，左侧为阴极，电极反应：，右侧电极为阳极，电极反应：；释放电解槽中，左侧释放，为电解池阳极，电极反应：，右侧为释放，为电解池阴极，电极反应：，与结合，即得纯净的，据此解答。 【详解】A．提取的电极为阴极，得电子嵌入电极，反应式电荷、原子均守恒，符合反应事实，A正确； B．提取电解槽中，每转移3 mol电子时可提取3 mol ，同时消耗1 mol ，处理得到溶液的反应是：，仅消耗，故每提取，理论上回收，B错误； C．释放电解槽中，释放出，转化为，反应中失电子，Ti元素化合价升高，钛被氧化，C正确； D．配平释放电解槽的总反应， 阳极：；阴极：，两式相加，结合，整理后得到选项中的总反应，原子、电子均守恒，D正确； 故选B。 5．（2026·河北·高考真题）我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂，可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化，其原理如图所示： 下列说法错误的是 A．M是电源正极，N是电源负极 B．电解一段时间后，电极Ⅱ附近减小 C．电路中每通过 电子，理论上产生0.5 mol D．总反应为 【答案】B 【分析】左侧电极Ⅰ上，C6H12O6转化为，碳元素的化合价从0升高到+1，发生氧化反应，电极反应式为，因此电极Ⅰ是阳极。右侧电极Ⅱ上，转化为NH3，氮元素的化合价从+5降低到-3，发生还原反应，电极反应式为，因此电极Ⅱ是阴极。 【详解】A．根据上述分析，电极Ⅰ是阳极，应连接电源正极M；电极Ⅱ是阴极，应连接电源负极N，A项正确； B．电极Ⅱ是阴极，发生还原反应。转化为NH3，N的化合价从+5降为-3，每个N原子获得8e⁻。在碱性条件下，电极反应式为，阴极生成了OH⁻，导致电极Ⅱ附近c(OH⁻)增大，而不是减小，B项错误； C．根据分析可知电极Ⅰ发生的电极反应式为：每转移6mol e⁻，生成1mol。因此转移3mol e⁻时，生成0.5mol ， C正确； D．将两极电极反应结合：阳极：，阴极：，将阳极×4，阴极×3，使得失电子数相等，相加得，D项正确； 故选B。 6．（2026·浙江·高考真题）一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示，下列说法中，不正确的是 A．电极M处的电极反应式为： B．离子交换膜P为阳离子交换膜 C．1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为 D．电解过程可能产生葡萄糖酸钾() 【答案】B 【分析】在该体系中，葡萄糖在右侧电极处反应生成葡萄糖二酸钾，已知K为+1价，H为+1价，O为-2价，可知中C的平均化合价为+1，每1 mol 转化为1 mol 会失去6 mol电子；产物中的C化合价升高，所以电极N为阳极发生氧化反应，电极M为阴极发生还原反应，阴极处的溶液仅含有KOH，电极反应式为，阳极处的电极反应式为；据此回答该问题。 【详解】A．由分析可知，电极M处的电极反应式为，A正确； B．由分析可知，随反应进行，阴极处不断生成OH-，同时阳极处不断消耗OH-，为维持电荷平衡，需要将阴极处生成的OH-补充至阳极处，P应为阴离子交换膜，B错误； C．由分析可知，1 mol 完全转化为1 mol ，转移的电子数为，C正确； D．中C的平均化合价为，与葡萄糖相比，C的平均化合价也升高，说明为不完全氧化产物，也可能是电解产物，D正确； 故答案选B。 7．（2025·贵州·高考真题）以/SiC为阴极反应的催化剂，在溶液中电解和，两极协同合成(丙酰胺)的原理如图。 下列说法正确的是 A．b极与电源负极相连，发生氧化反应 B．a极涉及的反应有： C．当电路中转移2 mol电子时，理论上合成 D．合成时会生成副产物 【答案】D 【分析】a 极：被还原为、（得电子），故a 极为阴极，与电源负极相连；b 极：被氧化为（失电子），故b极为阳极，与电源正极相连，据此分析。 【详解】A．b 极发生氧化反应，应为阳极，与电源正极相连，而非负极，A不符合题意； B．溶液环境是溶液（呈弱碱性），反应式中不能出现，正确的反应应为，B不符合题意； C．合成可通过羟胺()与丙醛()反应生成，有 ，此时每生成，电极上转移6mol电子；也可通过氨气与丙醛反应生成，有，此时每生成 ，电极上转移8 mol电子，C不符合题意； D．b 极生成的，在碱性的溶液中，可进一步被氧化为，故会产生该副产物，D符合题意； 故选D。 8．（2025·福建·高考真题）一种无膜电合成碳酸乙烯酯()的工作原理如图。下列说法正确的是 A．电源a极为负极 B．反应中的物质的量不断减少 C．总反应为 D．“反应Ⅱ”为 【答案】C 【分析】根据图中信息可知，电合成装置左边电极发生氧化反应，右边电极发生还原反应，即可判断电源a极为正极、电源b极为负极，据此解答。 【详解】A．由分析可知，电源a极为正极，A错误； B．从整个反应过程来看，在电极a转化为Br2后，又经反应I、Ⅱ等量产生（反应I为：），故的物质的量未发生变化，B错误； C．以整个电解池为研究对象，反应物为C2H4、CO2和H2O，生成物为C3H4O3和H2，总反应为，C正确； D．“反应Ⅱ”反应物为CO2和BrCH2CH2OH，生成物为C3H4O3和，题干中“无膜”及图中阴极产生OH-可知，“反应Ⅱ”是在碱性介质中进行，故“反应Ⅱ”应为，D错误； 故选C。 9．（2026·云南·高考真题）化学护坝体，劳动保安全，某水电站坝体维护示意图如下，下列说法错误的是 A．黏土是生产水泥的主要原料之一 B．与的反应属于氧化还原反应 C．聚四氟乙烯的合成： D．利用板保护钢闸门时，需定期检查、更换 【答案】B 【详解】A．水泥的主要原料是石灰石（CaCO3）和黏土，黏土提供硅、铝等元素，是水泥生产的核心原料之一，A正确； B．根据图示，与反应方程式可表示为：，反应前后，各元素化合价均未发生变化，没有电子转移，属于非氧化还原反应，B错误； C．聚四氟乙烯由四氟乙烯（CF2=CF2）通过加聚反应合成，双键打开形成高分子链，反应方程式为：，C正确； D．该防护方法为牺牲阳极法（牺牲负极保护法），Zn的金属活动性比Fe强，作为原电池的负极，会不断被氧化腐蚀，而钢闸门（Fe）作为正极被保护，随着反应进行，Zn板会逐渐消耗，因此需要定期检查、更换Zn板，保证防护效果，D正确； 故选B。 10．（2026·广东·高考真题）做好防腐是发展海上风电的基础。下列措施不能达到防腐目的的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．钢管桩主要成分为铁，铁的金属活动性强于铜，二者在海水中形成原电池时，铁作负极失电子被氧化，会加速钢管桩腐蚀，不能达到防腐目的，A符合题意； B．铝表面致密的氧化膜能防止内部的铁被腐蚀，即使富铝涂层破损，形成原电池时铝作负极被腐蚀，可保护钢管桩；故能达到防腐目的，B不符合题意； C．该装置为外加电流法，钢管桩连接电源负极作阴极被保护，能达到防腐目的，C不符合题意； D．锌的金属活动性强于铁，二者在海水中形成原电池时锌作负极被腐蚀，属于牺牲阳极法，钢管桩作正极被保护，能达到防腐目的，D不符合题意； 故选A。 11．（2025·广西·高考真题）大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后，表面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是 A．层对铜导线起保护作用 B．正极生成的电极反应式为 C．沉积物的成分可能有 D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 【答案】D 【分析】铜导线内壁发生电化学反应生成层，负极为Cu，电极反应为，正极氧气得电子生成氢氧根离子，与OH-生成，电极反应为，据此分析； 【详解】A．Cu2O层为致密的氧化膜，能阻止内部铜与水、氧气进一步接触，对铜导线起保护作用，A正确； B．由分析得，电极反应式为，B正确； C．Cu2O可被氧化为CuO，或与H2O、CO2、O2反应生成Cu2(OH)2CO3，沉积物成分可能包含二者，C正确； D．沉积物最多的区域，有较厚的CuO、Cu2(OH)2CO3层覆盖，Cu与冷水、O2的接触被阻碍，腐蚀速率减慢，D错误； 故选D。 12．（2026·四川·高考真题）(6)“电解”时，压片组成阴极，惰性电极作阳极，溶液为电解液。电解获得金属铅的过程中，除阳极产生和少量外，阳极附近溶液中还伴有少量生成和pH下降，导致溶液pH下降的原因有___________。 【答案】(6)阳极发生电极反应、，生成，使得溶液的降低 【解析】（6）电解时阳极除失电子发生氧化反应生成外，水电离出的和电解液中失电子均会失电子，分别发生反应、生成、，两个阳极反应均生成，溶液氢离子浓度升高，最终体系pH下降。 13．（2025·广西·高考真题）我国科研工作者以污染物为氮源，用纳米片电催化与合成尿素。下图为电催化合成尿素的原理示意图。 (5)a电极为________极。 (6)b电极发生的电极反应式为________。 【答案】(5)阳 (6)CO2+2NO+10e-+10=+3H2O+10CO 【详解】（5）由图可知，CO2和NO在b电极得到电子生成，b为阴极，a电极为阳极。 （6）由图可知，NO在b电极得到电子和CO2反应生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：CO2+2NO+10e-+10=+3H2O+10CO。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 电解池 金属的腐蚀与防护（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 电解池的工作原理 考向02 电解原理的应用 考向03 金属的腐蚀与防护 考向04 电化学在生产生活中的应用 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 电解池的工作原理 1．【电解池的判断】下列装置中，属于电解池的是 A．锌铜原电池（稀硫酸作电解质） B．接通直流电源的 U 形管（内装熔融 NaCl，插入两个石墨电极） C．导线连接的铜片和铁片（浸入蔗糖溶液） D．未接电源的 CuCl2溶液（插入两个石墨棒） 2．【考查电解池的工作原理】（2026·上海静安·二模）工业主要通过电解(或)的无水熔融物生产，电解原理见下图。 (1)b电极连接电源的___________。 A．正极 B．负极 C．阳极 D．阴极 (2)工作时，的移动方向是___________。 A．自左向右 B．自右向左 C．自由移动 D．无法移动 (3)写出a电极上的电极反应式：___________。 3．【根据信息书写电极反应式】(1)（25-26高三下·上海·阶段检测）我国研究人员利用具有热催化和电催化活性的双功能催化剂，实现了乙醇制氢和乙醛的高效转化。其装置如图所示。则阳极区总的电极方程式为：___________。 (2)为实现“碳达峰”，我国科学家设计了如下二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置。 请书写阴极电极反应方程式：___________________________________。 4．【电解规律及应用】某研究小组用微生物电池模拟淡化海水，同时进行电解实验，实验装置如下图所示。回答下列问题： 图左为微生物电池，已知苯酚的分子式为。 (1)离子交换膜A为_______离子交换膜。 A．阴        B．阳 (2)b极的电极反应式为___________________________________。 (3)当电路中转移1 mol电子时，模拟海水理论上除盐_______g。 图右中的甲和乙均为电解装置，其中A、B、C、D均是铂电极。 (4)甲池中的B电极为_____极。 A．阴        B．阳 (5)写出乙池中C极的电极反应式_____。 一段时间后停止电解，发现甲池电极、都产生气体。 (6)其中电极B的产物可能有___________。 (7)下列物质可能使甲池恢复到反应前浓度的是_______。(双选) A．Cu     B．CuO     C．     D． 考向02 电解原理的应用 5．【电解饱和食盐水的应用】利用家中常见物品可以自制少量84消毒液。某同学设计了以下几种装置(装置内盛放的均为饱和食盐水)，其中最适宜的是 A B C D 6．【电冶金】（25-26高三下·上海·阶段检测）工业制备铝一般是通过铝土矿制得纯净的，然后电解得到铝；也可用电解共熔体方法制铝，相比电解可节省电能约30%。 上述第一种方案目前仍是工业制铝的主流方法，对其原因分析合理的是___________。(不定项) A．是共价化合物，其熔融体完全不导电 B．第二种电解方案生成会污染大气 C．自然界不存在富含的矿石，生产流程较繁琐 D．生产无水较困难，第二种方案的总成本更高 7．【利用电解原理回收金属】（2026·上海徐汇·二模）电解溶液可以回收铅单质，装置如下图所示。下列说法正确的是___________。 A．电极B为纯铅 B．钠离子向A电极移动 C．电解一段时间，左侧溶液的pH升高 D．电路中流经2 mol电子，右侧溶液的质量减少207 g 8．【离子交换膜在电解中的应用】（25-26高三下·上海·阶段检测）一种利用硼砂电解制备硼酸的装置如图所示，不考虑两极区的溶液体积变化，下列有关说法正确的是___________。 A．m极连接电源的正极 B．每生成，n极产生气体的体积为0.56 L C．该电解池中采用的是负离子交换膜 D． 9．【电解规律+电解精练铜】一种以甲烷燃料电池为电源电解足量饱和溶液的装置如图所示。 (1)b电极为燃料电池的___________极(A．正极B．负极)，该极电极反应式为___________。 (2)若U形管中盛装的硫酸铜溶液体积为400mL，当燃料电池中消耗标况下0.224L时，电解池中阴极将得到___________g的单质，电解池中溶液的浓度为___________(假设溶液体积不变)。 (3)若用该装置进行电解精炼铜，则应将___________(A．“c”  B．“d”)极更换为粗铜；电解一段时间后，溶液中___________(A．减小 B．增大 C．不变”)。 10．【电解有关的计算】（2026·上海松江·二模）在金属缓蚀领域，钼酸盐常被用作缓蚀剂。工业上可采用电氧化法将MoS2(其中S元素的化合价为-2价)转化为MoO，其工作原理如下图所示： (1)阴极的电极反应方程式为___________。 (2)若阴极产生20.16L气体(标准状况)，则生成的MoO的物质的量为___________mol。 A．0.05 B．0.10 C．0.15 D．0.20 考向03 金属的腐蚀与防护 11．【钢铁的腐蚀与防护】该小组设计了探究海水中钢铁的腐蚀与防护的装置，为防止金属Fe被腐蚀，可以采用_________装置进行防护。(双选) A． B． C． D． 12．【实验探究电化学腐蚀】用压强传感器探究生铁在和醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下： 分析图像，以下结论错误的是 A．溶液时，生铁发生析氢腐蚀 B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀 C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快 D．两溶液中负极反应均为： 13．【金属的电化学腐蚀与防护】（2025·上海·模拟预测）金属腐蚀会显著降低金属材料的强度、韧性等力学性能，缩短设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。防止金属腐蚀的方法有很多，可以在其表面涂一层防护层，也可以结合电化学的知识来想办法。某课外兴趣小组设计了如下装置对铁片进行保护。 (1)装置中的_________电极是铁片。 A．a    B．b (2)写出通入气体电极的电极反应方程式：_________。 (3)如果用该装置给铁片镀银，则电解质溶液X的溶质为_________（填化学式），当铁片上析出1 mol Ag时，消耗标准状况下的体积为_________L。 (4)利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，开关K置于N处，该电化学防护法称为_________；若X为锌棒，开关K置于M处，能否达到防止铁腐蚀的目的？_________。 以下为铝材表面处理的一种方法： (4)碱洗的目的是______________________________（用离子方程式表示）；碱洗时常有气泡冒出，该气体是_________（填化学式）。 (5)电解时，处理好的铝材应与电源的_____极相连，铝材表面形成氧化膜的电极反应式为_________。 (6)下列几种金属的镀层被破坏后，金属腐蚀的速率最快的是________。 A．镀铝铁桶 B．食品铁罐头盒（镀锡） C．镀银铜质奖章 D．白铁水桶（镀锌） 考向04 电化学在生产生活中的应用 14．【电解与稀土开采技术结合】（25-26高三·上海·三轮复习）新一代高效、绿色的稀土(REE)开采技术如图a所示，其原理如图b所示。下列说法正确的是 A．阴极反应： B．阳极反应生成标准状况下22.4 LO2，理论上外电路需要转移4 mol电子 C．为加快开采速率，电源电压越高越好 D．该反应中用浸取剂将稀土元素从黏土中溶浸出来，该分离方法属于过滤 15．【电化学+废水处理】（2025·上海·三模）某工厂用电解法将铬废水(主要为)转化为，用铁板做阴、阳极，槽中盛放含铬废水，工业设备如图所示。下列说法正确的是 A．A接电源负极 B．阳极区溶液中发生的氧化还原反应： C．阴极区附近溶液的pH减小 D．若不考虑气体的溶解，当收集到时，有被还原 16．【电解法制备有机物】一种电解法制取肉桂醛前驱体的装置原理如图所示。 (1)苯甲醇在电极A处发生________。 A．氧化反应 B．还原反应 C．取代反应 D．消去反应 (2)写出电解时乙醇发生的电极反应：_______________。 重难·创新演练 1．【考查电解精练铜】（25-26高三下·上海浦东新·阶段检测）下列有关电解精炼铜的说法中错误的是________。 A．粗铜做阳极，精铜做阴极 B．金属铜和比铜活泼的锌、铁等金属转化为正离子进入溶液中 C．阳极泥有比铜不活泼的银、金等贵重金属 D．电解精炼铜和电镀铜的过程中，阳极质量的减少与阴极质量的增加都相等 2．【光催化+电解原理的应用】（25-26高三·上海·三轮复习）我国科学家在太阳能可规模化分解水制氢方面取得新进展——率先提出并验证了一种全新的基于粉末纳米颗粒光催化剂太阳能分解水制氢的“氢农场”策略，其太阳能光催化全分解水制氢的效率创国际最高纪录(示意图如图所示，M1、M2为含铁元素的离子)。下列说法不正确的是 A．制O2装置中，太阳能转化为化学能 B．制H2时阳极可发生反应：[Fe(CN)6]4––e-=[Fe(CN)6]3– C．制H2装置中，交换膜为阳离子交换膜 D．系统制得1 molH2的同时可制得11.2 L的O2 3．（2026·上海静安·二模）工业主要通过电解(或)的无水熔融物生产，电解原理见下图。 (1)b电极连接电源的___________。 A．正极 B．负极 C．阳极 D．阴极 (2)工作时，的移动方向是___________。 A．自左向右 B．自右向左 C．自由移动 D．无法移动 (3)写出a电极上的电极反应式：___________。 4．（2026·上海虹口·二模）电解法可生产半导体掺杂所需的高纯PH3。该方法采用磷酸溶液作为电解液，把熔融的白磷(P4)分散到溶液中。 (1)M电极是_______。 A．正极    B．负极    C．阴极    D．阳极 (2)写出生成PH3的电极反应式________________________________。 5．（2026·上海·模拟预测）一种天然气电解法脱H2S的工作原理如图3所示。 (1)阳极电极反应式为__________________。 (2)电解过程中，N极区域不断通入N2的目的为__________________。 6．【电解法处理污水+电极反应式书写】在化工生产过程中会产生废水，氯苯是其中常见的一种污染物，将其降解或资源化转化在能源利用、环境保护等方面意义重大。通常，废水中氯苯的处理过程为： 我国科研人员开发了一种电化学装置(如图)，可在更温和的条件下实现转化ⅰ、ⅱ。 阳极区发生的电极反应如下，请将第一个反式补充完整_______。 ； 7．【电解法冶炼金属】（2026·上海普陀·二模）(1)某高校团队设计并使用如图装置电解TiO2获得金属钛。 ①若使用铅酸蓄电池作为电源，则X电极应与_______(填“Pb”或“PbO2”)极相连； ②若X极产生9.6g金属钛(M = 48g·mol−1)，则Y电极将生成______L的一氧化碳(标况下)。 (2)已知TiCl4和TiO2的熔沸点如下表： 物质 TiCl4 TiO2 熔点/℃ -25.0 1840 沸点/℃ 136.4 2900 试解释工业上直接电解熔融TiO2获得金属钛而非电解熔点较低的TiCl4的原因___________。 8．（2026·上海宝山·二模）在不同条件下的电解器能将还原为C2H4。 Ⅰ  碱性条件 碱性膜电极电解器的装置图如下： (1)理论上阴极除了生成乙烯，同时也会生成。实际上在电解器中，电解液中还会生成___________(填写离子符号)，造成碳损失。 (2)实验发现，加大电流可以提高二氧化碳利用率，减少碳损失，可能的原因是___________。 Ⅱ  酸性条件 若使用酸性膜电极电解器，很大程度可以减少碳损失。 (3)写出酸性条件下阴极的电极反应式___________；若电解过程中转移6 mol电子，理论上生成C2H4的体积(标准状况)为___________L。 (4)用该法能量转化效率会偏低，可能的原因是___________。 Ⅲ  高低温串联 基于氧离子导体的高温固体氧化物电解池(SOEC)可在800℃左右的高温下将转化为中间产物，再联用碱性电催化还原。 (5)请完成上述装置图所缺物质，括号中可能的中间产物为___________。 (6)“高低温串联电催化还原法”能量效率(电能转化效率)较高，且几乎没有碳损失。根据上述装置说明该法具有这些优势的原因___________。 9．【电化学的有关计算】（2026·上海嘉定·二模）新一代锂硒电池具有优异的循环稳定性，装置如下： (1)锂硒电池放电时正极的电极反应式为______。 (2)用该锂硒电池作电源电解500 mL足量的饱和食盐水，经过10 min负极固体质量减少1.4 g，该电解反应的速率______。(假设溶液体积不变，也不考虑气体在溶液中的溶解。) 10．（2026·上海青浦·二模）以聚合物电解质膜为电极材料，利用电化学催化甲醇水蒸气制氢，所得氢气纯度高。装置示意图如下： (1)装置中b为_______极。 A．正 B．负 C．阳 D．阴 (2)写出a电极的反应方程式：_______。 (3)工作时每消耗30 g甲醇，生成(标准状况下)，计算产率_______。(结果保留3位小数) 11．（2026·上海普陀·二模）电催化硝酸盐还原合成氨，装置如图甲。电解时先吸附到催化剂表面放电产生。控制其它条件不变，产率随pH变化如图乙。 (1)生成的电极反应式为___________。 (2)控制pH为6～8时，的产率较高，请解释其原因：___________。(提示：离子浓度的大小可能会对氧化性的强弱产生影响)。 12．（2026·上海金山·二模）挖掘出土的青铜器表面通常覆盖有锈蚀产物，可以分为无害锈与有害锈。无害锈如，能形成致密的薄膜，阻止锈蚀反应进一步发生。有害锈主要是含氯物质，如CuCl、，它们的结构疏松，易导致锈蚀向内蔓延，加快青铜器的锈蚀速率，影响青铜器的使用寿命。青铜器发生电化学腐蚀，形成的示意图如下： 过程Ⅰ中负极的电极反应式为_____________________，若生成，理论上消耗标准状况下氧气___________L。 真题·实战演练 1．（2026·江西·高考真题）背靠背式电解池可用于电化学合成氨，如图。下列说法正确的是 A．阳极反应： B．外电路电子由b流向a C．每生成，消耗 D．经交换膜从右向左移动 2．（2026·黑吉辽蒙卷·高考真题）一种从废旧电池正极材料（）中回收锂元素的电化学装置如图。下列说法错误的是 A．电极反应： B．电路中转移电子，理论上可回收 C．电极连接电源正极 D．可转化为和，会降低锂的理论回收产率 3．（2026·广东·高考真题）一种利用电解还原同时实现海水脱盐的装置如图，电解液在Ⅰ和Ⅳ室间循环，初始电解液为溶液，膜①~③为阳离子或阴离子交换膜。下列说法错误的是 A．①为阳离子交换膜，②为阴离子交换膜 B．阳极反应为 C．电解一段时间后，Ⅲ室海水中盐的浓度降低 D．电解过程中，Ⅰ室电解液的pH在一段时间内可保持稳定 4．（2026·四川·高考真题）化学工作者最近研究出一种电化学回收废旧电极材料中有价成分的新方法。将在磷酸存在下处理得到的溶液经提取电解槽电解，和分别进入对应的储存电极。提取完成后，将储存电极转移到含LiCl溶液的释放电解槽电解，即得纯净的。其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是 A．提取的电极反应为 B．提取电解槽中，每提取，理论上可回收 C．释放电解槽中，中的钛被氧化 D．释放电解槽的总反应为 5．（2026·河北·高考真题）我国科研工作者研发了一种高效双功能电催化剂，可实现硝酸盐与葡萄糖的同时转化，其原理如图所示： 下列说法错误的是 A．M是电源正极，N是电源负极 B．电解一段时间后，电极Ⅱ附近减小 C．电路中每通过 电子，理论上产生0.5 mol D．总反应为 6．（2026·浙江·高考真题）一种电解葡萄糖()制取葡萄糖二酸钾()的装置示意图如图所示，下列说法中，不正确的是 A．电极M处的电极反应式为： B．离子交换膜P为阳离子交换膜 C．1 mol葡萄糖()完全转化为葡萄糖二酸钾()转移的电子数为 D．电解过程可能产生葡萄糖酸钾() 7．（2025·贵州·高考真题）以/SiC为阴极反应的催化剂，在溶液中电解和，两极协同合成(丙酰胺)的原理如图。 下列说法正确的是 A．b极与电源负极相连，发生氧化反应 B．a极涉及的反应有： C．当电路中转移2 mol电子时，理论上合成 D．合成时会生成副产物 8．（2025·福建·高考真题）一种无膜电合成碳酸乙烯酯()的工作原理如图。下列说法正确的是 A．电源a极为负极 B．反应中的物质的量不断减少 C．总反应为 D．“反应Ⅱ”为 9．（2026·云南·高考真题）化学护坝体，劳动保安全，某水电站坝体维护示意图如下，下列说法错误的是 A．黏土是生产水泥的主要原料之一 B．与的反应属于氧化还原反应 C．聚四氟乙烯的合成： D．利用板保护钢闸门时，需定期检查、更换 10．（2026·广东·高考真题）做好防腐是发展海上风电的基础。下列措施不能达到防腐目的的是 A． B． C． D． 11．（2025·广西·高考真题）大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后，表面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是 A．层对铜导线起保护作用 B．正极生成的电极反应式为 C．沉积物的成分可能有 D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 12．（2026·四川·高考真题）(6)“电解”时，压片组成阴极，惰性电极作阳极，溶液为电解液。电解获得金属铅的过程中，除阳极产生和少量外，阳极附近溶液中还伴有少量生成和pH下降，导致溶液pH下降的原因有___________。 13．（2025·广西·高考真题）我国科研工作者以污染物为氮源，用纳米片电催化与合成尿素。下图为电催化合成尿素的原理示意图。 (5)a电极为________极。 (6)b电极发生的电极反应式为________。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $