第03讲 电解池、金属的腐蚀与防护(培优讲义)(全国通用)2027年高考化学一轮复习高效培优系列

2026-08-11
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摘要:

该高中化学高考复习讲义围绕电解池原理及应用、金属腐蚀与防护核心考点,按“基础原理-电解类型-工业应用-腐蚀防护”逻辑架构知识体系,通过考情分析明确课标要求,知识导图构建联系,核心梳理夯实基础,重难突破提炼方法,分层集训强化实战,助力学生系统掌握电解规律与腐蚀防护原理。 讲义以氯碱工业、电冶金等真实情境为载体,设计“装置判断-电极反应-粒子迁移-定量计算”解题模型,培养科学思维与探究能力。通过电解方程式书写四步法、金属腐蚀快慢比较规律等策略突破难点,分层练习适配不同学生,帮助教师精准把控复习节奏,有效提升学生应考能力。

内容正文:

第03讲 电解池、金属的腐蚀与防护 内容导航 夯实基础·突破重难·分层提能 考情・分析解读(课标要求 考情解读 备考策略) 知识・归纳梳理(知识导图 核心梳理 方法归纳) 知识点01 电解池及其工作原理 知识点02 电解的类型  知识点03 电解饱和食盐水 知识点04 电镀与电解精炼 知识点05 电冶金 知识点06 金属的腐蚀 知识点07 金属的防护 重难・核心突破(核心提炼 解题技巧 命题探究) 考向01 考查电解原理和电解规律 解题技巧 分析电解过程的分析判方法 考向02 考查电解方程式的书写 解题技巧 电极反应式、电解方程式的书写 考向03 电解原理的传统应用 解题技巧 电解池阴、阳极的判断方法 考向04 电解原理的创新应用 解题技巧 考向05 金属的腐蚀快慢的判断 解题技巧 金属腐蚀快慢的判断方法 考向06 金属的腐蚀与防护 解题技巧 金属防护常见方法 拔高・分层集训(基础演练 能力进阶 真题实战) 考情·分析解读 课标要求 1.认识电解池的工作原理,会利用其分析电解装置并能写出电极反应和电解反应方程式。 2.了解金属发生电化学腐蚀的原因,能用电化学原理分析对应的现象。 3.了解金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 考题统计 核心考点 2026年 2025年 2024年 考点01 电解原理及其应用 江西卷T7,3分 山东卷T12,4分 四川卷T13,3分 浙江1月卷T12,3分 黑吉辽蒙卷T13,3分 湖南卷T9,3分 河北卷T10,3分 全国卷T10,6分 湖南卷T9,3分 北京卷T14,3分 云南卷T13,3分 湖北卷T15,3分 重庆卷T9,3分 海南卷T13,4分 广东卷T16,3分 甘肃卷T7,3分 湖北卷T14,3分 山东卷T13,4分 辽吉黑卷,12,3分 考点02 金属的腐蚀与防护 广东卷T6,2分 云南卷T7,3分 广西卷T11,3分 广东卷T5,2分 湖北卷T2,3分 安徽卷T3,3分 浙江1月卷T13,3分 浙江6月卷T13,3分 考情解读 电解池是高考电化学的必考内容,题型以选择题为主,常与工艺流程题、原理综合题融合考查。命题常以氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金及环境污染物处理等真实工业场景为载体,重点考查电解池阴阳极的判断、电极反应式的书写、离子与电子的迁移方向、电解产物分析及定量计算。金属腐蚀与防护考查相对较少,主要涉及化学腐蚀与电化学腐蚀的辨析、析氢腐蚀与吸氧腐蚀的电极反应书写及防护方法的选择。近年试题呈现“情境真实化、装置复杂化、设问综合化”趋势,常将电解池与原电池、二次电池串联考查-。 备考策略 一要熟练掌握惰性电极与活性电极条件下阴阳离子的放电顺序,规范电极反应式的书写步骤。 二要构建“装置判断→电极命名→反应书写→粒子迁移→定量计算”的系统解题模型。 三要重点关注氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等典型应用,理解离子交换膜在电解过程中的作用。四要要理清金属腐蚀的本质,能正确区分析氢腐蚀与吸氧腐蚀的条件与产物,掌握牺牲阳极法、外加电流法等防护措施的应用场景。 基础・知识梳理 知识导图 核心梳理 知识点1 电解池及其工作原理 1.电解与电解池 (1)电解:使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。 (2)电解池:将电能转化为化学能的装置。 (3)电解池的构成 ①有与直流电源相连的两个电极。 ②电解质溶液(或熔融电解质)。 ③形成闭合回路。 2.电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例) 3.电极产物判断 (1)阳极产物的判断 ①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极),电极材料失电子,生成金属阳离子。 ②惰性电极(Pt、Au、石墨),要依据阴离子的放电顺序加以判断。 阴离子的放电顺序:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-。 S2-、I-、Br-、Cl-放电,产物分别是S、I2、Br2、Cl2;若OH-放电,则得到H2O和O2。 (2)阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断。 阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+。 ①若金属阳离子(Fe3+除外)放电,则得到相应金属单质;若H+放电,则得到H2。 ②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律,即得(失)电子能力强的离子先放电。 【特别提醒】 ①放电指的是电极上的得、失电子。 ②活性电极指的是除去Au、Pt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。 知识点2 电解的类型  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:2H2O2H2↑+O2↑ 增大 加水 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:2HClH2↑+Cl2↑ 减小 通入HCl CuCl2 阴极:Cu2++2e-===Cu 阳极:2Cl--2e-===Cl2↑ 总反应式:CuCl2Cu+Cl2↑ 加CuCl2 固体 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-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 减小并生成 新电解质 通入HCl气体 CuSO4、 Cu(NO3)2 (放O2生酸) 阳极:2H2O-4e-===4H++O2↑ 阴极:Cu2++2e-===Cu 总反应式:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 减小并生成 新电解质 加CuO 知识点3 电解饱和食盐水 1.反应原理 阳极:2Cl--2e-===Cl2↑(氧化反应); 阴极:2H2O+2e-===H2↑+2OH-(还原反应); 总反应化学方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑; 总反应离子方程式:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。 2.氯碱工业 (1)含义 把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。 (2)离子交换膜法的生产过程 (3)阳离子交换膜的作用 阻止OH-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 知识点4 电镀与电解精炼 1.电镀原理 (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.电解精炼铜 知识点5 电冶金 1.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。 2.实例 ①冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ 阳极反应式:2Cl--2e-===Cl2↑; 阴极反应式:2Na++2e-===2Na。 ②冶炼镁 MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 阳极反应式:2Cl--2e-===Cl2↑; 阴极反应式:Mg2++2e-===Mg。 ③冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ 阳极反应式:6O2--12e-===3O2↑; 阴极反应式:4Al3++12e-===4Al。 知识点6 金属的腐蚀 1.金属腐蚀的本质 金属原子失去电子变为金属阳离子,发生氧化反应。 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+ 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 电极反应 负极 Fe-2e-===Fe2+ 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 吸氧腐蚀更普遍 知识点7 金属的防护 1.改变金属材料的组成 如制成合金、不锈钢等。 2.在金属表面覆盖保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 3.电化学保护法 (1)牺牲阳极法——原电池原理 a.负极:比被保护金属活泼的金属; b.正极:被保护的金属设备。 (2)外加电流法——电解原理 a.阴极:被保护的金属设备; b.阳极:惰性金属。 重难・核心突破 考向01 考查电解原理和电解规律 【例1】用惰性电极进行电解,下列说法正确的是(  ) A.电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液pH不变 B.电解稀NaOH溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小 C.电解Na2SO4溶液,在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为1∶2 D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上生成产物的物质的量之比为1∶1 【答案】D 【解析】电解稀硫酸时,实质上是电解水,溶剂的质量减少,溶质的质量不变,所以溶液的浓度增大,氢离子的浓度增大,溶液的pH变小,故A错误;电解稀氢氧化钠溶液时,实质上是电解水,溶剂的质量减少,溶质的质量不变,所以溶液的浓度增大,氢氧根离子的浓度增大,溶液的pH变大,故B错误;电解硫酸钠溶液时,实质上是电解水,阴极上水得电子生成氢气,阳极上水失电子生成氧气,根据得失电子守恒,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为2∶1,故C错误;电解氯化铜溶液时,阴极上铜离子得电子生成铜,阳极上氯离子失电子生成氯气,根据得失电子守恒,在阴极上和阳极上析出产物的物质的量之比为1∶1,故D正确。 解题技巧 分析电解过程的分析判方法 【变式探究】四个电解装置都以Pt作电极,它们分别装有如下电解质溶液,电解一段时间后,测定其pH变化,所记录的结果正确的是(  ) 选项 A B C D 电解质溶液 HCl AgNO3 KOH BaCl2 pH变化 减小 增大 增大 不变 【答案】C 【解析】电解盐酸,溶质HCl的量减少,溶剂的量不变,所以酸性减弱,pH增大,A项错误;电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气,溶液酸性增强,pH减小,B项错误;电解氢氧化钾溶液的实质是电解水,溶质的量不变,溶剂的量减少,溶液碱性增强,pH增大,C项正确;电解氯化钡溶液得到氢氧化钡、氢气和氯气,溶液碱性增强,pH增大,D项错误。 【变式探究】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 【答案】D 【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。C项电子流动方向为a→c,d→b,不会流经溶液,故C错误。D项由分析知电解饱和Na2CO3溶液实质是电解水,水虽然减少,但Na2CO3溶液依然是饱和溶液,浓度不变,pH不变,故D正确。 考向02 考查电解方程式的书写 【例2】(2026·江苏苏州·模拟)利用微生物电解池在酸性条件下合成的电化学装置如图所示。下列说法错误的是 A.离子交换膜为阴离子交换膜 B.b极为阴极 C.该电解池不可在高温下工作 D.有机物为时,a极电极反应式为 【答案】A 【解析】a极(阳极)反应生成,b极(阴极)反应消耗,需要通过交换膜从a极区向b极区迁移,因此离子交换膜为阳离子交换膜,A错误;b极连接电源负极,发生得电子的还原反应,为阴极,B正确;该装置依靠微生物/细菌催化反应,高温会使微生物的蛋白质变性失活,因此不可在高温下工作,C正确;中C平均价态为0,生成中C为+4价, 反应失去 ,酸性条件下配平后该电极反应式为,D正确;故选A。 解题技巧 电极反应式、电解方程式的书写 1.首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 2.再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴离子、阳离子两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。 3.然后排出阴、阳两极的放电顺序: 阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>(后为熔融体放电顺序)Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。 阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。 4.分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 5.最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式,并注明“电解”条件。 【变式探究】(2026·河北秦皇岛·模拟预测)通过NO协同耦合反应,实现了NO的电催化歧化,并同时合成了双氮产物(NH3和硝酸盐),是实现可持续固氮的一种极具潜力的方法,装置如图。下列说法错误的是 A.电解液E为阴极电解液,呈碱性 B.电极B的电极反应: C.中间层的H+透过选择性离子膜向B极迁移 D.若电解一段时间后,取两极所有产物于溶液中反应,可得硝酸盐和硝酸 【答案】C 【分析】由图可知,A极氮元素价态降低得电子,A极为阴极,电极反应式为,B极为阳极,电极反应式为。 【解析】根据以上分析,A极为阴极,电极反应式为,则电解液E为阴极电解液,呈碱性,A正确;B极为阳极,电极反应式为,B正确;由两极反应式可知,阳极区产生氢离子,阴极区消耗氢离子,中间层的透过选择性离子膜向A极迁移,C错误;由图可知,A极,B极,根据电子得失守恒,电解一段时间后,取两极所有产物于溶液中反应,可得硝酸盐和硝酸,D正确;故选C。 【变式探究】(2026·辽宁沈阳·一模)在直流电源作用下,利用双极膜电解池产生羟基自由基()处理含苯酚废水和含甲醛废水,原理如图所示。已知:双极膜中间层中的解离为和。下列说法正确的是 A.相同数目的和具有相同的质子数和电子数 B.M极为阳极,电极反应式: C.每处理3.0 g甲醛,理论上有0.4 mol 透过膜a D.通电一段时间后,理论上处理的苯酚和甲醛的物质的量之比为 【答案】D 【分析】题目已知“双极膜中间层中的解离为和”。在直流电场作用下,阳离子()向阴极移动,阴离子()向阳极移动。左侧 M极通入,生成,发生还原反应,因此M极为阴极,N极为阳极;膜b位于双极膜左侧,需要穿过膜b进入左侧阴极室参与反应,因此膜b是阳离子交换膜。膜a位于双极膜右侧,需要穿过膜a进入右侧阳极室参与反应,因此膜a是阴离子交换膜,以此解答。 【解析】的质子数为,电子数为,的质子数为,电子数为,A错误;由分析可知,M极为阴极,得电子生成,电极反应式:,B错误;甲醛的物质的量为=,甲醛被氧化生成,碳元素化合价从价升高到价,反应式为:,处理甲醛需要消耗,右侧N极(阳极)产生的反应为。产生需要转移电子,同时消耗,这些是由双极膜中间层解离产生的,并透过膜a(阴离子交换膜)到达阳极室。因此,透过膜a的是,而不是。是透过膜b向阴极移动的,C错误;左侧处理苯酚,苯酚被氧化为:,右侧处理甲醛:,在电解池中,阴极(M极)产生和阳极(N极)产生的过程中,整个电路转移的电子数是相等的。阴极产生:,每转移电子生成,阳极产生:,每转移电子生成 ,因此,两侧产生的物质的量相等。设产生的均为 ,处理的苯酚物质的量为,处理的甲醛物质的量为 ,两者的物质的量之比为,D正确;故选D。 考向03 电解原理的传统应用 【例3】工业上利用电解食盐溶液制取盐酸和氢氧化钠的装置如图所示。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-。 下列有关说法错误的是(  ) A.N表示阴离子交换膜 B.甲室流出的为氢氧化钠溶液 C.电解总反应:NaCl+H2ONaOH+HCl D.相比现有氯碱工业制取氢氧化钠,该方法更环保 【答案】C 【解析】由题图可知,左边石墨电极为阴极,右边石墨电极为阳极,电解池中阳离子移向阴极,故左侧双极膜处H+移向石墨电极,OH-移向甲室,则Na+由乙室向甲室迁移,甲室流出的为氢氧化钠溶液,M为阳离子交换膜,右侧双极膜中,氢离子由双极膜向丙室迁移,氯离子由乙室向丙室迁移,丙室流出的是盐酸,N为阴离子交换膜,A、B项正确;电解总反应为2H2O2H2↑+O2↑,C项错误;相比现有氯碱工业制取氢氧化钠,该方法无氯气产生,更环保,D项正确。 解题技巧 电解池阴、阳极的判断方法 1.根据外接电源:正极接阳极,负极接阴极。 2.根据电流方向:从阴极流出,从阳极流入。 3.根据电子流向:从阳极流出,从阴极流入。 4.根据离子移向:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。 5.根据电极产物:阳极——电极溶解、逸出O2(或阳极区酸性增强)或Cl2;阴极——析出金属、逸出H2(或阴极区碱性增强)。 6.根据反应类型:阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。 【变式探究】金属镍有广泛的用途,粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是(已知氧化性:Fe2+<Ni2+<Cu2+)(  ) A.阳极发生还原反应,其电极反应式为Ni2++2e-Ni B.电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等 C.电解后,溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zn2+ D.电解后,电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt 【答案】D 【解析】电解时,阳极Zn、Fe、Ni失去电子,发生氧化反应,A项错误;因氧化性Ni2+>Fe2+>Zn2+,故阴极的电极反应式为Ni2++2e-Ni,可见,阳极质量减少是因为Zn、Fe、Ni溶解,而阴极质量增加是因为Ni析出,二者质量不相等,B项错误;电解后溶液中的阳离子除Fe2+和Zn2+外,还有Ni2+和H+,C项错误。 【变式探究】电解熔融氯化钠和氯化钙混合物制备金属钠的装置如图所示。阳极A为石墨,阴极为铁环K,两极用隔膜D隔开。氯气从阳极上方的抽气罩H抽出,液态金属钠经铁管F流入收集器G。下列叙述正确的是(  ) A.氯化钙的作用是作助熔剂,降低氯化钠的熔点 B.金属钠的密度大于熔融混合盐的密度,电解得到的钠在下层 C.隔膜D为阳离子交换膜,防止生成的氯气和钠重新生成氯化钠 D.电解时阴极的电极反应为Na++e-Na,发生氧化反应,阴极上可能有少量的钙单质生成 【答案】A 【解析】本装置的目的是制备金属Na,可以联想电解铝工业中的助熔剂冰晶石,加入氯化钙的目的同样为作助熔剂,A正确;从题图知,金属钠在上部收集,所以钠的密度小于熔融混合盐的密度,B不正确;由题图可知,Cl-通过隔膜D移至阳极A放电产生Cl2,所以隔膜D应该为阴离子交换膜,C不正确;阴极发生的是还原反应,D不正确。 考向04 电解原理的创新应用 【例4】(2026·安徽滁州·模拟预测)利用催化剂和电解液(引入卤素离子)双调控策略可促进电催化CO2还原,原理如图1所示。相同条件下,向右侧电解液中加入不同卤素离子时,生成C2+产物(含有两个及两个以上碳原子的有机物)的法拉第效率(生成目标产物需要的电荷量占消耗的总电荷量的百分比)如图2所示。下列说法错误的是 A.电极a为正极,电极电势比电极b的高 B.工作时,电流流向:a→质子交换膜→b C.生成C2H5OH的电极反应式为 D.三种卤素离子中,I-促进C-C键形成的能力更强 【答案】B 【分析】该装置为电解池,还原得电子发生在右侧电极,因此右侧电极为阴极,连接电源负极;左侧发生水的氧化反应生成,为阳极,连接电源正极,据此分析; 【解析】是电源正极,正极的电极电势高于负极,A正确;电流流向规律:外电路中电流从电源正极流向电极,内电路中电流从阳极流向阴极,最终回到电源负极,正确流向为,不能直接由a流向质子交换膜,B错误;电解液为,配平该电极反应:电荷、原子均守恒,,C正确;由图2可知,加入I-时C2+产物法拉第效率最高,说明I-促进C-C键形成的能力更强,D正确;故选B。 【变式探究】(2026·山东济南·模拟预测)去消旋化是一种颇具潜力的构建手性中心的新颖手段,将一对外消旋体选择性地转化为单一对映体,采用如图所示工作原理,成功实现了仲醇的电化学去消旋化。下列说法正确的是 已知:和代表不同的烃基。 A.电子流动方向:Noyori电极→电解质溶液→Rh-CME电极 B.与反应的方程式: C.该装置得到目标产物的总反应为 D.若经过多次循环,制得的与物质的量之比为5∶1,理论上电极表面转移12mol电子 【答案】C 【分析】首先判断电极:右侧Noyori电极上转化为,O失电子发生氧化反应,为阳极;左侧Rh-CME电极为阴极。 【解析】电子只能在外电路(导线)中移动,不能通过电解质溶液,电解质溶液依靠离子导电,且电子流动方向应为:Noyori电极→导线→正极,负极→导线→Rh-CME电极,A错误;由图可知,与反应生成和,而为中间产物,参与循环,则与反应的方程式为:,B错误;、均为循环催化剂,总反应中,羰基还原为目标构型的仲醇,被氧化为,配平后总反应为:,原子守恒、电子守恒,C正确;若经过多次循环,制得的与物质的量之比为5:1,但与具体的物质的量未知,则无法计算理论上电极表面转移的电子数,D错误;故选C。 【变式探究】(2026·陕西西安·一模)我国科技人员为了在更温和的条件下实现废水中氯苯的无害化处理,设计开发了一种电化学装置,如图所示。转化过程:。 下列说法正确的是 A.b为电源正极 B.阳极区发生转化i的电极反应为 C.电解一段时间后,阴极区溶液pH增大 D.若0.5mol氯苯完全转化为,生成7mol气体X 【答案】D 【分析】从图中可知,左侧电极上,氯苯转化为二氧化碳等物质,氯苯中的C失电子发生氧化反应,因此左侧电极为阳极,右侧电极为阴极,阴极上氢离子得电子生成氢气,气体X为H2。 【解析】根据分析左侧电极上,氯苯转化为二氧化碳等物质,氯苯中的C失电子发生氧化反应,因此左侧电极为阳极,a为正极,A错误;阳极区是酸性条件下的反应,没有OH-离子参与,正确的离子方程式为:,B错误;阴极上有多少H+放电生成H2,就有多少H+通过质子交换膜进入阴极,电解一段时间后,阴极区溶液不变,C错误;1mol氯苯完全转化为CO2,共失去28mol电子,X为H2,共生成H2,若0.5mol氯苯完全转化为,生成7mol气体X,D正确;故选D。 考向05 金属的腐蚀快慢的判断 【例5】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-+2H2O4OH- 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】题图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,失去电子被氧化;题图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;题图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,故可发生反应:O2+4e-+2H2O4OH-,B正确;题图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,C、D错误。 解题技巧 金属腐蚀快慢的判断方法 (1)对同一电解质溶液来说,腐蚀的快慢:电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 (2)对同一金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中(浓度相同)。 (3)活动性不同的两种金属,活动性差异越大,腐蚀越快。 (4)对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,金属腐蚀速率越快。 【变式探究】下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(  ) A.铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈 B.航海船只的船底镶嵌锌块,利用了牺牲阳极法保护金属船体 C.纯银器长时间暴露在空气中变黑,是因为发生了吸氧腐蚀 D.保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀 【答案】B 【解析】水滴内部比边缘溶氧量少,不易发生吸氧腐蚀,不容易生锈,A错误;锌比铁活泼,船底镶嵌锌块,与海水、船构成原电池,锌作负极被消耗,铁作正极被保护,利用的是牺牲阳极法,B正确;纯银器长时间暴露在空气中,会与空气中的H2S、O2反应生成黑色的Ag2S,发生的是化学腐蚀,C错误;保暖贴在发热过程中主要发生了电化学腐蚀——吸氧腐蚀,D错误。 【变式探究】(2026·广东东莞·一模)碳钢作为海洋工程中的常见材料,其电化学腐蚀过程易受微生物影响。某碳钢在混合微生物介质中的腐蚀机理如图所示。下列说法正确的是 A.a区为正极区 B.b区的电极反应为: C.菌菌b参与的转化过程,铁元素均被氧化 D.图中附着于碳钢的混合菌会加速碳钢的腐蚀 【答案】D 【分析】根据图示电化学腐蚀机理,a区失电子发生氧化反应,为负极区,b区得电子发生还原反应,为正极区,逐一分析选项: 【解析】a区失电子,为负极区,A错误,不符合题意;b区得电子生成,正确电极反应为,选项中写为失电子,反应错误,B错误,不符合题意;菌b作用下,使()转化为,该过程Fe元素化合价升高,被氧化;菌a作用下,使()转化为,该过程Fe元素化合价降低,被还原,因此不是所有过程铁元素都被氧化,C错误,不符合题意;混合菌通过微生物作用,持续促进铁的氧化过程,使原电池反应不断进行,加速了碳钢的腐蚀,D正确,符合题意;故选D。 考向06 金属的腐蚀与防护 【例6】支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是(  ) A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 【答案】C 【解析】本题使用的是外加电流法,钢管桩与电源的负极相连,被保护。外加强大的电流可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流,从而保护钢管桩,A正确;通电后,被保护的钢管桩作阴极,高硅铸铁作阳极,因此外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩,B正确;高硅铸铁为惰性辅助阳极,只起导电作用,所以高硅铸铁不损耗,C错误;通过外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流,因此通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整,D正确。 解题技巧 金属防护常见方法 1.金属表面覆盖保护层的其他方法 ①用化学方法对钢铁部件进行发蓝处理(生成一层致密的Fe3O4薄膜)。 ②利用阳极氧化处理铝制品的表面,使之形成致密的氧化膜而钝化。 2.金属防护效果比较:外接电流法>牺牲阳极法>有一般防护条件的防腐。 【变式探究】验证牺牲阳极法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3% NaCl溶液)。 ① 在Fe表面生成蓝色沉淀 ② 试管内无明显变化 ③ 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是(  ) A.对比②③,可以判定Zn保护了Fe B.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼 【答案】D 【解析】实验②中加入K3[Fe(CN)6]溶液,溶液无变化,说明溶液中没有Fe2+;实验③中加入K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀,说明溶液中有Fe2+,A项正确;对比①②可知,①中K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化成Fe2+,Fe2+再与K3[Fe(CN)6]反应生成蓝色沉淀,B项正确;由B项分析可知,验证Zn保护Fe时,可以用②③做对比实验,不能用①的方法,C项正确;K3[Fe(CN)6]可将单质铁氧化为Fe2+,Fe2+与K3[Fe(CN)6]生成蓝色沉淀,附着在Fe表面,无法判断铁比铜活泼,D项错误。 【变式探究】(2026·广东韶关·二模)港珠澳大桥钢管桥墩防腐技术先进,外壳镶嵌铝合金片,其结构如图所示。下列说法正确的是 A.桥墩为负极 B.海水层为电子迁移的通路 C.铝合金片上发生反应: D.若用外加电流法保护桥墩可使腐蚀电流接近零 【答案】D 【解析】该防护方法为牺牲阳极法,铝合金的活泼性强于铁,故铝合金片作负极,桥墩钢管作正极,A错误;海水层为离子迁移的通路,电子通过导线在电极间迁移,电子不能进入电解质溶液,B错误;铝合金片为负极,发生氧化反应:,桥墩钢管为正极,发生吸氧腐蚀的还原反应:,C错误;外加电流法中,桥墩钢管作阴极被保护,外加电流抑制金属的氧化反应,可使腐蚀电流接近零,D正确;故选D。 拔高・分层集训 基础演练 1.(2026·河南平顶山·一模)下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中,不正确的是 A.暖宝宝发热利用了原电池原理 B.阳极的电极反应式为 C.连接锌棒后,电子由锌流向铁管道 D.暖气片表面刷油漆防止金属腐蚀 A.A B.B C.C D.D 【答案】B 【解析】暖宝宝中含有铁粉、活性炭、无机盐等物质,在与空气接触时构成原电池,发生氧化还原反应释放热量,利用了原电池原理,故A正确;用废铁保护铁管道时,废铁和铁管道构成电解池,废铁与正极相连做阳极,阳极失去电子,电极反应式应为Fe-2e-=Fe2+,故B错误;连接锌棒后,形成锌-铁原电池,锌比铁活泼,锌作负极,电子由负极(锌)通过外电路流向正极(铁管道),故C正确;暖气片表面刷油漆,可以隔绝空气和水,能有效防止金属发生电化学腐蚀和化学腐蚀,故D正确:故选B。 2.(2026·山东青岛·一模)海洋工程中,钢铁设备在海水环境中常发生缝隙腐蚀。缝隙处因氧气难以扩散而导致氧浓度远低于自由表面,形成氧浓差电池,加速局部腐蚀。扩散至缝隙外,与自由表面的氧气接触,形成铁锈,机理如图。下列说法正确的是 A.缝隙内表面为氧浓差电池的正极 B.随电池反应进行,自由表面附近的海水pH升高 C.海水中向自由表面迁移 D.若有1 mol氧气参与反应,金属内部转移4 mol电子 【答案】B 【分析】该腐蚀属于氧浓差原电池腐蚀:氧气浓度更高的自由表面为原电池正极,氧气浓度低的缝隙内为负极,据此逐一分析: 【解析】缝隙处氧气浓度低,Fe在缝隙处失电子发生氧化反应,是氧浓差电池的负极,A错误;自由表面是正极,正极的电极反应为 ,反应生成,使自由表面附近氢氧根浓度增大,pH升高,B正确;原电池中阴离子向负极迁移,负极是缝隙内,因此向缝隙内迁移,而非自由表面,C错误;参与反应时,每个O原子从0价变为-2价,1 mol 共得到4 mol电子,但转移的4 mol电子并非全部用于金属内部的转移(电极反应),还包括外部与自由表面的氧气接触,形成铁锈的过程,D错误:故选B。 3.(2026·广东茂名·二模)海船上加装锌块可延缓船体的腐蚀。下列有关说法正确的是 A.锌块发生氧化反应 B.加装锌块后可永久防腐 C.该法为外加电流法保护钢铁 D.负极主要发生反应: 【答案】A 【解析】锌的金属活动性强于铁,加装锌块后,锌作原电池负极,发生氧化反应,A正确;锌块作负极会不断被腐蚀消耗,消耗完毕后就无法继续保护船体,不能实现永久防腐,B错误;该防护方法为牺牲阳极的阴极保护法,无需外加电源,不属于外加电流法,C错误; 为吸氧腐蚀的正极反应,负极是锌失电子生成锌离子,D错误;故选A。 4.(2026·江苏南京·二模)海港的钢制管桩受到海水的长期侵袭,常用如图所示装置对其进行保护(高硅铸铁为惰性辅助电极)。下列有关叙述正确的是 A.钢制管桩连接直流电源正极 B.通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零 C.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的 D.外加电压偏高时,高硅铸铁表面可发生反应: 【答案】B 【分析】该方法为外加电流阴极保护法,原理是将被保护金属作电解池阴极,通过外加电流抑制金属电化学腐蚀,据此分析: 【解析】要保护钢制管桩,需将其连接直流电源负极,作电解池阴极,A错误;外加电流阴极保护法的原理就是通过外加电压,使被保护的钢制管桩表面的腐蚀电流接近零,阻止腐蚀发生,B正确;题干明确说明高硅铸铁为惰性辅助电极,不会作为损耗阳极发挥作用,只有牺牲阳极法才会牺牲阳极,C错误;高硅铸铁连接电源正极,作电解池阳极,阳极发生失电子的氧化反应,而给出的反应是得电子的还原反应,D错误:故选B。 5.(2026·江苏南京·模拟预测)一种电化学“大气固碳”电池工作原理如图所示。该电池充电时,通过催化剂的选择性控制,只有发生氧化,释放出和。下列说法不正确的是 A.放电时电极A是负极 B.该电池不可选用含水电解液 C.充电时阳极发生的反应为: D.该电池每放、充各4 mol电子一次,理论上能固定 【答案】C 【分析】放电时,阳离子从电极A移向电极B,电极A是负极,电极B是正极;充电时,电极A是阴极,电极B是阳极。 【解析】放电时,阳离子从电极A移向电极B,原电池阳离子移向正极,电极A是负极,A正确;是活泼碱金属,可与水剧烈反应,电解液不能含水,B正确;充电时,只有发生氧化,释放出和,C不参加反应,发生的反应应该为:,C不正确;放电时的总反应为:,每转移4 mol电子,固定3 mol;充电时的总反应为:,每转移4 mol电子,释放2 mol;所以该电池每放、充各4 mol电子一次,理论上能固定1 mol,D正确;故选C。 6.(2026·湖北荆州·模拟预测)一种装置可在放电时将催化还原为HCOOH,其工作原理如图所示(设表示阿伏伽德罗常数的值)。下列说法错误的是 A.放电时,负极的电极反应为 B.放电时,由双极膜移向Cu-BHT电极 C.充电时,Ⅰ室溶液的pH减小 D.Cu-BHT电极得到电子生成1 mol HCOOH时,Zn电极质量减小65 g 【答案】C 【分析】放电时,Zn极中的Zn失去电子,所以Zn为负极,负极电极反应为:,Cu-BHT电极为正极,得到电子,正极电极反应为:;充电时,Cu-BHT电极作为阳极,发生氧化反应,电极反应为:,Zn极作为阴极,得到电子,发生还原反应,电极反应为:,由此分析作答。 【解析】根据分析,放电时,Zn电极为负极,发生氧化反应,在 KOH 碱性电解液中,Zn 被氧化为四羟基合锌酸根离子,电极反应为,A正确;放电时,Cu-BHT 电极作正极,带正电的会向正极(Cu-BHT 电极)移动,B正确;充电时,Ⅰ室中Zn极作为阴极,得到电子,发生还原反应,电极反应为:,反应会生成OH-,但双极膜解离出的向 Zn 电极移动,两者会反应,因此pH不会减小,C项错误;Cu-BHT电极为正极,得到电子,正极电极反应为:,此时负极反应为,Cu-BHT电极得到电子生成1 mol HCOOH时,反应转移电子2mol,则Zn电极质量减小65 g,D正确;故选C。 7.(2026·北京·三模)下图为氯碱工业与燃料电池组合新工艺示意图,离子交换膜均为阳离子交换膜。 下列说法不正确的是 A.为,为 B.燃料电池正极反应为: C.比较图中溶液浓度: D.理论上制备,可同时制备 【答案】C 【分析】右侧装置为燃料电池,其中右边通入空气,则氧气放电,为原电池正极,电极反应为;电解池中生成X一侧进入的饱和溶液浓度降低,则发生了向右的迁移,在电解池中,阳离子向阴极移动,故电解池右侧为阴极,左侧为阳极,阳极上放电生成,阴极上水放电生成与,使得b%的浓度上升,变为a%;同时在原电池中,向正极迁移,与正极生成的结合生成,得到c%的溶液,浓度进一步提高; 【解析】电解饱和食盐水时,阳极放电生成,阴极放电生成,故X为,Y为,A正确; 该燃料电池为碱性氢氧燃料电池,正极得电子与水反应生成,电极反应为,B正确;电解池阴极生成,通过阳离子交换膜进入阴极区,因此;燃料电池正极生成,移向正极,因此,浓度关系为,C错误;电解总反应为,生成1mol时同时生成2mol,D正确;故选C。 8.(2026·福建厦门·模拟预测)一种将转化为的电化学装置如图。下列说法错误的是 A.金电极连接电源负极,发生还原反应 B.若导线中通过电子,最多生成 C.装置总反应为 D.若逸出,则理论上溶液中的浓度会降低 【答案】B 【分析】玻碳电极上Br-转化为Br2,发生失电子的氧化反应,因此玻碳电极为阳极,阳极电极反应方程式:;金电极为阴极,阴极电极反应方程式:。 【解析】金电极为阴极,阴极连接电源负极,得电子发生还原反应,A正确;生成需要,阴极生成时,CO2得2 mol电子,对应导线中转移2 mol电子,因此转移2mol电子最多生成,B错误;根据上述分析电极反应,结合催化剂表面的氧化还原反应可知,装置总反应为,C正确;原本体系中在阳极被氧化为Br2,Br2在Pd/C上参与反应后又被还原为,循环使用;若CO逸出,Br2无法被还原为,因此溶液中浓度会降低,D正确。 9.(2026·湖南长沙·二模)硫酸工业尾气中的SO2可用Na2SO3溶液吸收,并通过电解方法实现吸收液的循环再生。如图所示,下列有关说法中不正确的是 A.电解一段时间后,b%>a% B.电解一段时间后,阴极室pH升高 C.阳极发生的反应为 D.电解一段时间后,两室生成的Na2SO3与H2SO4的物质的量不相等 【答案】C 【分析】电解池中,阳离子移向阴极、阴离子移向阳极,则装置中Pt(I)为阴极、Pt(Ⅱ)为阳极;如图所示,阳极表面和氧化为,电极反应为、;阴极附近加入Na2SO3和NaHSO3溶液、流出Na2SO3,因此阴极附近H+放电,电极反应为、;据此解答。 【解析】据分析,阳极可不断产生硫酸根离子和氢离子,则b%>a%,A正确;阴极氢离子放电,氢离子浓度减小,pH增大,B正确;酸性介质中不存在氢氧根,阳极电极反应应为、,C错误;阳极产生1 mol硫酸转移2 mol电子,阴极转移2 mol电子产生2 mol亚硫酸钠,两者物质的量不相等,D正确;故选C。 10.(2026·安徽芜湖·模拟预测)利用电催化协同制备HCN的电解装置如图:下列说法正确的是 A.电极电势N大于M B.电解一段时间后,左室电解质溶液pH降低 C.催化电极N处的电极反应式为 D.电路中每转移2 mol电子,可获得0.4 mol HCN 【答案】B 【分析】根据化合价变化,M极:中C为-4价,生成中C为+2价,化合价升高,失电子,故M为阳极;N极:中C为+4价、中N为0价,生成中C为+2价、N为-3价,化合价降低,得电子,故N为阴极。电解池中,阳极接电源正极,阴极接电源负极,阳极电极电势高于阴极。 【解析】电极电势:阳极(M) > 阴极(N),A错误;左室(M极,阳极)配平电极反应:,反应生成大量;中间为阴离子交换膜,不能迁移出左室,左室浓度增大,pH降低,B正确;N为阴极,发生得电子的还原反应,正确电极反应为,C错误;电路转移电子时,N极生成,同时M极还会生成,总获得为,D错误;故选B。 能力进阶 11.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)我国科研人员设计出一种双功能光电化学电池,工作原理如图所示。碱性条件下,该电池通过控制开关分别与或连接,可实现制备、光照充电或暗场放电。已知光照下光电极(pTTh)被激发产生电子()和空穴():。下列说法错误的是 A.开关接时,光电极与电源负极连接 B.光照充电时,光电极附近溶液的变大 C.暗场放电时,负极的电极反应式为 D.光照时若光电极累计产生 ,理论上暗场放电时可以氧化 【答案】C 【分析】开关接时为电解池,光电极上转化为,元素化合价降低,为阴极,当开关接时为原电池,Cu催化电极上醛基转化为羧酸根离子,发生氧化反应,故Cu催化电极为负极,中间电极在电解池中充当阳极,发生氧化反应,原电池中充当正极,发生还原反应,据此分析; 【解析】由分析可知,开关接时为充电过程,为电解池,光电极上发生还原反应,为阴极,应与电源负极连接,A正确;光照充电时,光电极反应为,生成,附近溶液变大,B正确;暗场放电时,中间电极为正极,发生得到电子的还原反应,元素化合价降低,转化为;负极是催化电极,发生醛基被氧化为羧基的反应:-2e-+3OH-=+2H2O,C错误;光照时产生对应充电过程转移电子,可将氧化为;暗场放电时转移电子,中醛基被氧化时每个分子失2个电子,故理论上可氧化糠醛,D正确;故选C。 12.(2026·湖北武汉·一模)为探究铁生锈速率的影响因素,利用如下装置进行实验(铁丝球材质为生铁)。下列说法错误的是 A.试剂X可选用无水氯化钙 B.适当升高水浴温度,①②生锈速率均加快 C.若换为纯铁铁丝球,生锈速率会减慢 D.铁丝球生锈速率:①>④>②>③ 【答案】D 【解析】无水氯化钙为中性干燥剂,可干燥通入③的空气,保证③中铁丝球处于干燥环境,A不符合题意;升高温度可加快反应速率,适当升高水浴温度,①②的生锈速率均加快,B不符合题意;生铁为铁碳合金,易形成原电池加快腐蚀,换为纯铁无法形成原电池,生锈速率减慢,C不符合题意;铁生锈需要水和氧气,①有氯化钠电解质,腐蚀速率最快;②为水润湿状态,可接触充足氧气和水,速率次之;④浸入水中,接触的溶解氧气少,速率慢于②;③干燥无水,最难生锈,故速率顺序为①>②>④>③,D符合题意;故选D。 13.(2026·河北邢台·三模)某科研团队开发了一种含有I⁻和) 的高浓度异卤电解质的二次水系电池,为高能量密度水系电池的设计提供了新思路。电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A.放电时,电极 X 为正极,发生还原反应 B.充电时,溶液中 由左向右移动 C.充电时,电极 X 质量增加 D.放电时,电极 Y 的反应有: 【答案】C 【分析】该二次水系电池放电为原电池、充电为电解池,中间是质子交换膜(只允许H+穿过); 放电时:X极Cd失电子生成Cd2+(负极,氧化),Y极含碘、溴的物种得电子被还原(正极,还原),H+从负极X透过质子膜移向正极Y; 充电时:X接电源负极作阴极,Cd2+得电子析出Cd;Y接电源正极作阳极,卤化物失电子被氧化,H+从阳极Y移向阴极X;   【解析】放电X极Cd2+失电子,发生氧化反应,X是负极,A错误;充电是电解池,H+(阳离子)向阴极(X,左侧)移动,即H+由右→左迁移,B错误;充电X为阴极:Cd2++2e-=Cd,Cd单质沉积在电极X,电极质量增大,C正确;放电Y是正极,发生得电子的还原反应(方程式左侧应加e-);I2 +2Br--2e- =2IBr是失电子氧化,为充电时Y极阳极反应,D错误;故选C。 14.(2026·陕西榆林·模拟预测)利用丙烯腈()制备己二腈的电有机合成装置如图所示。已知四甲基溴化铵为盐溶液。下列说法错误的是 A.X极的电势低于Y极 B.a极的电极反应式: C.四甲基溴化铵可增加溶液导电性 D.当外电路转移4 mol电子时,右室溶液质量减小32 g 【答案】D 【分析】由图结合总反应可知,a极丙烯腈得到电子发生还原反应生成己二腈,a为阴极,接电源负极X,a电极反应为;b极中水失去电子发生氧化反应生成氧气,b为阳极,接电源正极Y,b电极反应为;阳极生成的通过质子交换膜进入阴极;据此解答。 【解析】电源中负极电势低于正极,X为负极,因此X极电势低于Y极,A正确;a极丙烯腈得到电子发生还原反应生成己二腈,电极反应为,B正确;四甲基溴化铵是可溶性盐,在水溶液中电离出自由移动的离子,可增加溶液导电性,C正确;根据阳极电极反应式可知,当电路中转移4 mol电子时,阳极室生成氧气1 mol,质量为32 g,同时有4 mol氢离子(质量为4 g)进入阴极区,故溶液质量减少32+4=36 g,D错误;故选D。 15.(2026·重庆·模拟预测)某研究小组设计如下电解池,可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,也可将废塑料碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。 电解时,下列说法错误的是 A.电势:a极<b极 B.OH-的移动方向:左侧→右侧 C.阴极转化1mol ,阳极将生成1mol HOCH2COO- D.阳极发生反应HOCH2CH2OH-4e-+5OH-=HOCH2COO-+4H2O 【答案】C 【分析】根据装置图,左侧电极硝酸根离子得电子生成氨气,左侧电极为阴极,则a是电源负极;右侧电极乙二醇失电子生成羟基乙酸盐,右侧电极为阳极,则b是电源正极。 【解析】a是电源负极、b是电源正极,电势:a极<b极,故A正确;左侧电极为阴极、右侧电极为阳极,阴离子向阳极移动,所以OH-的移动方向:左侧→右侧,故B正确;阴极硝酸根离子得电子生成氨气,N元素化合价由+5降低为-3,阴极转化1mol ,电路中转移8mol电子,阳极乙二醇失电子生成羟基乙酸盐,生成1mol HOCH2COO-转移4mol电子,所以阳极将生成2mol HOCH2COO-,故C错误;阳极乙二醇失电子生成羟基乙酸盐,阳极发生反应HOCH2CH2OH-4e-+5OH-=HOCH2COO-+4H2O,故D正确:故选C。 16.(2026·河南郑州·模拟预测)采用 电极可显著提升CO2电催化还原性能,为高性能CO2还原催化剂的设计提供新思路;同时,可充放电Zn- CO2电池的构建也为绿色能源转换和存储系统提供了新方案。下列叙述正确的是 A.电极电势:a>b B.a极电极反应式为 C.每生成0.1 mol HCOOH时理论上消耗6.5 g Zn D.工作一段时间后,b极区电解质溶液的pH降低 【答案】C 【解析】b极CO2转化为HCOOH,化合价降低,则b极为正极,a极为负极,电极电势:a<b,A项错误;碱性条件下,a极电极反应式为,B项错误;根据得失电子守恒,生成0.1 mol HCOOH转移0.2 mol电子,则理论上消耗0.1 mol(6.5 g) Zn,C项正确;b极电极反应式为 ,随着反应的进行,正极区电解质溶液的pH升高,D项错误:故选C。 17.(2026·浙江温州·二模)下图甲是处理废水中的氯乙烯()的微生物电池装置,图乙是同时利用此装置在铁上镀铜。下列说法不正确的是 A.该电池工作时可能需要对其进行散热处理 B.M极的电极反应为: C.理论上极消耗氯乙烯,则电极减少 D.乙中的溶液换成铜氨溶液可使镀层更光亮 【答案】C 【分析】甲为微生物原电池,氯乙烯在M极发生氧化反应,因此M是负极,氯乙烯中C元素的平均化合价为-1,一分子氯乙烯被氧化为二氧化碳时失去10个电子,电极方程式为:,N是正极,电极方程式为:;乙为铁上镀铜,镀层金属Cu作阳极(接电源正极),待镀铁件作阴极(接电源负极)。 【解析】原电池工作过程中伴随能量变化,部分化学能转化为热能,可能导致温度升高影响微生物活性,因此工作时需要散热处理,A正确;M极氯乙烯失电子被氧化为,配平后电极反应为:,电荷、原子均守恒,B正确;1 mol氯乙烯反应转移10 mol电子,因此0.1 mol氯乙烯反应转移1 mol电子;Cu电极为阳极,发生反应;,转移1 mol电子时,溶解Cu的物质的量为0.5 mol,质量为,即Cu电极减少32 g,不是6.4 g,C错误;铜氨溶液中以络合离子形式存在,游离浓度低,Cu沉积速率慢,能得到更均匀光亮的镀层,D正确;故选C。 18.(2026·云南·模拟预测)四甲基氢氧化铵常用作电子工业清洗剂,以四甲基氯化铵为原料,采用电渗析法合成,其工作原理如图所示(a、b为石墨电极,c、d、e为离子交换膜),下列说法正确的是 A.NaOH溶液的浓度大小关系: B.c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜 C.若两极共产生33.6 L气体(标准状况下),则制备的质量为182 g D.线路中通过1 mol 时,阳极室电解液质量减重8g 【答案】C 【分析】以四甲基氯化铵为原料,采用电渗析法合成的过程中,根据从左往右第二、三个池中浓度变化得出:钠离子从第四池通过e膜,氯离子从第二池通过d膜,从第二池通过c膜,b为阳极,a为阴极,且阳极电极反应式为,阴极反应式为 。 【解析】由分析可知,b为阳极,浓氢氧化钠溶液进入阳极区,稀的氢氧化钠溶液出阳极区,则NaOH溶液的浓度大小关系: ,A错误;由分析可知,需要移入阴极区产生产物,因此允许阳离子通过,为阳离子交换膜;中的需要移出原料室,因此允许阴离子通过,为阴离子交换膜,B错误;由分析可知,若两极共产生33.6L气体(标准状况下),则有2mol生成,则制备的质量为,C正确;转移时,阳极生成,质量,同时有移出阳极室,质量为,因此阳极室总减重为,不是,D错误:故选C。 19.(2026·广东广州·二模)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理可表示为;用该电池电解含锰酸性废水可得到,装置如图所示。下列说法错误的是 A.N极为负极,发生氧化反应 B.电解一段时间后,a区溶液的pH增大 C.Y极电极反应式为 D.当N极质量增加1.4 g时,有由b区移动至c区 【答案】A 【分析】电解池中Y极需要将转化为,从价升高到价,失电子发生氧化反应,因此Y是电解池阳极,阳极连接原电池正极,因此原电池的极为正极,极为负极; 【解析】N极为原电池正极,得电子发生还原反应,A错误;a区X极是电解池阴极,电极反应为,生成;阳离子膜允许从b区转移到a区平衡电荷,电解过程消耗水,a区浓度增大,浓度升高,增大,B正确;Y极是电解池阳极,失电子转化为,配平后电极反应式为,C正确;N极(正极)吸附生成,增加的质量为的质量,,转移电子,为平衡电荷,由b区移动至c区,D正确;故选A。 20.(2026·贵州黔西南·二模)一种工业级电流密度下合成氨的装置如图所示。下列说法错误的是 A.阴极区溶液pH增大 B.每生成1 mol ,则理论上有92 g 被氧化 C.Pt电极的电极反应: D.电路中转移4 mol e-时,理论上阳极室减少5.5 mol 【答案】D 【分析】分析装置图,该装置为电解池。催化电极一侧→NH3,化合价降低,发生还原反应,催化电极作阴极,Pt电极作阳极,发生氧化反应,据此解答。 【解析】催化电极为阴极,发生反应:,阴极区产生9个的同时有8个通过OH-交换膜移向Pt电极,阴极区溶液pH增大,A正确;根据催化电极的电极反应式可知,每生成1 mol ,转移8mol e-,则在Pt电极,理论上有1 mol 被氧化,即92 g 被氧化,B正确;Pt电极为阳极,发生氧化反应,电极反应式为:,C正确;电路中转移4 mol e-时,理论上阳极室反应消耗了5.5 mol ,同时阴极室有4 mol 进入阳极室,阳极室减少1.5 mol ,D错误:故选D。 真题实战 1.(2026·北京·高考真题)利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐,实现资源化利用。原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A.溶液的作用之一是吸收 B.极的电极反应式: C.工作一段时间后,阴极室的总浓度下降 D.理论上,阳极产生的大于阴极消耗的 【答案】D 【分析】由题可知,通入溶液中,反应生成,在a电极得到电子生成和,电极反应式为,被氧化为,b电极上,失去电子生成水和氧气,电极反应式为:,据此回答。 【解析】溶液呈碱性,可与酸性气体发生反应,起到吸收的作用,A正确;a极为阴极,O2在碱性条件下得电子生成,电极反应式为:,B正确;阴极室中吸收H2S会消耗,假设处理:,消耗,生成,被氧化为消耗:,同时生成,为了生成需要转移8 mol电子:同时生成,同时双极膜中有向阴极迁移,并消耗(中和反应),综合来看,消耗,生成,因此总浓度下降,C正确;阳极反应为,每生成1 mol O2转移4 mol电子,阴极每消耗1 mol O2转移2 mol电子,相同转移电子数下,阳极产生的n(O2)小于阴极消耗的n(O2),D错误;故选D。 2.(2026·重庆·高考真题)电化学捕获并生产的一种联合电解装置如图所示。下列叙述错误的是 A.两个电解池阳极上的电极反应相同 B.理论上电解池1中氧气的净增量为零 C.电解池2的总反应为 D.理论上该联合电解装置生产需转移电子 【答案】D 【分析】两个电解池中,b极和d极均生成,氧元素从-2价升高到0价,失电子发生氧化反应,因此b、d均为阳极,a、c均为阴极。 【解析】两个电解池的阳极(b、d)反应均为,电极反应相同,A正确; 电解池1阴极a消耗,电极反应:,阳极b生成,相同转移电子数下,消耗和生成的物质的量相等,故净增量为零,B正确;电解池2阴极反应为,阳极反应为,阴阳极反应相加配平得到总反应,C正确;中C为+4价,中C为+2价,生成1mol 时C得到2mol电子,故转移电子为2mol;如果考虑整个联合装置的电子转移总数:为了给电解池2提供这 1 mol CO2,电解池1中需要生成 1 mol 并与反应放出 1 mol CO2。根据电解池1的阴极反应,生成1 mol 同样需要转移 2 mol 电子。 因此,系统内外总共转移 4 mol 电子。无论采用何种计算方式,转移的电子数都不是 3 mol,D错误;故选D。 3.(2026·湖北·高考真题)某光电化学还原制的装置如图所示。给光电极施加脉冲偏压,偏压为负时,光电极上发生还原反应。 下列说法错误的是 A.偏压为时,光电极反应为 B.每产生,右室溶液质量减少 C.偏压为时,光电极排斥以清洁表面 D.相对于恒定偏压,脉冲偏压利于提高光电极的制效率 【答案】B 【解析】偏压为-0.2V时为负偏压,光电极发生还原反应,得电子生成,电极方程式为,A正确;18g 的物质的量为1mol,生成1mol 转移8mol电子。右室对电极反应为,转移8mol电子时,生成2mol (质量64g)逸出,同时有8mol 通过质子交换膜进入左室,右室共减少质量为,B错误;偏压为1.0V时为正偏压,光电极带正电,会排斥阳离子,可清洁电极表面,C正确;脉冲偏压下,负偏压时还原生成,正偏压时同种电荷相互排斥,及时排出生成的,能有效刷新电极表面,从而提高长效反应的催化效率,利于提高制的效率,D正确;故选B。 4.(2026·湖北·高考真题)根据实验目的进行实验,下列实验示意图正确的是 实验目的 A.配制溶液 B.电解法制备 实验示意图 实验目的 C.测溶液浓度 D.探究浓的氧化性 实验示意图 A.A B.B C.C D.D 【答案】D 【解析】容量瓶为定容仪器,不能直接用于溶解固体,应先在烧杯中溶解固体,冷却后再转移至容量瓶,A错误;电解法制备需电解熔融氯化镁,若电解溶液,阴极会产生H2,无法得到单质,B错误;标准溶液为酸性溶液,会腐蚀碱式滴定管的橡胶管,应盛放在酸式滴定管中,C错误;和浓硫酸加热条件下反应生成,品红溶液褪色可验证生成,证明浓硫酸被还原体现氧化性,浸溶液的棉花可吸收尾气避免污染,装置设计合理,D正确;故选D。 5.(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,电极反应为;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。 【解析】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;提取电解槽中,每提取,电路中转移,由阳极电极反应式可知,理论上可回收,B错误;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;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。 6.(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; 【解析】阳极是失去电子生成氧气,正确电极反应式为,A错误;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;根据总反应,生成消耗,则生成 仅消耗,C错误;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。 7.(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。 【解析】由分析知,①为阳离子交换膜,②为阴离子交换膜,A正确;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;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;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。 8.(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。 【解析】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;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;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;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。 9.(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。 【解析】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;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;右侧发生氧化反应:被氧化为,阳极连接电源正极,C正确;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。 10.(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。 【解析】由分析可知,电极M处的电极反应式为,A正确;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;由分析可知,1 mol 完全转化为1 mol ,转移的电子数为,C正确;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;故选B。 11.(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 【解析】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;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;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;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。 12.(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 【解析】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;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;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;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。 1 / 19 学科网(北京)股份有限公司 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 内容导航 夯实基础·突破重难·分层提能 考情・分析解读(课标要求 考情解读 备考策略) 知识・归纳梳理(知识导图 核心梳理 方法归纳) 知识点01 电解池及其工作原理 知识点02 电解的类型  知识点03 电解饱和食盐水 知识点04 电镀与电解精炼 知识点05 电冶金 知识点06 金属的腐蚀 知识点07 金属的防护 重难・核心突破(核心提炼 解题技巧 命题探究) 考向01 考查电解原理和电解规律 解题技巧 分析电解过程的分析判方法 考向02 考查电解方程式的书写 解题技巧 电极反应式、电解方程式的书写 考向03 电解原理的传统应用 解题技巧 电解池阴、阳极的判断方法 考向04 电解原理的创新应用 解题技巧 考向05 金属的腐蚀快慢的判断 解题技巧 金属腐蚀快慢的判断方法 考向06 金属的腐蚀与防护 解题技巧 金属防护常见方法 拔高・分层集训(基础演练 能力进阶 真题实战) 考情·分析解读 课标要求 1.认识电解池的工作原理,会利用其分析电解装置并能写出电极反应和电解反应方程式。 2.了解金属发生电化学腐蚀的原因,能用电化学原理分析对应的现象。 3.了解金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。 考题统计 核心考点 2026年 2025年 2024年 考点01 电解原理及其应用 江西卷T7,3分 山东卷T12,4分 四川卷T13,3分 浙江1月卷T12,3分 黑吉辽蒙卷T13,3分 湖南卷T9,3分 河北卷T10,3分 全国卷T10,6分 湖南卷T9,3分 北京卷T14,3分 云南卷T13,3分 湖北卷T15,3分 重庆卷T9,3分 海南卷T13,4分 广东卷T16,3分 甘肃卷T7,3分 湖北卷T14,3分 山东卷T13,4分 辽吉黑卷,12,3分 考点02 金属的腐蚀与防护 广东卷T6,2分 云南卷T7,3分 广西卷T11,3分 广东卷T5,2分 湖北卷T2,3分 安徽卷T3,3分 浙江1月卷T13,3分 浙江6月卷T13,3分 考情解读 电解池是高考电化学的必考内容,题型以选择题为主,常与工艺流程题、原理综合题融合考查。命题常以氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金及环境污染物处理等真实工业场景为载体,重点考查电解池阴阳极的判断、电极反应式的书写、离子与电子的迁移方向、电解产物分析及定量计算。金属腐蚀与防护考查相对较少,主要涉及化学腐蚀与电化学腐蚀的辨析、析氢腐蚀与吸氧腐蚀的电极反应书写及防护方法的选择。近年试题呈现“情境真实化、装置复杂化、设问综合化”趋势,常将电解池与原电池、二次电池串联考查-。 备考策略 一要熟练掌握惰性电极与活性电极条件下阴阳离子的放电顺序,规范电极反应式的书写步骤。 二要构建“装置判断→电极命名→反应书写→粒子迁移→定量计算”的系统解题模型。 三要重点关注氯碱工业、电镀、电解精炼铜、电冶金等典型应用,理解离子交换膜在电解过程中的作用。四要要理清金属腐蚀的本质,能正确区分析氢腐蚀与吸氧腐蚀的条件与产物,掌握牺牲阳极法、外加电流法等防护措施的应用场景。 基础・知识梳理 知识导图 核心梳理 知识点1 电解池及其工作原理 1.电解与电解池 (1)电解:使电流通过 而在阴、阳两极引起 的过程。 (2)电解池:将 能转化为 能的装置。 (3)电解池的构成 ①有与 相连的两个电极。 ② 溶液(或 )。 ③形成 。 2.电解池工作原理(以电解CuCl2溶液为例) 3.电极产物判断 (1)阳极产物的判断 ①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极),电极材料失电子,生成金属阳离子。 ②惰性电极(Pt、Au、石墨),要依据阴离子的放电顺序加以判断。 阴离子的放电顺序:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子>F-。 S2-、I-、Br-、Cl-放电,产物分别是 ;若OH-放电,则得到 。 (2)阴极产物的判断 直接根据阳离子放电顺序进行判断。 阳离子放电顺序:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>Al3+>Mg2+。 ①若金属阳离子(Fe3+除外)放电,则得到相应 ;若H+放电,则得到 。 ②放电顺序本质遵循氧化还原反应的 ,即得(失)电子能力强的离子先放电。 【特别提醒】 ①放电指的是电极上的得、失电子。 ②活性电极指的是除去Au、Pt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。 知识点2 电解的类型  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:2H2O2H2↑+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:2HClH2↑+Cl2↑ 通入HCl CuCl2 阴极:Cu2++2e-===Cu 阳极:2Cl--2e-===Cl2↑ 总反应式:CuCl2Cu+Cl2↑ 加CuCl2 固体 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-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH- 减小并生成 新电解质 通入 气体 CuSO4、 Cu(NO3)2 (放O2生酸) 阳极:2H2O-4e-===4H++O2↑ 阴极:Cu2++2e-===Cu 总反应式:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+ 减小并生成 新电解质 加 知识点3 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+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑; 总反应离子方程式:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑。 2.氯碱工业 (1)含义 把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业。 (2)离子交换膜法的生产过程 (3)阳离子交换膜的作用 阻止OH-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 知识点4 电镀与电解精炼 1.电镀原理 (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.电解精炼铜 知识点5 电冶金 1.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。 2.实例 ①冶炼钠 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ 阳极反应式: ; 阴极反应式: 。 ②冶炼镁 MgCl2(熔融)Mg+Cl2↑ 阳极反应式: ; 阴极反应式: 。 ③冶炼铝 2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑ 阳极反应式: ; 阴极反应式: 。 知识点6 金属的腐蚀 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+ 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 ,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 电极反应 负极 正极 总反应式 联系 更普遍 知识点7 金属的防护 1.改变金属材料的组成 如制成合金、不锈钢等。 2.在金属表面覆盖保护层 如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 3.电化学保护法 (1)牺牲阳极法—— 原理 a.负极:比被保护金属活泼的金属; b.正极:被保护的金属设备。 (2)外加电流法—— 原理 a.阴极:被保护的金属设备; b.阳极:惰性金属。 重难・核心突破 考点01 考查电解原理和电解规律 【例1】用惰性电极进行电解,下列说法正确的是(  ) A.电解稀硫酸,实质上是电解水,故溶液pH不变 B.电解稀NaOH溶液,要消耗OH-,故溶液pH减小 C.电解Na2SO4溶液,在阴极上和阳极上生成气体产物的物质的量之比为1∶2 D.电解氯化铜溶液,在阴极上和阳极上生成产物的物质的量之比为1∶1 解题技巧 分析电解过程的分析判方法 【变式探究】四个电解装置都以Pt作电极,它们分别装有如下电解质溶液,电解一段时间后,测定其pH变化,所记录的结果正确的是(  ) 选项 A B C D 电解质溶液 HCl AgNO3 KOH BaCl2 pH变化 减小 增大 增大 不变 【变式探究】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 考点02 考查电解方程式的书写 【例2】(2026·江苏苏州·模拟)利用微生物电解池在酸性条件下合成的电化学装置如图所示。下列说法错误的是 A.离子交换膜为阴离子交换膜 B.b极为阴极 C.该电解池不可在高温下工作 D.有机物为时,a极电极反应式为 解题技巧 电极反应式、电解方程式的书写 1.首先判断阴、阳极,分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。 2.再分析电解质水溶液的组成,找全离子并分阴离子、阳离子两组(不要忘记水溶液中的H+和OH-)。 3.然后排出阴、阳两极的放电顺序: 阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+(酸)>Fe2+>Zn2+>H+(水)>(后为熔融体放电顺序)Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。 阳极:活泼电极>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子。 4.分析电极反应,判断电极产物,写出电极反应式,要注意遵循原子守恒和电荷守恒。 5.最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式,并注明“电解”条件。 【变式探究】(2026·河北秦皇岛·模拟预测)通过NO协同耦合反应,实现了NO的电催化歧化,并同时合成了双氮产物(NH3和硝酸盐),是实现可持续固氮的一种极具潜力的方法,装置如图。下列说法错误的是 A.电解液E为阴极电解液,呈碱性 B.电极B的电极反应: C.中间层的H+透过选择性离子膜向B极迁移 D.若电解一段时间后,取两极所有产物于溶液中反应,可得硝酸盐和硝酸 【变式探究】(2026·辽宁沈阳·一模)在直流电源作用下,利用双极膜电解池产生羟基自由基()处理含苯酚废水和含甲醛废水,原理如图所示。已知:双极膜中间层中的解离为和。下列说法正确的是 A.相同数目的和具有相同的质子数和电子数 B.M极为阳极,电极反应式: C.每处理3.0 g甲醛,理论上有0.4 mol 透过膜a D.通电一段时间后,理论上处理的苯酚和甲醛的物质的量之比为 考点03 电解原理的传统应用 【例3】工业上利用电解食盐溶液制取盐酸和氢氧化钠的装置如图所示。图中的双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-。 下列有关说法错误的是(  ) A.N表示阴离子交换膜 B.甲室流出的为氢氧化钠溶液 C.电解总反应:NaCl+H2ONaOH+HCl D.相比现有氯碱工业制取氢氧化钠,该方法更环保 解题技巧 电解池阴、阳极的判断方法 1.根据外接电源:正极接阳极,负极接阴极。 2.根据电流方向:从阴极流出,从阳极流入。 3.根据电子流向:从阳极流出,从阴极流入。 4.根据离子移向:阴离子移向阳极,阳离子移向阴极。 5.根据电极产物:阳极——电极溶解、逸出O2(或阳极区酸性增强)或Cl2;阴极——析出金属、逸出H2(或阴极区碱性增强)。 6.根据反应类型:阳极发生氧化反应,阴极发生还原反应。 【变式探究】金属镍有广泛的用途,粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是(已知氧化性:Fe2+<Ni2+<Cu2+)(  ) A.阳极发生还原反应,其电极反应式为Ni2++2e-Ni B.电解过程中,阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等 C.电解后,溶液中存在的阳离子只有Fe2+和Zn2+ D.电解后,电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt 【变式探究】电解熔融氯化钠和氯化钙混合物制备金属钠的装置如图所示。阳极A为石墨,阴极为铁环K,两极用隔膜D隔开。氯气从阳极上方的抽气罩H抽出,液态金属钠经铁管F流入收集器G。下列叙述正确的是(  ) A.氯化钙的作用是作助熔剂,降低氯化钠的熔点 B.金属钠的密度大于熔融混合盐的密度,电解得到的钠在下层 C.隔膜D为阳离子交换膜,防止生成的氯气和钠重新生成氯化钠 D.电解时阴极的电极反应为Na++e-Na,发生氧化反应,阴极上可能有少量的钙单质生成 考点04 电解原理的创新应用 【例4】(2026·安徽滁州·模拟预测)利用催化剂和电解液(引入卤素离子)双调控策略可促进电催化CO2还原,原理如图1所示。相同条件下,向右侧电解液中加入不同卤素离子时,生成C2+产物(含有两个及两个以上碳原子的有机物)的法拉第效率(生成目标产物需要的电荷量占消耗的总电荷量的百分比)如图2所示。下列说法错误的是 A.电极a为正极,电极电势比电极b的高 B.工作时,电流流向:a→质子交换膜→b C.生成C2H5OH的电极反应式为 D.三种卤素离子中,I-促进C-C键形成的能力更强 【变式探究】(2026·山东济南·模拟预测)去消旋化是一种颇具潜力的构建手性中心的新颖手段,将一对外消旋体选择性地转化为单一对映体,采用如图所示工作原理,成功实现了仲醇的电化学去消旋化。下列说法正确的是 已知:和代表不同的烃基。 A.电子流动方向:Noyori电极→电解质溶液→Rh-CME电极 B.与反应的方程式: C.该装置得到目标产物的总反应为 D.若经过多次循环,制得的与物质的量之比为5∶1,理论上电极表面转移12mol电子 【变式探究】(2026·陕西西安·一模)我国科技人员为了在更温和的条件下实现废水中氯苯的无害化处理,设计开发了一种电化学装置,如图所示。转化过程:。 下列说法正确的是 A.b为电源正极 B.阳极区发生转化i的电极反应为 C.电解一段时间后,阴极区溶液pH增大 D.若0.5mol氯苯完全转化为,生成7mol气体X 考点05 金属腐蚀快慢的判断 【例5】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-+2H2O4OH- 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 解题技巧 金属腐蚀快慢的判断 (1)对同一电解质溶液来说,腐蚀的快慢:电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 (2)对同一金属来说,腐蚀的快慢:强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中(浓度相同)。 (3)活动性不同的两种金属,活动性差异越大,腐蚀越快。 (4)对同一种电解质溶液来说,电解质浓度越大,金属腐蚀速率越快。 【变式探究】下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是(  ) A.铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈 B.航海船只的船底镶嵌锌块,利用了牺牲阳极法保护金属船体 C.纯银器长时间暴露在空气中变黑,是因为发生了吸氧腐蚀 D.保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀 【变式探究】(2026·广东东莞·一模)碳钢作为海洋工程中的常见材料,其电化学腐蚀过程易受微生物影响。某碳钢在混合微生物介质中的腐蚀机理如图所示。下列说法正确的是 A.a区为正极区 B.b区的电极反应为: C.菌菌b参与的转化过程,铁元素均被氧化 D.图中附着于碳钢的混合菌会加速碳钢的腐蚀 考点06 金属的腐蚀与防护 【例6】支撑海港码头基础的钢管桩,常用外加电流法进行防腐,工作原理如图所示,其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是(  ) A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零 B.通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩 C.高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流 D.通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整 解题技巧 金属防护常见方法 1.金属表面覆盖保护层的其他方法 ①用化学方法对钢铁部件进行发蓝处理(生成一层致密的Fe3O4薄膜)。 ②利用阳极氧化处理铝制品的表面,使之形成致密的氧化膜而钝化。 2.金属防护效果比较:外接电流法>牺牲阳极法>有一般防护条件的防腐。 【变式探究】验证牺牲阳极法,实验如下(烧杯内均为经过酸化的3% NaCl溶液)。 ① 在Fe表面生成蓝色沉淀 ② 试管内无明显变化 ③ 试管内生成蓝色沉淀 下列说法不正确的是(  ) A.对比②③,可以判定Zn保护了Fe B.对比①②,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化 C.验证Zn保护Fe时不能用①的方法 D.将Zn换成Cu,用①的方法可判断Fe比Cu活泼 【变式探究】(2026·广东韶关·二模)港珠澳大桥钢管桥墩防腐技术先进,外壳镶嵌铝合金片,其结构如图所示。下列说法正确的是 A.桥墩为负极 B.海水层为电子迁移的通路 C.铝合金片上发生反应: D.若用外加电流法保护桥墩可使腐蚀电流接近零 拔高・分层集训 基础演练 1.(2026·河南平顶山·一模)下列关于电化学腐蚀、防护与利用的说法中,不正确的是 A.暖宝宝发热利用了原电池原理 B.阳极的电极反应式为 C.连接锌棒后,电子由锌流向铁管道 D.暖气片表面刷油漆防止金属腐蚀 A.A B.B C.C D.D 2.(2026·山东青岛·一模)海洋工程中,钢铁设备在海水环境中常发生缝隙腐蚀。缝隙处因氧气难以扩散而导致氧浓度远低于自由表面,形成氧浓差电池,加速局部腐蚀。扩散至缝隙外,与自由表面的氧气接触,形成铁锈,机理如图。下列说法正确的是 A.缝隙内表面为氧浓差电池的正极 B.随电池反应进行,自由表面附近的海水pH升高 C.海水中向自由表面迁移 D.若有1 mol氧气参与反应,金属内部转移4 mol电子 3.(2026·广东茂名·二模)海船上加装锌块可延缓船体的腐蚀。下列有关说法正确的是 A.锌块发生氧化反应 B.加装锌块后可永久防腐 C.该法为外加电流法保护钢铁 D.负极主要发生反应: 4.(2026·江苏南京·二模)海港的钢制管桩受到海水的长期侵袭,常用如图所示装置对其进行保护(高硅铸铁为惰性辅助电极)。下列有关叙述正确的是 A.钢制管桩连接直流电源正极 B.通电后使钢制管桩表面的腐蚀电流接近零 C.高硅铸铁是作为损耗阳极材料发挥作用的 D.外加电压偏高时,高硅铸铁表面可发生反应: 5.(2026·江苏南京·模拟预测)一种电化学“大气固碳”电池工作原理如图所示。该电池充电时,通过催化剂的选择性控制,只有发生氧化,释放出和。下列说法不正确的是 A.放电时电极A是负极 B.该电池不可选用含水电解液 C.充电时阳极发生的反应为: D.该电池每放、充各4 mol电子一次,理论上能固定 6.(2026·湖北荆州·模拟预测)一种装置可在放电时将催化还原为HCOOH,其工作原理如图所示(设表示阿伏伽德罗常数的值)。下列说法错误的是 A.放电时,负极的电极反应为 B.放电时,由双极膜移向Cu-BHT电极 C.充电时,Ⅰ室溶液的pH减小 D.Cu-BHT电极得到电子生成1 mol HCOOH时,Zn电极质量减小65 g 7.(2026·北京·三模)下图为氯碱工业与燃料电池组合新工艺示意图,离子交换膜均为阳离子交换膜。 下列说法不正确的是 A.为,为 B.燃料电池正极反应为: C.比较图中溶液浓度: D.理论上制备,可同时制备 8.(2026·福建厦门·模拟预测)一种将转化为的电化学装置如图。下列说法错误的是 A.金电极连接电源负极,发生还原反应 B.若导线中通过电子,最多生成 C.装置总反应为 D.若逸出,则理论上溶液中的浓度会降低 9.(2026·湖南长沙·二模)硫酸工业尾气中的SO2可用Na2SO3溶液吸收,并通过电解方法实现吸收液的循环再生。如图所示,下列有关说法中不正确的是 A.电解一段时间后,b%>a% B.电解一段时间后,阴极室pH升高 C.阳极发生的反应为 D.电解一段时间后,两室生成的Na2SO3与H2SO4的物质的量不相等 10.(2026·安徽芜湖·模拟预测)利用电催化协同制备HCN的电解装置如图:下列说法正确的是 A.电极电势N大于M B.电解一段时间后,左室电解质溶液pH降低 C.催化电极N处的电极反应式为 D.电路中每转移2 mol电子,可获得0.4 mol HCN 能力进阶 11.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)我国科研人员设计出一种双功能光电化学电池,工作原理如图所示。碱性条件下,该电池通过控制开关分别与或连接,可实现制备、光照充电或暗场放电。已知光照下光电极(pTTh)被激发产生电子()和空穴():。下列说法错误的是 A.开关接时,光电极与电源负极连接 B.光照充电时,光电极附近溶液的变大 C.暗场放电时,负极的电极反应式为 D.光照时若光电极累计产生 ,理论上暗场放电时可以氧化 12.(2026·湖北武汉·一模)为探究铁生锈速率的影响因素,利用如下装置进行实验(铁丝球材质为生铁)。下列说法错误的是 A.试剂X可选用无水氯化钙 B.适当升高水浴温度,①②生锈速率均加快 C.若换为纯铁铁丝球,生锈速率会减慢 D.铁丝球生锈速率:①>④>②>③ 13.(2026·河北邢台·三模)某科研团队开发了一种含有I⁻和) 的高浓度异卤电解质的二次水系电池,为高能量密度水系电池的设计提供了新思路。电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是 A.放电时,电极 X 为正极,发生还原反应 B.充电时,溶液中 由左向右移动 C.充电时,电极 X 质量增加 D.放电时,电极 Y 的反应有: 14.(2026·陕西榆林·模拟预测)利用丙烯腈()制备己二腈的电有机合成装置如图所示。已知四甲基溴化铵为盐溶液。下列说法错误的是 A.X极的电势低于Y极 B.a极的电极反应式: C.四甲基溴化铵可增加溶液导电性 D.当外电路转移4 mol电子时,右室溶液质量减小32 g 15.(2026·重庆·模拟预测)某研究小组设计如下电解池,可将中性废水中的硝酸盐转化为氨,也可将废塑料碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐,实现变废为宝。 电解时,下列说法错误的是 A.电势:a极<b极 B.OH-的移动方向:左侧→右侧 C.阴极转化1mol ,阳极将生成1mol HOCH2COO- D.阳极发生反应HOCH2CH2OH-4e-+5OH-=HOCH2COO-+4H2O 16.(2026·河南郑州·模拟预测)采用 电极可显著提升CO2电催化还原性能,为高性能CO2还原催化剂的设计提供新思路;同时,可充放电Zn- CO2电池的构建也为绿色能源转换和存储系统提供了新方案。下列叙述正确的是 A.电极电势:a>b B.a极电极反应式为 C.每生成0.1 mol HCOOH时理论上消耗6.5 g Zn D.工作一段时间后,b极区电解质溶液的pH降低 17.(2026·浙江温州·二模)下图甲是处理废水中的氯乙烯()的微生物电池装置,图乙是同时利用此装置在铁上镀铜。下列说法不正确的是 A.该电池工作时可能需要对其进行散热处理 B.M极的电极反应为: C.理论上极消耗氯乙烯,则电极减少 D.乙中的溶液换成铜氨溶液可使镀层更光亮 18.(2026·云南·模拟预测)四甲基氢氧化铵常用作电子工业清洗剂,以四甲基氯化铵为原料,采用电渗析法合成,其工作原理如图所示(a、b为石墨电极,c、d、e为离子交换膜),下列说法正确的是 A.NaOH溶液的浓度大小关系: B.c为阴离子交换膜,d为阳离子交换膜 C.若两极共产生33.6 L气体(标准状况下),则制备的质量为182 g D.线路中通过1 mol 时,阳极室电解液质量减重8g 19.(2026·广东广州·二模)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理可表示为;用该电池电解含锰酸性废水可得到,装置如图所示。下列说法错误的是 A.N极为负极,发生氧化反应 B.电解一段时间后,a区溶液的pH增大 C.Y极电极反应式为 D.当N极质量增加1.4 g时,有由b区移动至c区 20.(2026·贵州黔西南·二模)一种工业级电流密度下合成氨的装置如图所示。下列说法错误的是 A.阴极区溶液pH增大 B.每生成1 mol ,则理论上有92 g 被氧化 C.Pt电极的电极反应: D.电路中转移4 mol e-时,理论上阳极室减少5.5 mol 真题实战 1.(2026·北京·高考真题)利用电化学-化学协同法将天然气中的转化为硫酸盐,实现资源化利用。原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A.溶液的作用之一是吸收 B.极的电极反应式: C.工作一段时间后,阴极室的总浓度下降 D.理论上,阳极产生的大于阴极消耗的 2.(2026·重庆·高考真题)电化学捕获并生产的一种联合电解装置如图所示。下列叙述错误的是 A.两个电解池阳极上的电极反应相同 B.理论上电解池1中氧气的净增量为零 C.电解池2的总反应为 D.理论上该联合电解装置生产需转移电子 3.(2026·湖北·高考真题)某光电化学还原制的装置如图所示。给光电极施加脉冲偏压,偏压为负时,光电极上发生还原反应。 下列说法错误的是 A.偏压为时,光电极反应为 B.每产生,右室溶液质量减少 C.偏压为时,光电极排斥以清洁表面 D.相对于恒定偏压,脉冲偏压利于提高光电极的制效率 4.(2026·湖北·高考真题)根据实验目的进行实验,下列实验示意图正确的是 实验目的 A.配制溶液 B.电解法制备 实验示意图 实验目的 C.测溶液浓度 D.探究浓的氧化性 实验示意图 A.A B.B C.C D.D 5.(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 6.(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 7.(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 8.(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 9.(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 10.(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() 11.(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. 12.(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 1 / 19 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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第03讲 电解池、金属的腐蚀与防护(培优讲义)(全国通用)2027年高考化学一轮复习高效培优系列
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