第8章 第35讲 电解池 金属的腐蚀与防护（PPT课件）-【精讲精练】2027年高考化学一轮复习（人教版）

该高中化学高考复习课件聚焦“电解池 金属的腐蚀与防护”专题，依据课程标准覆盖电解原理、氯碱工业等应用及金属腐蚀防护核心考点，通过梳理电解类型、离子放电顺序等必备知识，结合诊断辨析和真题分析明确高频考点分布，构建系统备考体系。 课件亮点在于“考点突破+真题实战+素养提升”，如通过电解混合溶液分阶段分析培养科学思维，结合氯碱工业离子交换膜应用训练科学探究能力，提供电子守恒计算等技巧，助力学生掌握答题方法，教师可据此精准指导复习冲刺。

第35讲　电解池　金属的腐蚀与防护 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 目 录 CONTENTS 核心考点突破 01 高考真题感悟 04 知能达标训练 05 教考链接 02 素养提升 03 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 01 核心考点突破 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 增大 加水 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 减小 通入HCl气体 加CuCl2固体 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 通入 HCl气体 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 加CuO 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 含氧酸、可溶性强碱、活泼金属含氧酸盐 无氧酸、不活泼金属含氧酸盐 活泼金属无氧酸盐 不活泼金属含氧酸盐 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 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高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 02 教考链接 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 图1 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 图3 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 03 素养提升 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 04 高考真题感悟 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 05 知能达标训练 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 谢谢观看 返回目录 高考总复习·化学 1 第八章　化学反应与能量 [课程标准]　1.理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应和总反应方程式。2.掌握氯碱工业、电解精炼、电镀、电冶金等的反应原理。3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 考点一　电解原理 1．电解与电解池 2．电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例) 3．电极上离子的放电顺序 (1)阴极(与电极材料无关) 氧化性强的先放电，放电顺序如下： (2)阳极 若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应，如Fe作阳极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2+。 若是惰性电极作阳极，放电顺序如下： 注意　①放电指的是电极上的得、失电子。 ②活性电极指的是除去Pt、Au以外的金属，惰性电极指的是Pt、Au、C电极，不参与电极反应。 ③阴极材料若为金属电极，一般是增强导电性，但不参与反应。 4．用惰性电极电解电解质溶液的三种类型 (1)电解水型 实例 电极反应式及总反应式 电解质溶液浓度 复原方法 H2SO4 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 总反应式：2H2O eq \o(=====,\s\up17(电解))2H2↑＋O2↑ _____ _____ (2)电解电解质型 实例 电极反应式及总反应式 电解质溶液浓度 复原方法 HCl 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 总反应式：2HCl eq \o(=====,\s\up17(电解))H2↑＋Cl2↑ _____ _______________ CuCl2 阴极：Cu2+＋2e－===Cu 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 总反应式：CuCl2 eq \o(=====,\s\up17(电解))Cu＋Cl2↑ _______________ (3)电解质和水均参与电解型 实例 电极反应式及总反应式 电解质溶液浓度 复原方法 NaCl、KCl (放H2生碱) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 总反应式：2Cl－＋2H2O eq \o(=====,\s\up17(电解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－ 减小并生成新电解质 _____ _____________ CuSO4、 Cu(NO3)2 (放O2生酸) 阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑ 阴极：Cu2+＋2e－===Cu 总反应式：2Cu2+＋2H2O eq \o(=====,\s\up17(电解))2Cu＋O2↑＋4H＋ 减小并生成新电解质 __________ 总结：通过以上分析，可得如下规律 (1)电解实质为电解水的有______________________________________。 (2)电解实质为电解溶质本身的有_________________________________。 (3)电解生成H2和碱的有____________________。 (4)电解生成O2和酸的有_______________________。 [自主思考] 根据对电解规律的理解，用惰性电极电解3 mol·L-1 NaCl和1 mol·L-1 CuSO4的混合溶液，可看作三个电解阶段。 (1)第一阶段：相当于电解____________________溶液，电解总反应为__________________________________________________________________。 (2)第二阶段：相当于电解___________________溶液，电解总反应为________________________________________________________________。 (3)第三阶段：相当于电解______________，电解总反应为________________ _____________________________________________。 提示　(1)1 mol·L-1 CuCl2 CuCl2 eq \o(=====,\s\up17(电解),\s\do15(　))Cu＋Cl2↑ (2)1 mol·L-1 NaCl 2NaCl＋2H2O eq \o(=====,\s\up17(电解),\s\do15(　))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (3)水　2H2O eq \o(=====,\s\up17(电解),\s\do15(　))O2↑＋2H2↑ 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)电解质溶液导电、金属导电都是物理变化。(　　) (2)电解过程中电子流动方向为负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极。(　　) (3)电解池中的阳极和直流电源中的负极均发生氧化反应。(　　) (4)电解稀硫酸制备H2、O2时用Cu作电极。(　　) (5)电解盐酸、稀硫酸过程中H＋放电，溶液pH逐渐变大。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)× 一、电解原理及规律 1．用Pt电极电解饱和Na2CO3溶液的装置如图，两极均有气体生成，c电极附近产生可燃性气体，澄清石灰水无浑浊现象。下列说法正确的是(　　) A．a为电源正极 B．c电极附近生成了CH4 C．电子的流动方向：c→溶液→d D．反应后恢复到原温度，溶液pH不变 解析　用Pt电极电解饱和Na2CO3溶液，阳极是水电离的OH－放电，电极反应式为4OH－－4e－===2H2O＋O2↑，阴极是水电离的H＋放电，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，c电极附近产生可燃性气体，则c电极为阴极，d电极为阳极，a为电源负极，b为电源正极。 答案　D 2．以惰性电极电解100 mL 0.05 mol·L-1 CuSO4溶液。 (1)阳极产生56 mL(标准状况下)气体时，所得溶液的pH为________(不考虑溶液体积变化)，要使溶液恢复到电解前的状态，可加入________ g的________物质。 (2)继续通电电解，此时被电解的物质为________________________，若加入0.05 mol Cu(OH)2可使溶液复原，则电路中转移的电子为________ mol。 解析　(1)阳极生成O2 56 mL(标准状况)即0.002 5 mol，依据总反应式：2CuSO4＋2H2O eq \o(=====,\s\up17(电解))2Cu＋O2↑＋2H2SO4，溶液中生成0.01 mol H＋，c(H＋)＝0.1 mol·L-1，pH＝1；电解生成0.002 5 mol O2和0.005 mol Cu，故要使溶液复原可加0.005 mol CuO，质量为0.4 g，或加0.005 mol CuCO3，质量为0.62 g。(2)CuSO4恰好完全反应，继续通电电解，电解质为H2SO4溶液，故实际被电解的物质为H2O；加入0.1 mol Cu(OH)2可使溶液复原，相当于加入0.1 mol CuO和0.1 mol H2O，故转移电子为(0.1×2＋0.1×2) mol＝0.4 mol。 答案　(1)1　0.4　CuO(或0.62　CuCO3)　(2)水(或H2O)　0.4 分析电解过程的思维流程 二、电解池电极反应式的书写 3．(1)用惰性电极电解MgCl2溶液。 阳极反应式：_____________________________________________________； 阴极反应式：____________________________________________________； 总反应离子方程式：_______________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)用Al作阳极，电解H2SO4溶液，铝材表面形成氧化膜。 阳极反应式：____________________________________________________； 阴极反应式：____________________________________________________； 总反应的离子方程式：____________________________________________。 (3)用Al单质作阳极，石墨作阴极，电解NaHCO3溶液。 阳极反应式：____________________________________________________； 阴极反应式：____________________________________________________； 总反应离子方程式：______________________________________________。 (4)铈元素(Ce)是镧系金属中自然丰度最高的一种，常见有＋3、＋4两种价态。雾霾中含有大量的污染物NO，可以被含Ce4+的溶液吸收，生成NO eq \o\al(－,2)、NO eq \o\al(－,3)(二者物质的量之比为1∶1)。可采用电解法将上述吸收液中的NO eq \o\al(－,2)转化为无毒物质，同时再生成Ce4+，其原理如图所示。 ①Ce4+从电解槽的________(填字母)口流出，电极反应式：______________； ②写出阴极的电极反应式：_______________________________________。 答案　(1)2Cl－－2e－===Cl2↑ Mg2+＋2H2O＋2e－===H2↑＋Mg(OH)2↓ Mg2+＋2Cl－＋2H2O eq \o(=====,\s\up17(电解))Mg(OH)2↓＋Cl2↑＋H2↑ (2)2Al－6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋ 2H＋＋2e－===H2↑ 2Al＋3H2O eq \o(=====,\s\up17(电解))Al2O3＋3H2↑ (3)2Al＋6HCO eq \o\al(－,3)－6e－===2Al(OH)3＋6CO2↑ 6H2O＋6e－===3H2↑＋6OH－ 2Al＋12HCO eq \o\al(－,3) eq \o(=====,\s\up17(电解))2Al(OH)3＋6CO2↑＋3H2↑＋6CO eq \o\al(2-,3) (4)①a　Ce3+－e－===Ce4+ ②2NO eq \o\al(－,2)＋8H＋＋6e－===N2↑＋4H2O 电极反应式书写“三注意” 三、电解的有关计算 4．二十大报告明确了生态文明建设的总基调是推动绿色发展。NO－空气质子交换膜燃料电池实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合。某化学兴趣小组用如图装置模拟工业处理废气和废水的过程。已知电极材料均为惰性电极。回答下列问题： (1)甲池在放电过程中的负极反应式为________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)乙池中通入废气SO2的电极为________极，乙池总反应的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)b为________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。当浓缩室得到4 L浓度为0.6 mol·L-1的盐酸时，M室中的溶液的质量变化为________(溶液体积变化忽略不计)。 (4)若在标准状况下，甲池有5.6 L O2参加反应，则乙池中处理废气(SO2和NO)的总体积为________ L。 解析　(1)甲池在放电过程中，负极上一氧化氮失去电子发生氧化反应生成硝酸根离子，反应为NO＋2H2O－3e－===NO eq \o\al(－,3)＋4H＋。(2)乙池中通入废气SO2的电极连接电源的正极，为阳极；阳极二氧化硫发生氧化反应生成硫酸根离子，阴极一氧化氮发生还原反应生成铵根离子，电池总反应的离子方程式为5SO2＋2NO＋8H2O eq \o(=====,\s\up17(电解))2NH eq \o\al(＋,4)＋5SO eq \o\al(2-,4)＋8H＋。(3)丙中阳极上水放电发生氧化反应生成氧气和氢离子，氢离子从M室通过a膜进入浓缩室；N室中氯离子通过b膜进入浓缩室，最终得到较浓的盐酸，故b为阴离子交换膜。当浓缩室得到4 L浓度 为0.6 mol·L-1盐酸时，迁移过来的氢离子为4 L×(0.6 mol·L-1－0.1 mol·L-1)＝ 2 mol；2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，则反应1 mol水，M室中溶液的质量变化为减少1 mol×18 g·mol-1＝18 g。(4)乙池中SO2转化为硫酸根离子、NO转化为铵根离子；若标准状况下，甲池有5.6 L O2(为0.25 mol)参加反应，根据得失电子守恒可知，O2～4e－～2SO2～ eq \f(4,5)NO，则乙池中处理废气(SO2和NO)共0.7 mol，总体积为15.68 L。 答案　(1)NO＋2H2O－3e－===NO eq \o\al(－,3)＋4H＋　(2)阳　5SO2＋2NO＋8H2O eq \o(=====,\s\up17(电解))2NH eq \o\al(＋,4)＋5SO eq \o\al(2-,4)＋8H＋　(3)阴　减小18 g　(4)15.68 电化学计算中常用的方法 (1)根据总反应计算 先写出电极反应，再写出总反应，最后根据总反应列出比例式计算。 (2)根据电子守恒计算 ①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，依据是电路中转移的电子数相等； ②用于混合溶液中电解的分阶段计算。　 考点二　电解原理的应用 1．电解饱和食盐水 (1)反应原理 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑(_____反应)。 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(_____反应)。 总反应化学方程式： 2NaCl＋2H2O eq \o(=====,\s\up17(电解),\s\do15(　))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。 总反应离子方程式： 2Cl－＋2H2O eq \o(=====,\s\up17(电解),\s\do15(　))2OH－＋H2↑＋Cl2↑。 (2)离子交换膜法的生产过程 [自主思考] 加入或流出的物质a、b、c、d分别是______、________、________、________；X、Y分别是________、________。 提示　精制饱和NaCl溶液　H2O(含少量NaOH)　淡盐水　NaOH溶液　Cl2　H2 (3)阳离子交换膜的作用 阻止_____进入阳极室与Cl2发生副反应：2NaOH＋Cl2===NaCl＋NaClO＋H2O，阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。 (4)氯碱工业产品 2．电镀和电解精炼铜 (1)电镀 ①概念：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。 ②目的：增强金属的抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。 (2)电解精炼 银、金、铂等金属不放电形成________，在阴极只有Cu2+放电，锌、铁、镍较活泼的金属阳离子____________________中，故能够将杂质除去。电解过程中，Cu2+的浓度__________。 3．电冶金 本质为Mn＋＋ne－===M，利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。 项目 总方程式 阳极、阴极反应式 冶炼钠 2NaCl(熔融) eq \o(=====,\s\up17(电解))2Na＋Cl2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2Na＋＋2e－===2Na 冶炼镁 MgCl2(熔融) eq \o(=====,\s\up17(电解))Mg＋Cl2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：Mg2+＋2e－===Mg 冶炼铝 2Al2O3(熔融) eq \o(=====,\s\up17(电解),\s\do15(冰晶石))4Al＋3O2↑ 阳极：6O2-－12e－===3O2↑ 阴极：4Al3+＋12e－===4Al 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料。(　　) (2)在镀件上电镀铜时，镀件应连接电源的正极。(　　) (3)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2+)均保持不变。(　　) (4)电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等。(　　) (5)电解冶炼铝通常采用电解熔融的Al2O3，也可以采用电解熔融的AlCl3。(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)× 1．(2025·湖北随州高三期末)某学生设计了一种家用消毒液发生器，装置如图所示。下列说法错误的是(　　) A．该消毒液的有效成分是NaClO B．通电时Cl－发生氧化反应 C．通电时电子从阳极经食盐溶液流向阴极 D．该装置的优点是随制随用 解析　电解食盐溶液会生成氯气、氢气和氢氧化钠，氯气与氢氧化钠反应生成次氯酸钠，故有效成分为次氯酸钠，A正确；通电时Cl－的化合价由－1变为0价，Cl－发生氧化反应生成氯气，B正确；溶液中只有阴阳离子没有电子，电子不能经过电解质溶液，C错误；该装置的优点是随制随用，以防时间长的次氯酸钠分解失效，D正确。 答案　C 2．(2025·辽宁鞍山模拟)工业上通过电解NaCl­CaCl2共熔物制取金属Na的装置如图所示，已知在电解过程中会产生一定量的金属Ca，下列说法错误的是(　　) A．b电极为阳极 B．添加CaCl2的目的之一是降低电解质体系的熔点 C．阴极反应：Na＋＋e－===Na；Ca2+＋2e－===Ca D．为防止生成的Na与Cl2接触，阴、阳两极之间应用钢板隔开 解析　依据图示可知，b电极出口有Cl2，故b为阳极，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，A正确；a为阴极，添加CaCl2的目的是降低电解质熔点，节省能源，同时减少单质钠的挥发，增大熔融电解质密度，使得被还原出的密度较低的液态钠单质能漂浮在混合盐之上，易于分离得到产物，B正确；电解过程中会产生一定量的金属Ca，说明部分钙离子会在阴极放电，C正确；为了防止生成的Na与Cl2接触，阴、阳两极应该用离子交换膜隔开，以保持两极区电解质的电中性，不能使用钢板，D错误。 答案　D 3．(2025·河南名校大联考)甲、乙两组同学在铁片上镀铜的实验装置如图所示。下列说法正确的是(　　) A．两组电镀装置中铜片都是与直流电源的负极相连 B．甲、乙实验的阴极反应分别为Cu2+＋2e－===Cu和[Cu(NH3)4]2+＋2e－===Cu＋4NH3 C．甲、乙两组实验结束后，甲组所得镀件的镀层更光亮 D．电镀前铁片用热的纯碱溶液洗涤，目的是除去表面的铁锈 解析　铁上镀铜应该是铜做阳极，与电源正极连接，A错误；阴极上发生得电子还原反应，甲的阴极反应是Cu2+＋2e－===Cu，乙的阴极反应是[Cu(NH3)4]2+＋2e－===Cu＋4NH3，B正确；乙组电镀速率更慢，铜沉积更均匀，所得镀件的镀层更光亮，C错误；除去铁锈应该用稀盐酸处理，不能用纯碱处理，D错误。 答案　B 考点三　金属的腐蚀与防护 1．金属腐蚀的本质 金属原子失去电子变为金属阳离子，发生_____反应。 2．金属腐蚀的类型 (1)化学腐蚀与电化学腐蚀 类型 化学腐蚀 电化学腐蚀 条件 金属与接触到的干燥气体或非电解质液体直接发生化学反应 不纯的金属接触到电解质溶液发生原电池反应 本质 M－ne－===Mn＋ 现象 金属被腐蚀 较活泼的金属被腐蚀 区别 无电流产生 有微弱电流产生 联系 电化学腐蚀比化学腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重 (2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例) 类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀 条件 水膜酸性较强 水膜酸性很弱或呈中性 电极 负极 Fe－2e－===Fe2+ 反应 正极 2H＋＋2e－===H2↑ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 总反应式 Fe＋2H＋===Fe2+＋H2↑ 2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2 联系 __________更普遍 点拨　铁锈的形成：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=== Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。 3．金属的防护 4．金属腐蚀快慢的规律 对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢 电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀；外界条件相同时，电解质浓度越大，金属腐蚀越快 对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢 强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中；活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快 正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)干燥环境下，所有金属都不能被腐蚀。(　　) (2)铜在酸性环境下，不易发生析氢腐蚀。(　　) (3)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3+。(　　) (4)钢铁水闸可用牺牲阳极法或外加电流法防止其腐蚀。(　　) (5)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损，就失去了对金属的保护作用。(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)× 1．(2025·广东湛江二模)点蚀又称小孔腐蚀，是一种极端的局部腐蚀形态，大多数点蚀是由Cl－引起的。曾侯乙青铜编钟发生点蚀的基本原理为PbO＋H2O＋Sn＋4Cl－===Pb＋2OH－＋[SnCl4]2-，下列说法不正确的是(　　) A．潮湿的空气会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀 B．负极反应为Sn＋4Cl－－2e－===[SnCl4]2- C．点蚀的过程中化学能转化为电能 D．长江中的轮船比大海中的轮船更容易发生点蚀 解析　潮湿的空气中有H2O，会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀，A正确；根据电池的总反应可知，负极发生氧化反应，Sn失去电子与Cl－形成[SnCl4]2-，B正确；点蚀的过程中化学能转化为电能，C正确；大海中含有Cl－，会更容易发生点蚀，D不正确。 答案　D 2．(2025·广东梅州一模)城镇地面下埋有纵横交错的金属管道，在潮湿的土壤中易腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如图所示的装置。下列说法正确的是(　　) A．钢铁输水管作为负极 B．金属镁是作为牺牲阳极材料 C．该装置只有一条电线，没有构成闭合回路 D．这种防腐蚀的方法称为外加电流法 解析　该方法属于牺牲阳极法，其中镁作为负极，钢铁输水管是正极，A、D错误；金属镁是作为牺牲阳极材料，B正确；该装置接地，故已经构成了闭合回路，C错误。 答案　B 3．恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。 图1 图2 下列说法错误的是(　　) A．AB段pH越大，析氢速率越大 B．AD段负极反应式为Fe－2e－===Fe2+ C．BC段正极反应式主要为O2＋4e－＋4H＋===2H2O D．DE段溶液pH基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe＋O2＋4H＋===2Fe2+＋2H2O消耗H＋的量与4Fe2+＋O2＋10H2O===4Fe(OH)3↓＋8H＋产生H＋的量基本相同 解析　图1中构成原电池，铁作负极，开始时pH＝1.8，AB段溶液pH增大，体系压强增大，铁主要发生析氢腐蚀；BD段溶液的pH增大，体系压强减小，正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；DE段溶液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe2+被O2氧化。由图2可知，AB段体系的压强增大，说明产生了氢气，故AB段主要发生析氢腐蚀，pH越大，氢离子浓度越小，析氢速率越小，A错误；AD段内发生铁的电化学腐蚀，负极的电极反应式为Fe－2e－===Fe2+，B正确；由图可知BC段pH增大、压强减小，正极上氧气得电子生成水，电极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O，C正确；根据分析，DE段溶液pH基本不变的可能原因：相同时间内，2Fe＋O2＋4H＋===2Fe2+＋2H2O消耗H＋的量与4Fe2+＋O2＋10H2O===4Fe(OH)3↓＋8H＋产生H＋的量基本相同，D正确。 答案　A 　电有机合成 (2025·陕晋宁青卷)我国科研人员采用图甲所示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b表面的主要反应历程如图乙(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＋H2O eq \o(=====,\s\up17(电解))TQ＋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 [解析]　电解过程中，阳离子移向阴极，右室(阳极室)产生的H＋通过质子交换膜移至左室(阴极室)，A正确；电解总反应为TY＋H2O eq \o(=====,\s\up17(电解))TQ＋2H2↑，B正确；根据反应历程图可知，TY转化为TQ的过程中，官能团由酚羟基变为C===O，同时水分子结合催化剂进攻酚羟基对位碳，引入C===O，因此以为原料时，酚羟基转化为羰基，并在对位引入羰基，也可得到TQ，C正确；由反应历程图分析，TY转化为TQ过程中，酚羟基的O原子并未脱离苯 环，而酚羟基对位引入的O原子来自H2O，所以用18O标记电解液中的水，得到的是，D错误。 [命题视角探寻] (1)由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)，发生加氧去氢的反应，发生氧化反应，在阳极上进行转化，则b为阳极，a为阴极，结合电解原理分析选项A、B。 (2)分析反应历程，结合断键、成键的部位分析物质转化。 [答案]　D (人教版选择性必修1　P109) 电有机合成 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称为电有机合成。例如，制造尼龙­66的原料己二腈[NC(CH2)4CN]用量很大，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。如改用电合成法，则先以丙烯为原料制备丙烯腈(CH2===CHCN)，再用丙烯腈电合成己二腈。电合成己二腈的反应如下： 阳极：H2O－2e－=== eq \f(1,2)O2↑＋2H＋ 阴极：2CH2===CHCN＋2H＋＋2e－===NC(CH2)4CN 总反应：2CH2===CHCN＋H2O eq \o(=====,\s\up17(电解))NC(CH2)4CN＋ eq \f(1,2)O2↑ 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。 (1)在有机反应中，去氧或加氢的反应为还原反应，加氧或去氢的反应为氧化反应。 (2)写电极反应式时注意电解池中各室电解装置所处的环境条件，即酸性条件下不出现OH－，碱性条件下不出现H＋，有机环境中一般为O2-。 (3)在电化学原理中，电路中转移的电子数是相等的。 1．(2025·河北保定一模)有机物参加的反应在日常生活和科学研究中扮演着重要的角色，不仅可以用于有机合成，还可以用于多种材料的改性和功能化设计。某科研小组以硝基苯为原料电催化合成的装置如图所示，M电极和N电极为覆盖催化剂的惰性电极，装置工作时定时将N电极室溶液转移至M电极室。下列说法正确的是(　　) A．装置工作时，OH－通过离子交换膜移向N极 B．阳极反应：2－4e－＋4OH－―→＋4H2O C．装置工作时，阴离子交换膜两侧溶液的pH保持不变 D．转移相同电量，M电极消耗的和N电极产生的相等 解析　由图可知，在N极发生还原反应生成，N极为阴极，M极为阳极，装置工作时，OH－通过离子交换膜移向M极，A错误；在阳极失去电子生成，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为2－4e－＋4OH－―→＋4H2O，B正确；阴极电极方程式为＋6e－＋4H2O===＋ 6OH－，当转移4 mol电子时，阴离子交换膜右侧有4 mol OH－进入左侧，同时左侧消耗4 mol OH－，右侧生成4 mol OH－，两侧OH－物质的量不变，但左侧生成了水，OH－浓度减小，pH减小；右侧消耗水，OH－浓度增大，pH增大，C错误；每转移相同电子，M电极消耗的大于N电极产生的，D错误。 答案　B 2．(2025·辽宁丹东一模)NiCo­LDHs电催化HMF( INCLUDEPICTURE "../J83A.TIF" \* MERGEFORMAT )合成FDCA()，其工作原理如图1所示，NiCo­LDHs电极的物质转化过程如图2所示，各物质含量的动态变化如图3所示。下列说法正确的是(　　) 图2 A.石墨烯电极与电源正极相连 B．活化能：②>③ C．若0～t1时间内电路中通过6 mmol e－，则产生1 mmol FDCA D．一段时间后，两电极室溶液的pH均减小 解析　NiCo­LDHs电极材料上HMF( INCLUDEPICTURE "../J83A.TIF" \* MERGEFORMAT )最终转化为FDCA()，其中醛基、羟基转化为羧基，发生氧化反应，则该电极为阳极，与电源正极相连，则石墨电极为阴极，与电源负极相连，A错误；由图3可知FFCA的物质的量始终接近0，可知该过程中FFCA能迅速转化为FDCA，则FFCA转化为FDCA的活化能最小，反应一段时间后HMFCA高于HMF和FFCA，可知HMFCA转化为FFCA的反应速率较其他反应慢，故活化能：②>③，B正确；若HMF完全转化为FDCA，则发生的电极反应式为＋ 2H2O－6e－―→ INCLUDEPICTURE "../J83B.TIF" \* MERGEFORMAT ＋6H＋，此时电路中通过6 mol e－，生成1 mol FDCA()，但由图3可知，0～t1时间内，HMF并未完全转化为FDCA，因此电路中通过6 mmol e－，产生FDCA的物质的量小于1 mmol，C错误；转化过程中NiCo­LDHs电极上HMF最终转化为FDCA，该过程中生成羧酸，溶液酸性增强，pH减小，阴极电极室中氢离子发生还原反应，但由于双极膜中氢离子移向阴极，硫酸的物质的量浓度不变，pH不变，D错误。 答案　B 1．电解原理常见的考查点 电解原理及应用是高考高频考点，该类试题往往与生产、生活及新科技等相联系，以装置图或流程图为载体呈现，题材广、信息新，题目具有一定难度。主要考查阴、阳极的判断、电极反应式、电解反应方程式的书写、溶液离子浓度变化及有关计算等。 2．“五点”突破电解综合应用题 (1)分清阴、阳极，与电源正极相连的为阳极，与电源负极相连的为阴极，两极反应为“阳氧阴还”。 (2)剖析离子移向，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。 (3)注意放电顺序，正确判断放电的微粒或物质。 (4)注意介质，正确判断反应产物，酸性介质不出现OH－，碱性介质不出现H＋；不能想当然地认为金属作阳极，电极产物为金属阳离子。 (5)注意得失电子守恒和电荷守恒，正确书写电极反应式。 一、电解与物质制备 1．成对电解可提高电化学合成的电子经济性。在含特殊催化剂的电极上电解，两极同时得到H2O2的电解池工作原理如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．阴极反应式：O2＋2e－＋2HCO eq \o\al(－,3)===H2O2＋2CO eq \o\al(2-,3) B．电解过程中，K＋从n区通过阳离子交换膜移向m区 C．电解过程中，当转移1 mol电子时，理论上生成1 mol H2O2 D．电解结束后，阳极区的c(HCO eq \o\al(－,3))/c(CO eq \o\al(2-,3))小于1∶7 解析　由图示可知，和电池负极相连的左侧电极为阴极，阴极反应式为O2＋2e－＋2HCO eq \o\al(－,3)===H2O2＋2CO eq \o\al(2-,3)，故A正确；电解过程中，K＋从n区(阳极区)通过阳离子交换膜移向m区(阴极区)，故B正确；由阴极反应式O2＋2e－＋2HCO eq \o\al(－,3)===H2O2＋2CO eq \o\al(2-,3)可知，电解过程中，当转移1 mol电子时，在阴极生成0.5 mol H2O2，由阳极反应式2H2O－2e－＋2CO eq \o\al(2-,3)===H2O2＋2HCO eq \o\al(－,3)可知，电解过程中，当转移1 mol电子时，在阳极生成0.5 mol H2O2，则当转移1 mol电子时，理论上共生成1 mol H2O2，故C正确；由阳极反应式2H2O－2e－＋2CO eq \o\al(2-,3)===H2O2＋2HCO eq \o\al(－,3)可知，电解过程中阳极消耗CO eq \o\al(2-,3)同时生成HCO eq \o\al(－,3)，则电解结束后，阳极区的c(HCO eq \o\al(－,3))/c(CO eq \o\al(2-,3))大于1∶7，故D错误。 答案　D 2．电有机合成相对于传统有机合成具有显著优势，利用下图所示装置实现电催化合成2，5­呋喃二甲酸。下列说法错误的是(　　) A．催化电极b连接电源的负极 B．阴极区溶液中c(H2SO4)不变 C．阳极区的总反应为 INCLUDEPICTURE "../J135.TIF" \* MERGEFORMAT －6e－＋2H2O=== ＋6H＋ D．每消耗1 mol对硝基苯酚同时生成1 mol 2，5­呋喃二甲酸 解析　由图可知，a极镍失去电子发生氧化反应，为阳极，则b为阴极；阳极区总反应为 INCLUDEPICTURE "../J135+.TIF" \* MERGEFORMAT 转化为，反应为－6e－＋2H2O===＋6H＋；阴极区总反应为对硝基苯酚转化为对氨基苯酚，反应为＋6e－＋6H＋===＋2H2O；A、C正确；阴极区反应中生成水，故溶液中c(H2SO4)减小，B错误；根据电子守恒，每消耗1 mol对硝基苯酚同时生成1 mol 2，5­呋喃二甲酸，D正确。 答案　B 二、电解与“三废”治理 3．工业上用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，将所得的Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，其原理如下图所示(电极材料为石墨)。下列说法正确的是(　　) A．b极区得到的产物只有氧气 B．图中a极要连接电源的正极 C．阳极发生的电极反应为SO eq \o\al(2-,3)－2e－＋2OH－===SO eq \o\al(2-,4)＋H2O D．标况下，若阴极产生1.12 L气体，则通过阴离子交换膜的离子所带电荷数为0.1NA 解析　Na2SO3溶液进行电解，可循环再生NaOH，同时得到H2SO4，左侧得到NaOH溶液，右侧得到硫酸溶液，依据电解质溶液中阴阳离子的移动方向判断电极，阳离子Na＋通过阳离子交换膜移向阴极，SO eq \o\al(2-,3)通过阴离子交换膜移向阳极，同时在阳极上发生氧化反应得到硫酸根离子，则b为阳极，a为阴极，连接电源的负极，B错误；b极区得到的产物有氧气和硫酸，A错误；阳极为酸性环境，发生的电极反应为SO eq \o\al(2-,3)－2e－＋H2O===SO eq \o\al(2-,4)＋2H＋，C错误；阴极上产生气体为H2，标况下，产生1.12 L气体即0.05 mol，转移电子的物质的量为0.05×2 mol＝0.1 mol，则通过阴离子交换膜的离子所带电荷数为0.1NA，D正确。 答案　D 4．(2025·山西临汾二模)三维电极法是在传统的电解槽两电极之间填充粒状或碎屑状材料，填充的粒子电极表面能带电，成为新的一极(第三极)。如图为用三维电极法处理酸性氨氮废水的原理。下列说法中错误的是(　　) A.a电极接电源的正极 B．b电极上的反应为O2＋2e－＋2H＋===2·OH C．每去除0.2 mol NH eq \o\al(＋,4)，需消耗6.72 L O2(标准状况) D．相比于传统的二维电极反应系统，三维电极法可产生大量强氧化性物质，氧化效率高 解析　a电极上H2O发生失电子的氧化反应转化成·OH、Cl－发生失电子的氧化反应转化成Cl2，a电极为电解池的阳极，b电极为电解池的阴极，A正确；b电极上O2发生得电子的还原反应转化成·OH，由于混合溶液呈酸性，故b电极的电极反应为O2＋2e－＋2H＋===2·OH，B正确；该装置中·OH将NH eq \o\al(＋,4)氧化成N2，·OH被还原成H2O，反应的离子方程式为6·OH＋2NH eq \o\al(＋,4)===N2↑＋6H2O＋2H＋，但不止b极O2转化为·OH，故每去除0.2 mol NH eq \o\al(＋,4)，需消耗O2(标准状况)的体积小于6.72 L，C错误；三维电极法是在传统的电解槽两电极之间填充粒状或碎屑状材料，填充的粒子电极表面能带电，成为新的一极(第三极)，结合 图示可知，相比于传统的二维电极反应系统，三维电极的电极比表面积增大，粒子间距小，提高了电流效率，粒子电极表面会生成许多强氧化性物质，氧化效率高，D正确。 答案　C 三、电解与分离提纯 5．(2025·广东深圳二模)化学镀镍废水经分离处理后得到含磷废液(主要含NaH2PO2)和含镍废液(主要含NiCl2)，分别通入如图所示电解装置的两极室回收磷、镍。已知：H3PO2是一元中强酸；25 ℃时，H3PO4的Ka1＝6.9×10-3、Ka2＝6.2×10-8、Ka3＝4.8×10-13。电解过程中，下列说法不正确的是(　　) A．阳极的主要反应为H2PO eq \o\al(－,2)＋2H2O－4e－===H2PO eq \o\al(－,4)＋4H＋ B．Ⅰ室溶液的pH逐渐增大，Ⅱ室溶液的pH逐渐减小 C．理论上，每生成1 mol Ni，同时处理0.5 mol H2PO eq \o\al(－,2) D．理论上，电路中每转移1 mol e－，Ⅲ室溶液质量减少65 g 解析　由图可知，阳极H2PO eq \o\al(－,2)失去电子被氧化为H2PO eq \o\al(－,4)，反应为H2PO eq \o\al(－,2)＋2H2O－4e－===H2PO eq \o\al(－,4)＋4H＋，A正确；Ⅰ室反应为H2PO eq \o\al(－,2)＋2H2O－4e－===H2PO eq \o\al(－,4)＋4H＋，生成氢离子通过质子交换膜进入中间室，H3PO2是一元中强酸，NaH2PO2溶液为碱性，生成的H2PO eq \o\al(－,4)以电离为主(水解平衡常数为Kh＝eq \o\al(－,4) eq \f(c(H3PO4)c(OH－),c（H2PO）) ＝ eq \f(Kw,Ka1)＝ eq \f(10-14,6.9×10-3)＝1.4×10-12＜Ka2)，溶液呈酸性，Ⅰ室溶液的pH逐渐减小；Ⅲ室反应为Ni2+＋2e－===Ni，氯离子通过阴离子交换膜进入中间室，Ⅱ室溶液的pH逐渐减小，B错误；结合B分析和电子守恒，理论上，每生 成1 mol Ni，电路中转移2 mol电子，则同时处理0.5 mol H2PO eq \o\al(－,2)，C正确；理论上，电路中每转移1 mol e－，Ⅲ室中减少0.5 mol NiCl2，则溶液质量减少65 g，D正确。 答案　B 6．科学家采用电渗析法提纯乳清(富含NaCl的蛋白质)，有价值的蛋白质回收率达到98%，工作原理如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．膜1为阳离子交换膜，膜2为阴离子交换膜 B．膜1、膜2孔径不大于半透膜孔径 C．a极的电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑ D．每转移2 mol电子，理论上乳清质量减少58.5 g 解析　a极区的稀氢氧化钠溶液变为浓氢氧化钠溶液，说明a极区生成了氢氧化钠，即钠离子通过膜1向a极区迁移，膜1为阳离子交换膜；同理，氯离子通过膜2向b极区迁移，膜2为阴离子交换膜，A项正确；提纯蛋白质，不能让蛋白质(胶体粒子)通过膜1、膜2，所以膜1、膜2的孔径应不大于半透膜的孔径，B项正确；a极为阴极，发生还原反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，C项正确；每转移2 mol电子，结合电极反应和电荷守恒可知，理论上乳清减少的质量为2 mol NaCl的质量，即质量减少117 g，D项错误。 答案　D 1．(2024·浙江6月卷)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。如图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图： 图1 图2 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 解析　图1为牺牲阳极法，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。 答案　B 2．(2025·湖南卷)一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A．电解过程中，K＋向左室迁移 B．电解过程中，左室中NO eq \o\al(－,2)的浓度持续下降 C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色 D．NO eq \o\al(－,3)完全转化为NH3的电解总反应：NO eq \o\al(－,3)＋8Cl－＋6H2O eq \o(=====,\s\up17(电解))NH3↑＋9OH－＋4Cl2↑ 解析　由图可知，左侧发生NO eq \o\al(－,3)→NO eq \o\al(－,2)→NH3，N元素化合价下降，则左侧是阴极区，右侧发生Cl－→Cl2，Cl元素化合价上升，则右侧是阳极区。电解池中，阳离子向阴极移动，则K＋向左室迁移，A正确；电解过程中，NO eq \o\al(－,2)先生成，再消耗，是中间产物，其浓度增大还是减小，取决于生成速率与消耗速率，无法得出其浓度持续下降的结论，B错误；b处生成氯气，与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使蓝色石蕊试纸变红，次氯酸能使变红的试纸褪色，故能看到试纸先变红后褪色，C正确；左侧阴极电极反应是NO eq \o\al(－,3)＋8e－＋6H2O===NH3↑＋9OH－，右侧阳极电极反应是8Cl－－8e－===4Cl2↑，将两电极反应相加即可得到总反应，D正确。 答案　B 3．(2025·河北卷)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，其示意图如下： 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 eq \f(1,1－x) mol的LixCoO2 C．再锂化过程中，SO eq \o\al(2-,4)向LixCoO2电极迁移 D．电解过程中，阳极附近溶液pH升高 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＋，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 eq \f(1,1－x) mol的LixCoO2，B正确；SO eq \o\al(2-,4)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。 答案　B 4．(2025·湖北卷)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 解析　由图可知，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，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。 答案　B $