专题20 电解池 金属的腐蚀与防腐(5年汇编)(全国通用)2022-2026年高考化学真题分类汇编

2026-08-18
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摘要:

**基本信息** 汇编2022-2026年全国多省份高考化学真题,聚焦电解池原理及应用、金属腐蚀与防护,以光电化学制氢、电化学合成氨等真实情境考查核心知识 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|46题|电解池工作原理(阴阳极判断、电极反应式书写)、生产应用(化工合成、资源利用)、环保应用(污染物处理、回收)、金属腐蚀防护(原理、防护措施)|结合脉冲偏压、光催化等科技前沿,融入双碳、绿色化学热点,以海上风电、废旧电池回收等实际场景命题,侧重离子交换膜作用、电子守恒计算等综合应用|

内容正文:

西学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 专题20 电解池 金属的腐蚀与防护 @ 考点01电解池的工作原理 1.B 2.A 3.B 4.C 5.B 6.A 考点02电解池在生产化工品中的应用 2.B 3.C 4.D 5.D 6.B 7.BC 8.D 9.D 10.B 11.c 12.D 13.B 14.B 15.B 16.A 17.C 1/2 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 18.D 19.B 20.D 21.D 22.B 23.D 24.A 25.C 26.C 考点3电解池在处理环境污染物中的应用 1.B 2.D 3.B 4.D 5.C 6.C 考点04金属的腐蚀与防护 1.A 2.B 3.D 4.D 5.B 6.D 7.C 8.D 2/2 专题20 电解池 金属的腐蚀与防护 5年真题 考点分类 全国考情(2022-2026) 命题规律 考点01 电解池的工作原理 2026湖北卷(1题)、2025江苏卷(1题)、2024甘肃卷(1题)、2022广东卷(1题)、2022天津卷(1题)、2022辽宁卷(1题) · 情境设置:常结合光电化学制氢、光解水、固体电解池、金属再生、趣味电解实验等新型装置命题。 · 考查重点:电解池阴阳极判断、电极反应式书写、电子/离子移动方向分析、电解相关计算、离子交换膜的作用判断。 · 命题趋势:装置情境越来越新颖,常结合脉冲偏压、光催化等新场景,离子交换膜的作用、电解前后溶液质量/浓度变化是高频考点,侧重工作原理的灵活应用。 考点02 电解池在生产化工品中的应用 2026江西卷(1题)、2026河北卷(1题)、2026广东卷(1题)、2026重庆卷(1题)、2026北京卷(1题)、2026浙江1月卷(1题)、2025海南卷(1题)、2025贵州卷(1题)、2025陕晋青宁卷(1题)、2025湖北卷(1题)、2025云南卷(1题)、2025甘肃卷(1题)、2024湖北卷(1题)、2024山东卷(1题)、2024湖南卷(1题)、2024黑吉辽卷(1题)、2023全国甲卷(1题)、2023广东卷(2题)、2023湖北卷(1题)、2023重庆卷(1题)、2023浙江卷(1题)、2023辽宁卷(1题)、2022海南卷(1题)、2022重庆卷(1题)、2022北京卷(1题) · 情境设置:结合电化学合成氨、硝酸盐转化、海水脱盐、CO₂捕获、有机物电合成、电解制氢、电镀等化工生产/资源利用场景命题。 · 考查重点:电极反应式书写、离子交换膜的选择与作用、总反应方程式书写、产物产率/消耗量计算、电解条件对产物影响。 · 命题趋势:贴合“双碳”“绿色化学”“资源循环”热点,侧重电解原理在工业生产中的实际应用,装置复杂度高,要求能结合目标产物分析电解过程的物料变化和电子守恒。 考点03 电解池在处理环境污染物中的应用 2026四川卷(1题)、2026黑吉辽蒙卷(1题)、2025河北卷(1题)、2025河南卷(1题)、2024贵州卷(1题)、2023北京卷(1题) · 情境设置:以废旧电池回收、海水淡化、工业废气吸收、有机污染物降解等环保场景命题。 · 考查重点:污染物的转化路径、电极反应对污染物的去除原理、离子交换膜的作用、能耗与产物回收分析。 · 命题趋势:结合环保热点,侧重利用电解原理分析污染物的去除效果和资源回收,常和氧化还原规律、离子交换膜结合考查。 考点04 金属的腐蚀与防护 2026广东卷(1题)、2026云南卷(1题)、2025广西卷(1题)、2024湖北卷(1题)、2024浙江6月卷(1题)、2024广东卷(1题)、2024浙江1月卷(1题)、2022辽宁卷(1题) · 情境设置:以海上风电基础、水电站坝体、航空母舰舰体、铜导线内壁等实际金属腐蚀与防护场景命题。 · 考查重点:金属腐蚀原理(吸氧腐蚀、电化学腐蚀)辨析、牺牲阳极保护法/外加电流法的原理与判断、防腐措施的合理性评价、腐蚀过程中的电极反应式书写。 · 命题趋势:侧重金属腐蚀原理与防护措施的实际应用,常结合原电池原理考查,牺牲阳极法与外加电流法的区分、防护措施有效性分析是高频考点。 考点01 电解池的工作原理 1.(2026·湖北卷)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 2.(2025·江苏卷)以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示,总反应为。下列说法正确的是 A.电极a上发生氧化反应生成 B.通过质子交换膜从右室移向左室 C.光解前后,溶液的不变 D.外电路每通过电子,电极b上产生 3.(2024·甘肃卷)某固体电解池工作原理如图所示,下列说法错误的是 A.电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B.电极2是阴极,发生还原反应: C.工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2 D.理论上电源提供能分解 4.(2022·广东卷)以熔融盐为电解液,以含和等的铝合金废料为阳极进行电解,实现的再生。该过程中 A.阴极发生的反应为 B.阴极上被氧化 C.在电解槽底部产生含的阳极泥 D.阳极和阴极的质量变化相等 5.(2022·天津卷)实验装置如图所示。接通电源后,用碳棒(、)作笔,在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字,端的字迹呈白色。下列结论正确的是 A.a为负极 B.端的字迹呈蓝色 C.电子流向为: D.如果将、换成铜棒,与碳棒作电极时的现象相同 6.(2022·辽宁卷)如图,c管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取待测样品加入b容器中,接通电源,进行实验。下列说法正确的是 A.左侧电极反应: B.实验结束时,b中溶液红色恰好褪去 C.若c中收集气体,则样品中乙酸浓度为 D.把盐桥换为U形铜导线,不影响测定结果 考点02 电解池在生产化工品中的应用 1.(2026·江西卷)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·河北卷)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 3.(2026·广东卷)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·重庆卷)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 5.(2026·北京卷)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 6.(2026·浙江1月卷)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·海南卷)用电解方法在铝表面转化生成致密氧化膜,实现对铝工件的保护。装置示意如图。电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出。下列说法错误的是 A.铝工件连接电源正极 B.槽电压越高,氧化膜的形成速率越快 C.电路中每转移6 mol ,铝工件增重48 g D.为获得更加致密的氧化膜,工作过程中,应选择适当电流密度 8.(2025·贵州卷)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 9.(2025·陕晋青宁卷)我国科研人员采用图示的电解池,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,从右室向左室移动 B.电解总反应: C.以为原料,也可得到TQ D.用标记电解液中的水,可得到 10.(2025·湖北卷)某电化学制冷系统的装置如图所示。和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 B.已知②处的电解液温度比①处的低,可推断比稳定 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和离子结构的改变 11.(2025·云南卷)一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理:。下列说法错误的是 A.Pt电极反应: 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,同时Ⅱ室最多生成 12.(2025·甘肃卷)我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水()电解系统(如下图)。以新型为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是 A.将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率 B.在外电路中,电子从电极1流向电极4 C.电极3的反应为: D.理论上,每通过2mol电子,可产生 13.(2024·湖北卷)我国科学家设计了一种双位点电催化剂,用和电化学催化合成甘氨酸,原理如图,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中,甲醛转化为,存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是 A.电解一段时间后阳极区减小 B.理论上生成双极膜中有解离 C.阳极总反应式为 D.阴极区存在反应 14.(2024·山东卷)以不同材料修饰的为电极,一定浓度的溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制和,装置如图所示。下列说法错误的是 A.电极a连接电源负极 B.加入Y的目的是补充 C.电解总反应式为 D.催化阶段反应产物物质的量之比 15.(2024·湖南卷)在水溶液中,电化学方法合成高能物质时,伴随少量生成,电解原理如图所示,下列说法正确的是 A.电解时,向Ni电极移动 B.生成的电极反应: C.电解一段时间后,溶液pH升高 D.每生成的同时,生成 16.(2024·黑吉辽卷)“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题,科技工作者设计耦合高效制的方法,装置如图所示。部分反应机理为:。下列说法错误的是 A.相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍 B.阴极反应: C.电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动 D.阳极反应: 17.(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是      A.析氢反应发生在电极上 B.从电极迁移到电极 C.阴极发生的反应有: D.每转移电子,阳极生成气体(标准状况) 18.(2023·广东卷)利用活性石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示实验。闭合,一段时间后    A.U型管两侧均有气泡冒出,分别是和 B.a处布条褪色,说明具有漂白性 C.b处出现蓝色,说明还原性: D.断开,立刻闭合,电流表发生偏转 19.(2023·广东卷)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图),可实现大电流催化电解溶液制氨。工作时,在双极膜界面处被催化解离成和,有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是 A.电解总反应: B.每生成,双极膜处有的解离 C.电解过程中,阳极室中的物质的量不因反应而改变 D.相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构可提高氨生成速率 20.(2023·湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池,实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无生成且KOH溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为。下列说法错误的是    A.b电极反应式为 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜 D.海水为电解池补水的速率为 21.(2023·重庆卷)电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是    A.电极a为阴极 B.从电极b移向电极a C.电极b发生的反应为:   D.生成半胱氨酸的同时生成烟酸 22.(2023·浙江卷)氯碱工业能耗大,通过如图改进的设计可大幅度降低能耗,下列说法不正确的是    A.电极A接电源正极,发生氧化反应 B.电极B的电极反应式为: C.应选用阳离子交换膜,在右室获得浓度较高的溶液 D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压,减少能耗 23.(2023·辽宁卷)某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示,其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是    A.b端电势高于a端电势 B.理论上转移生成 C.电解后海水下降 D.阳极发生: 24.(2022·海南卷)一种采用和为原料制备的装置示意图如下。 下列有关说法正确的是 A.在b电极上,被还原 B.金属Ag可作为a电极的材料 C.改变工作电源电压,反应速率不变 D.电解过程中,固体氧化物电解质中不断减少 25.(2022·重庆卷)硝酮是重要的有机合成中间体,可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。 下列说法错误的是 A.惰性电极2为阳极 B.反应前后WO/WO数量不变 C.消耗1mol氧气,可得到1mol硝酮 D.外电路通过1mol电子,可得到1mol水 26.(2022·北京卷)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。 装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象 ① 0.1mol/LCuSO4 +少量H2SO4 阴极表面有无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验电解液中有 ② 0.1mol/LCuSO4 +过量氨水 阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无元素 下列说法不正确的是 A.①中气体减少,推测是由于溶液中减少,且覆盖铁电极,阻碍与铁接触 B.①中检测到,推测可能发生反应: C.随阴极析出,推测②中溶液减少,平衡逆移 D.②中生成,使得比①中溶液的小,缓慢析出,镀层更致密 考点03 电解池在处理环境污染物中的应用 1.(2026·四川卷)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 2.(2026·黑吉辽蒙卷)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.(2025·河北卷)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料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再锂化为的最优条件,不干扰电极反应。下列说法正确的是 A.电极上发生的反应: B.产生标准状况下时,理论上可转化的 C.再锂化过程中,向电极迁移 D.电解过程中,阳极附近溶液pH升高 4.(2025·河南卷)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化,并以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附近溶液的减小 C.电极b上发生的电极反应式为 D.若海水用溶液模拟,则每脱除,理论上可回收 5.(2024·贵州卷)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应:,。体系中与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。 下列说法错误的是 A.该芬顿系统能量转化形式为太阳能电能化学能 B.阴极反应式为 C.光阳极每消耗,体系中生成 D.在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性 6.(2023·北京卷)回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A.废气中排放到大气中会形成酸雨 B.装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度 C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的和 D.装置中的总反应为 考点04 金属的腐蚀与防护 1.(2026·广东卷)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. 2.(2026·云南卷)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 3.(2025·广西卷)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 4.(2024·湖北卷)2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是 A.发蓝处理 B.阳极氧化 C.表面渗镀 D.喷涂油漆 5.(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。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: 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 6.(2024·广东卷)我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用,其钢铁外壳镶嵌了锌块,以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A.钢铁外壳为负极 B.镶嵌的锌块可永久使用 C.该法为外加电流法 D.锌发生反应: 7.(2024·浙江1月卷)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成和,下列说法不正确的是 A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大 B.随着腐蚀的进行,溶液变大 C.铁电极上的电极反应式为: D.每生成标准状况下,消耗 8.(2022·辽宁卷)镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色;加入,振荡,静置,液体分层。下列说法正确的是 A.褪色原因为被还原 B.液体分层后,上层呈紫红色 C.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D.溶液恢复棕色的原因为被氧化 / 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 专题20 电解池 金属的腐蚀与防护 5年真题 考点分类 全国考情(2022-2026) 命题规律 考点01 电解池的工作原理 2026湖北卷(1题)、2025江苏卷(1题)、2024甘肃卷(1题)、2022广东卷(1题)、2022天津卷(1题)、2022辽宁卷(1题) · 情境设置:常结合光电化学制氢、光解水、固体电解池、金属再生、趣味电解实验等新型装置命题。 · 考查重点:电解池阴阳极判断、电极反应式书写、电子/离子移动方向分析、电解相关计算、离子交换膜的作用判断。 · 命题趋势:装置情境越来越新颖,常结合脉冲偏压、光催化等新场景,离子交换膜的作用、电解前后溶液质量/浓度变化是高频考点,侧重工作原理的灵活应用。 考点02 电解池在生产化工品中的应用 2026江西卷(1题)、2026河北卷(1题)、2026广东卷(1题)、2026重庆卷(1题)、2026北京卷(1题)、2026浙江1月卷(1题)、2025海南卷(1题)、2025贵州卷(1题)、2025陕晋青宁卷(1题)、2025湖北卷(1题)、2025云南卷(1题)、2025甘肃卷(1题)、2024湖北卷(1题)、2024山东卷(1题)、2024湖南卷(1题)、2024黑吉辽卷(1题)、2023全国甲卷(1题)、2023广东卷(2题)、2023湖北卷(1题)、2023重庆卷(1题)、2023浙江卷(1题)、2023辽宁卷(1题)、2022海南卷(1题)、2022重庆卷(1题)、2022北京卷(1题) · 情境设置:结合电化学合成氨、硝酸盐转化、海水脱盐、CO₂捕获、有机物电合成、电解制氢、电镀等化工生产/资源利用场景命题。 · 考查重点:电极反应式书写、离子交换膜的选择与作用、总反应方程式书写、产物产率/消耗量计算、电解条件对产物影响。 · 命题趋势:贴合“双碳”“绿色化学”“资源循环”热点,侧重电解原理在工业生产中的实际应用,装置复杂度高,要求能结合目标产物分析电解过程的物料变化和电子守恒。 考点03 电解池在处理环境污染物中的应用 2026四川卷(1题)、2026黑吉辽蒙卷(1题)、2025河北卷(1题)、2025河南卷(1题)、2024贵州卷(1题)、2023北京卷(1题) · 情境设置:以废旧电池回收、海水淡化、工业废气吸收、有机污染物降解等环保场景命题。 · 考查重点:污染物的转化路径、电极反应对污染物的去除原理、离子交换膜的作用、能耗与产物回收分析。 · 命题趋势:结合环保热点,侧重利用电解原理分析污染物的去除效果和资源回收,常和氧化还原规律、离子交换膜结合考查。 考点04 金属的腐蚀与防护 2026广东卷(1题)、2026云南卷(1题)、2025广西卷(1题)、2024湖北卷(1题)、2024浙江6月卷(1题)、2024广东卷(1题)、2024浙江1月卷(1题)、2022辽宁卷(1题) · 情境设置:以海上风电基础、水电站坝体、航空母舰舰体、铜导线内壁等实际金属腐蚀与防护场景命题。 · 考查重点:金属腐蚀原理(吸氧腐蚀、电化学腐蚀)辨析、牺牲阳极保护法/外加电流法的原理与判断、防腐措施的合理性评价、腐蚀过程中的电极反应式书写。 · 命题趋势:侧重金属腐蚀原理与防护措施的实际应用,常结合原电池原理考查,牺牲阳极法与外加电流法的区分、防护措施有效性分析是高频考点。 考点01 电解池的工作原理 1.(2026·湖北卷)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 【知识点】原电池正负极判断、原电池、电解池综合考查、电解池电极反应式及化学方程式的书写、电解池有关计算 【解析】A.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; B.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; C.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; D.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。 2.(2025·江苏卷)以稀为电解质溶液的光解水装置如图所示,总反应为。下列说法正确的是 A.电极a上发生氧化反应生成 B.通过质子交换膜从右室移向左室 C.光解前后,溶液的不变 D.外电路每通过电子,电极b上产生 【答案】A 【分析】光解过程中,电极a上电子流出,发生氧化反应,a为负极,电极反应式为:;电极b上电子流入,发生还原反应,b为正极,电极反应式为:。 【解析】A.根据分析,电极a为负极,发生氧化反应,电极反应式为:,生成物有O2,A正确; B.原电池中阳离子向正极移动,电极a上生成,电极b上消耗,通过质子交换膜从左室移向右室,B错误; C.在探究溶液浓度变化时,不仅要关注溶质的变化,也要关注溶剂的变化,在光解总反应是电解水,溶液中减少,溶液浓度增大,pH减小,C错误; D.生成,转移2mol电子,外电路通过0.01mol电子时,电极b上生成,D错误; 答案选A。 3.(2024·甘肃卷)某固体电解池工作原理如图所示,下列说法错误的是 A.电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积 B.电极2是阴极,发生还原反应: C.工作时从多孔电极1迁移到多孔电极2 D.理论上电源提供能分解 【答案】B 【分析】多孔电极1上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g),多孔电极1为阴极,电极反应为2H2O+4e-=2H2+2O2-;多孔电极2上O2-发生失电子的氧化反应转化成O2(g),多孔电极2为阳极,电极反应为2O2--4e-=O2。 【解析】A.电极1的多孔结构能增大电极的表面积,增大与水蒸气的接触面积,A项正确; B.根据分析,电极2为阳极,发生氧化反应:2O2--4e-=O2,B项错误; C.工作时,阴离子O2-向阳极移动,即O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2,C项正确; D.根据分析,电解总反应为2H2O(g)2H2+O2,分解2molH2O转移4mol电子,则理论上电源提供2mol电子能分解1molH2O,D项正确; 答案选B。 4.(2022·广东卷)以熔融盐为电解液,以含和等的铝合金废料为阳极进行电解,实现的再生。该过程中 A.阴极发生的反应为 B.阴极上被氧化 C.在电解槽底部产生含的阳极泥 D.阳极和阴极的质量变化相等 【答案】C 【解析】根据电解原理可知,电解池中阳极发生失电子的氧化反应,阴极发生得电子的还原反应,该题中以熔融盐为电解液,含和等的铝合金废料为阳极进行电解,通过控制一定的条件,从而可使阳极区Mg和Al发生失电子的氧化反应,分别生成Mg2+和Al3+,Cu和Si不参与反应,阴极区Al3+得电子生成Al单质,从而实现Al的再生,据此分析解答。 A.阴极应该发生得电子的还原反应,实际上Mg在阳极失电子生成Mg2+,A错误; B.Al在阳极上被氧化生成Al3+,B错误; C.阳极材料中Cu和Si不参与氧化反应,在电解槽底部可形成阳极泥,C正确; D.因为阳极除了铝参与电子转移,镁也参与了电子转移,且还会形成阳极泥,而阴极只有铝离子得电子生成铝单质,根据电子转移数守恒及元素守恒可知,阳极与阴极的质量变化不相等,D错误; 故选C。 5.(2022·天津卷)实验装置如图所示。接通电源后,用碳棒(、)作笔,在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字,端的字迹呈白色。下列结论正确的是 A.a为负极 B.端的字迹呈蓝色 C.电子流向为: D.如果将、换成铜棒,与碳棒作电极时的现象相同 【答案】B 【解析】A.根据实验现象,a'端呈白色,即生成了氯气,即氯离子失去电子,为阳极,即a为正极,A错误; B.b'端为阴极,水得到电子放电的同时,生成氢氧根离子,遇石蕊变蓝,B正确; C.电子从电源的负极出来,即从a极出来,而不是b极,C错误; D. 如果换成铜棒,铜做阳极放电,现象与碳作电极时不相同,D错误; 故选B。 6.(2022·辽宁卷)如图,c管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取待测样品加入b容器中,接通电源,进行实验。下列说法正确的是 A.左侧电极反应: B.实验结束时,b中溶液红色恰好褪去 C.若c中收集气体,则样品中乙酸浓度为 D.把盐桥换为U形铜导线,不影响测定结果 【答案】A 【分析】本装置为电解池,左侧阳极析出氧气,右侧阴极析出氢气,据此分析解题。 【解析】A.左侧阳极析出氧气,左侧电极反应:,A正确; B.右侧电极反应2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-,反应结束时溶液中存在CH3COO-,水解后溶液显碱性,故溶液为红色,B错误; C.若c中收集气体,若在标况下,c中收集气体的物质的量为0.5×10-3mol,转移电子量为0.5×10-3mol×4=2×10-3mol,故产生氢气:1×10-3mol,则样品中乙酸浓度为:2×10-3mol ÷10÷10-3=,并且题中未给定气体状态不能准确计算,C错误; D.盐桥换为U形铜导线则不能起到传递离子使溶液呈电中性的效果,影响反应进行,D错误; 答案选A。 考点02 电解池在生产化工品中的应用 1.(2026·江西卷)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】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·河北卷)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】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。 3.(2026·广东卷)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】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·重庆卷)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】A.两个电解池的阳极(b、d)反应均为,电极反应相同,A正确; B.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; C.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; D.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。 5.(2026·北京卷)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】A.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; B.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; C.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; D.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。 6.(2026·浙江1月卷)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】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·海南卷)用电解方法在铝表面转化生成致密氧化膜,实现对铝工件的保护。装置示意如图。电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出。下列说法错误的是 A.铝工件连接电源正极 B.槽电压越高,氧化膜的形成速率越快 C.电路中每转移6 mol ,铝工件增重48 g D.为获得更加致密的氧化膜,工作过程中,应选择适当电流密度 【答案】BC 【分析】由题意可知用电解方法在铝表面转化生成致密氧化膜,铝作阳极接电源正极,电极反应式为,可能存在副反应:,导致铝工件表面上有少量气泡逸出,石墨作阴极接电源负极,电极反应式为; 【解析】A.由分析可知铝工件连接电源正极,A正确; B.并非槽电压越高氧化膜形成速率就越快,过高电压会造成膜层烧蚀等不利影响,B错误; C.电路中每转移6 mol ,若铝工件全部生成氧化膜,增重3 mol氧原子,质量为48 g,但电解过程中铝工件表面上有少量气泡逸出(H2),导致部分电子未用于生成氧化膜,故铝工件增重小于48 g,C错误; D.为获得更加致密的氧化膜,工作过程中,应选择适当电流密度,如果电流密度过小,氧化膜形成速率慢,电流密度过大,可能会导致氧化膜不均匀,D正确; 故答案选BC。 8.(2025·贵州卷)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。 【解析】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.阴极:,1 mol完全还原共得到;阳极:,1 mol 正丙醇失去; 合成 1 mol 丙酰胺需要与 。电路转移 2 mol 电子时,阳极生成 1 mol 丙醛,阴极仅得到 0.25 mol NH3,最多合成 0.25 mol 丙酰胺,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。 9.(2025·陕晋青宁卷)我国科研人员采用图示的电解池,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,从右室向左室移动 B.电解总反应: C.以为原料,也可得到TQ D.用标记电解液中的水,可得到 【答案】D 【分析】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。 【解析】A.电解时阳离子向阴极移动,H+从右室向左室移动,A正确; B.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:,B正确; C.将TY()换成为原料,仍然能够得到TQ(),C正确; D.根据右图可知,用标记电解液中的水,可得到的18O在环上甲基的邻位上,D错误; 答案选D。 10.(2025·湖北卷)某电化学制冷系统的装置如图所示。和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 B.已知②处的电解液温度比①处的低,可推断比稳定 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和离子结构的改变 【答案】B 【分析】由图可知,左侧电极发生反应,则左侧为阳极,右侧电极反应为,则右侧电极为阴极,据此解答。 【解析】A.由分析可知,阴极反应为,A正确; B.已知②处的电解液温度比①处的低,则可推断是吸热反应,无法推断和的稳定性,B错误; C.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; D.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:和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; 故选B。 11.(2025·云南卷)一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。除硼原理:。下列说法错误的是 A.Pt电极反应: 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,同时Ⅱ室最多生成 【答案】C 【分析】由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:,阴极发生的反应为:,Ⅲ室中氯化钠浓度降低了,说明钠离子往阴极方向移动,氯离子往阳极反向移动,据此解答。 【解析】A.由分析可知,Pt电极为阳极,阳极发生的反应为:,A正确; B.水可微弱的电离出氢离子和氢氧根,在外加电场作业下,使氢离子和氢氧根往两侧移动,降低了浓度,可促进双极膜中水的电离,B正确; C.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,氯离子往阳极反向移动,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膜为阳离子交换膜,C错误; D.Ⅳ室每生成,则转移1mol电子,有1mol氢离子移到Ⅱ室中,生成,D正确; 故选C。 12.(2025·甘肃卷)我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水()电解系统(如下图)。以新型为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是 A.将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率 B.在外电路中,电子从电极1流向电极4 C.电极3的反应为: D.理论上,每通过2mol电子,可产生 【答案】D 【分析】由图可知,左侧为原电池,右侧为电解池,电极1为负极,发生氧化反应,电极反应式为:Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2,电极2为正极发生还原反应,电极反应式为:H2O+2e-=H2↑+2OH-,右侧为电解池,电极3为阳极,产生氧气,电极4产生阴极,产生氢气。 【解析】A.催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率,提高催化效率,A正确; B.根据分析,电极1是负极,电极4为阴极,电子从电极1流向电极4,B正确; C.由分析可知,电极3为阳极,发生氧化反应,生成氧气,电极3的反应为:,C正确; D.根据分析可知,电极2和电极4均产生氢气,理论上,每通过2mol电子,可产生2molH2,D错误; 答案选D。 13.(2024·湖北卷)我国科学家设计了一种双位点电催化剂,用和电化学催化合成甘氨酸,原理如图,双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中,甲醛转化为,存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是 A.电解一段时间后阳极区减小 B.理论上生成双极膜中有解离 C.阳极总反应式为 D.阴极区存在反应 【答案】B 【分析】在KOH溶液中HCHO转化为HOCH2O-:HCHO+OH-→HOCH2O-,存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O,Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2--e-=HCOO-+H∙,H∙结合成H2,Cu电极为阳极;PbCu电极为阴极,首先HOOC—COOH在Pb上发生得电子的还原反应转化为OHC—COOH:H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O,OHC—COOH与HO—N+H3反应生成HOOC—CH=N—OH:OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+,HOOC—CH=N—OH发生得电子的还原反应转化成H3N+CH2COOH:HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O。 【解析】A.根据分析,电解过程中,阳极区消耗OH-、同时生成H2O,故电解一段时间后阳极区c(OH-)减小,A项正确; B.根据分析,阴极区的总反应为H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+= H3N+CH2COOH+3H2O,1molH2O解离成1molH+和1molOH-,故理论上生成1molH3N+CH2COOH双极膜中有6molH2O解离,B项错误; C.根据分析,结合装置图,阳极总反应为2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O,C项正确; D.根据分析,阴极区的Pb上发生反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O,D项正确; 答案选B。 14.(2024·山东卷)以不同材料修饰的为电极,一定浓度的溶液为电解液,采用电解和催化相结合的循环方式,可实现高效制和,装置如图所示。下列说法错误的是 A.电极a连接电源负极 B.加入Y的目的是补充 C.电解总反应式为 D.催化阶段反应产物物质的量之比 【答案】B 【分析】电极b上Br-发生失电子的氧化反应转化成,电极b为阳极,电极反应为Br- -6e-+3H2O=+6H+;则电极a为阴极,电极a的电极反应为6H++6e-=3H2↑;电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑;催化循环阶段被还原成Br-循环使用、同时生成O2,实现高效制H2和O2,即Z为O2。 【解析】A.根据分析,电极a为阴极,连接电源负极,A项正确; B.根据分析电解过程中消耗H2O和Br-,而催化阶段被还原成Br-循环使用,故加入Y的目的是补充H2O,维持NaBr溶液为一定浓度,B项错误; C.根据分析电解总反应式为Br-+3H2O+3H2↑,C项正确; D.催化阶段,Br元素的化合价由+5价降至-1价,生成1molBr-得到6mol电子,O元素的化合价由-2价升至0价,生成1molO2失去4mol电子,根据得失电子守恒,反应产物物质的量之比n(O2) ∶n(Br-)=6∶4=3∶2,D项正确; 答案选B。 15.(2024·湖南卷)在水溶液中,电化学方法合成高能物质时,伴随少量生成,电解原理如图所示,下列说法正确的是 A.电解时,向Ni电极移动 B.生成的电极反应: C.电解一段时间后,溶液pH升高 D.每生成的同时,生成 【答案】B 【分析】由电解原理图可知,Ni电极产生氢气,作阴极,发生还原反应,电解质溶液为KOH水溶液,则电极反应为:;Pt电极失去电子生成,作阳极,电极反应为:,同时,Pt电极还伴随少量生成,电极反应为:。 【解析】A.由分析可知,Ni电极为阴极,Pt电极为阳极,电解过程中,阴离子向阳极移动,即向Pt电极移动,A错误; B.由分析可知,Pt电极失去电子生成,电解质溶液为KOH水溶液,电极反应为:,B正确; C.由分析可知,阳极主要反应为:,阴极反应为:,则电解过程中发生的总反应主要为:,反应消耗,生成,电解一段时间后,溶液pH降低,C错误; D.根据电解总反应:可知,每生成1mol,生成0.5mol,但Pt电极伴随少量生成,发生电极反应:,则生成1molH2时得到的部分电子由OH-放电产生O2提供,所以生成小于0.5mol,D错误; 故选B。 16.(2024·黑吉辽卷)“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题,科技工作者设计耦合高效制的方法,装置如图所示。部分反应机理为:。下列说法错误的是 A.相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍 B.阴极反应: C.电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动 D.阳极反应: 【答案】A 【分析】 据图示可知,b电极上HCHO 转化为HCOO-,而HCHO 转化为HCOO-为氧化反应,所以b电极为阳极,a电极为阴极,HCHO为阳极反应物,由反应机理可知:反应后生成的转化为HCOOH。由原子守恒和电荷守恒可知,在生成HCOOH的同时还生成了H-,生成的HCOOH再与氢氧化钾酸碱中和:HCOOH+OH-=HCOO-+H2O,而生成的H-在阳极失电子发生氧化反应生成氢气,即2H--2e-=H2↑,阴极水得电子生成氢气:2H2O-2e-=H2↑+2OH-。 【解析】A.由以上分析可知,阳极反应:①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2,②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O,阴极反应2H2O-2e-=H2↑+2OH-,即转移2mol电子时,阴、阳两极各生成1molH2,共2molH2,而传统电解水:,转移2mol电子,只有阴极生成1molH2,所以相同电量下理论产量是传统电解水的2倍,故A错误; B.阴极水得电子生成氢气,阴极反应为2H2O-2e-=H2↑+2OH-,故B正确; C.由电极反应式可知,电解过程中阴极生成OH-,负电荷增多,阳极负电荷减少,要使电解质溶液呈电中性,通过阴离子交换膜向阳极移动,即向b极方向移动,故C正确; D.由以上分析可知,阳极反应涉及到:①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2,②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O,由(①+②)×2得阳极反应为:,故D正确; 答案选A。 17.(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原时,采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是      A.析氢反应发生在电极上 B.从电极迁移到电极 C.阴极发生的反应有: D.每转移电子,阳极生成气体(标准状况) 【答案】C 【分析】由图可知,该装置为电解池,与直流电源正极相连的IrOx-Ti电极为电解池的阳极,水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+,铜电极为阴极,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,电极反应式为2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e−=C2H5OH+3H2O,电解池工作时,氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。 【解析】A.析氢反应为还原反应,应在阴极发生,即在铜电极上发生,故A错误; B.离子交换膜为质子交换膜,只允许氢离子通过,Cl-不能通过,故B错误; C.由分析可知,铜电极为阴极,酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等,电极反应式有2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O,故C正确; D.水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子,电极反应式为2H2O-4e—=O2↑+4H+,每转移1mol电子,生成0.25molO2,在标况下体积为5.6L,故D错误; 答案选C。 18.(2023·广东卷)利用活性石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示实验。闭合,一段时间后    A.U型管两侧均有气泡冒出,分别是和 B.a处布条褪色,说明具有漂白性 C.b处出现蓝色,说明还原性: D.断开,立刻闭合,电流表发生偏转 【答案】D 【分析】闭合,形成电解池,电解饱和食盐水,左侧为阳极,阳极氯离子失去电子生成氯气,电极反应为2Cl-—2e-=Cl2↑,右侧为阴极,阴极电极反应为2H++2e-=H2↑,总反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,据此解答。 【解析】A.根据分析,U型管两侧均有气泡冒出,分别是和,A错误; B.左侧生成氯气,氯气遇到水生成HClO,具有漂白性,则a处布条褪色,说明HClO具有漂白性,B错误; C.b处出现蓝色,发生Cl2+2KI=I2+2KCl,说明还原性:,C错误; D.断开,立刻闭合,此时构成氢氯燃料电池,形成电流,电流表发生偏转,D正确; 故选D。 19.(2023·广东卷)用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图),可实现大电流催化电解溶液制氨。工作时,在双极膜界面处被催化解离成和,有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是 A.电解总反应: B.每生成,双极膜处有的解离 C.电解过程中,阳极室中的物质的量不因反应而改变 D.相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构可提高氨生成速率 【答案】B 【分析】由信息大电流催化电解溶液制氨可知,在电极a处放电生成,发生还原反应,故电极a为阴极,电极方程式为,电极b为阳极,电极方程式为,“卯榫”结构的双极膜中的H+移向电极a,OH-移向电极b。 【解析】A.由分析中阴阳极电极方程式可知,电解总反应为,故A正确; B.每生成,阴极得8mole-,同时双极膜处有8mol进入阴极室,即有8mol的解离,故B错误; C.电解过程中,阳极室每消耗4mol,同时有4mol通过双极膜进入阳极室,KOH的物质的量不因反应而改变,故C正确; D.相比于平面结构双极膜,“卯榫”结构具有更大的膜面积,有利于被催化解离成和,可提高氨生成速率,故D正确; 故选B。 20.(2023·湖北卷)我国科学家设计如图所示的电解池,实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无生成且KOH溶液的浓度不变,电解生成氢气的速率为。下列说法错误的是    A.b电极反应式为 B.离子交换膜为阴离子交换膜 C.电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜 D.海水为电解池补水的速率为 【答案】D 【分析】由图可知,该装置为电解水制取氢气的装置,a电极与电源正极相连,为电解池的阳极,b电极与电源负极相连,为电解池的阴极,阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,电池总反应为2H2O2H2↑+O2↑,据此解答。 【解析】A.b电极反应式为b电极为阴极,发生还原反应,电极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,故A正确; B.该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH浓度不变,阳极发生的电极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O,为保持OH-离子浓度不变,则阴极产生的OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室,即离子交换膜应为阴离子交换摸,故B正确; C.电解时电解槽中不断有水被消耗,海水中的动能高的水可穿过PTFE膜,为电解池补水,故C正确; D.由电解总反应可知,每生成1molH2要消耗1molH2O,生成H2的速率为,则补水的速率也应是,故D错误; 答案选D。 21.(2023·重庆卷)电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是    A.电极a为阴极 B.从电极b移向电极a C.电极b发生的反应为:   D.生成半胱氨酸的同时生成烟酸 【答案】D 【分析】 该装置是电解池,电极b上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中‘加氧少氢’,发生氧化反应,则b为阳极,a为阴极,阴极电极反应式为  +2e-+2H+=2  ; 【解析】A.a极上硫元素化合价升高,a为阴极,A正确; B.电解池中阳离子移向阴极,则H+移向a电极,B正确; C.电极b上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中发生氧化反应,在酸性介质中电极反应式为:  ,C正确; D.根据电子守恒可得关系式:   ~6e-~6  ,因此生成6mol半胱氨酸的同时生成烟酸,D错误; 故选:D。 22.(2023·浙江卷)氯碱工业能耗大,通过如图改进的设计可大幅度降低能耗,下列说法不正确的是    A.电极A接电源正极,发生氧化反应 B.电极B的电极反应式为: C.应选用阳离子交换膜,在右室获得浓度较高的溶液 D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压,减少能耗 【答案】B 【解析】A.电极A是氯离子变为氯气,化合价升高,失去电子,是电解池阳极,因此电极A接电源正极,发生氧化反应,故A正确; B.电极B为阴极,通入氧气,氧气得到电子,其电极反应式为:,故B错误; C.右室生成氢氧根,应选用阳离子交换膜,左边的钠离子进入到右边,在右室获得浓度较高的溶液,故C正确; D.改进设计中增大了氧气的量,提高了电极B处的氧化性,通过反应物的氧化性来降低电解电压,减少能耗,故D正确。 综上所述,答案为B。 23.(2023·辽宁卷)某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示,其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是    A.b端电势高于a端电势 B.理论上转移生成 C.电解后海水下降 D.阳极发生: 【答案】D 【分析】由图可知,左侧电极产生氧气,则左侧电极为阳极,电极a为正极,右侧电极为阴极,b电极为负极,该装置的总反应产生氧气和氢气,相当于电解水,以此解题。 【解析】A.由分析可知,a为正极,b电极为负极,则a端电势高于b端电势,A错误; B.右侧电极上产生氢气的电极方程式为:2H++2e-=H2↑,则理论上转移生成,B错误; C.由图可知,该装置的总反应为电解海水的装置,随着电解的进行,海水的浓度增大,但是其pH基本不变,C错误; D.由图可知,阳极上的电极反应为:,D正确; 故选D。 24.(2022·海南卷)一种采用和为原料制备的装置示意图如下。 下列有关说法正确的是 A.在b电极上,被还原 B.金属Ag可作为a电极的材料 C.改变工作电源电压,反应速率不变 D.电解过程中,固体氧化物电解质中不断减少 【答案】A 【解析】由装置可知,b电极的N2转化为NH3,N元素的化合价降低,得到电子发生还原反应,因此b为阴极,电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,a为阳极,电极反应式为2O2-+4e-=O2,据此分析解答; A.由分析可得,b电极上N2转化为NH3,N元素的化合价降低,得到电子发生还原反应,即N2被还原,A正确; B.a为阳极,若金属Ag作a的电极材料,则金属Ag优先失去电子,B错误; C.改变工作电源的电压,反应速率会加快,C错误; D.电解过程中,阴极电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-,阳极电极反应式为2O2-+4e-=O2,因此固体氧化物电解质中O2-不会改变,D错误; 答案选A。 25.(2022·重庆卷)硝酮是重要的有机合成中间体,可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。 下列说法错误的是 A.惰性电极2为阳极 B.反应前后WO/WO数量不变 C.消耗1mol氧气,可得到1mol硝酮 D.外电路通过1mol电子,可得到1mol水 【答案】C 【解析】A.惰性电极2,Br-被氧化为Br2,惰性电极2为阳极,故A正确; B.WO/WO循环反应,反应前后WO/WO数量不变,故B正确; C.总反应为氧气把二丁基-N-羟基胺氧化为硝酮,1mol二丁基-N-羟基胺失去2molH原子生成1mol硝酮,氧气最终生成水,根据氧原子守恒,消耗1mol氧气,可得到2mol硝酮,故C错误;     D.外电路通过1mol电子,生成0.5molH2O2,H2O2最终生成水,根据氧原子守恒,可得到1mol水,故D正确; 选C。 26.(2022·北京卷)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。 装置示意图 序号 电解质溶液 实验现象 ① 0.1mol/LCuSO4 +少量H2SO4 阴极表面有无色气体,一段时间后阴极表面有红色固体,气体减少。经检验电解液中有 ② 0.1mol/LCuSO4 +过量氨水 阴极表面未观察到气体,一段时间后阴极表面有致密红色固体。经检验电解液中无元素 下列说法不正确的是 A.①中气体减少,推测是由于溶液中减少,且覆盖铁电极,阻碍与铁接触 B.①中检测到,推测可能发生反应: C.随阴极析出,推测②中溶液减少,平衡逆移 D.②中生成,使得比①中溶液的小,缓慢析出,镀层更致密 【答案】C 【分析】由实验现象可知,实验①时,铁做电镀池的阴极,铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜,一段时间后,铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜;实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子,使得溶液中铜离子浓度比①中要小,电解速率减慢,铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜,在铁表面得到比实验①更致密的镀层。 【解析】A.由分析可知,实验①时,铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应,当溶液中氢离子浓度减小,反应和放电生成的铜覆盖铁电极,阻碍氢离子与铁接触,导致产生的气体减少,故A正确; B.由分析可知,实验①时,铁做电镀池的阴极,铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜,可能发生的反应为,故B正确; C.由分析可知,铜离子在阴极得到电子发生还原反应,在阴极析出铜,但阳极发生Cu-2e-=Cu2+的反应,铜离子浓度不变,平衡不移动,故C错误; D.由分析可知,实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子,使得溶液中铜离子浓度比①中要小,电解速率减慢,铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜,在铁表面得到比实验①更致密的镀层,故D正确; 故选C。 考点03 电解池在处理环境污染物中的应用 1.(2026·四川卷)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。 【解析】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。 2.(2026·黑吉辽蒙卷)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】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.(2025·河北卷)科研工作者设计了一种用于废弃电极材料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再锂化为的最优条件,不干扰电极反应。下列说法正确的是 A.电极上发生的反应: B.产生标准状况下时,理论上可转化的 C.再锂化过程中,向电极迁移 D.电解过程中,阳极附近溶液pH升高 【答案】B 【分析】由装置图可知,该装置中有直流电源,为电解池,则 转化为过程中,Co元素化合价由降为+3,得电子发生还原反应,为阴极,电极反应式为,Pt电极为阳极,失电子,发生氧化反应,电极反应式为,据此回答。 【解析】A.由分析知,电极上发生的反应:,A错误; B.由电极反应式可知,产生标准状况下5.6L(即0.25 mol) 时转移1 mol 电子,理论上转化的,B正确; C.为阴离子,应向阳极移动,即向Pt电极迁移,C错误; D.由阳极电极反应式可知,电解过程中,阳极产生、消耗,酸性增强,则阳极附近pH降低,D错误; 故选B。 4.(2025·河南卷)一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化,并以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附近溶液的减小 C.电极b上发生的电极反应式为 D.若海水用溶液模拟,则每脱除,理论上可回收 【答案】D 【分析】由图可知,左侧为阴极,电极反应为,右侧为阳极,电极反应为,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。 【解析】A.由分析可知,膜Ⅱ为阴膜, A错误 B.a电极的反应为,pH变大,B错误; C.由分析可知,电极b的反应为,C错误; D.每脱除58.5gNaCl,转移电子数为1mol,有1molLi+和1molCl-分别透离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ,可得到1molLiCl,D正确; 故选D。 5.(2024·贵州卷)一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应:,。体系中与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。 下列说法错误的是 A.该芬顿系统能量转化形式为太阳能电能化学能 B.阴极反应式为 C.光阳极每消耗,体系中生成 D.在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性 【答案】C 【分析】该装置为电解池,光阳极上水失电子生成氧气和氢离子,电极反应式为,阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢,电极反应式为; 【解析】A.该装置为电解池,利用光能提供能量转化为电能,在电解池中将电能转化为化学能,A正确; B.由图可知,阴极上氧气和氢离子得电子生成过氧化氢,电极反应式为,B正确; C.光阳极上水失电子生成氧气和氢离子,电极反应式为,每消耗,转移2mol电子,由,则体系中生成,C错误; D.由Mn(Ⅳ)和过氧化氢转化为Mn(Ⅱ)过程中,锰元素化合价降低,做还原剂,表现还原性,由Mn(Ⅱ)转化为Mn(Ⅳ)时,中O元素化合价降低,做氧化剂,表现氧化性,D正确; 故选C。 6.(2023·北京卷)回收利用工业废气中的和,实验原理示意图如下。 下列说法不正确的是 A.废气中排放到大气中会形成酸雨 B.装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度 C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的和 D.装置中的总反应为 【答案】C 【解析】A.是酸性氧化物,废气中排放到空气中会形成硫酸型酸雨,故A正确; B.装置a中溶液的溶质为,溶液显碱性,说明的水解程度大于电离程度,故B正确; C.装置a中溶液的作用是吸收气体,与溶液不反应,不能吸收,故C错误; D.由电解池阴极和阳极反应式可知,装置b中总反应为,故D正确; 选C。 考点04 金属的腐蚀与防护 1.(2026·广东卷)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】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。 2.(2026·云南卷)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】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。 3.(2025·广西卷)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; 【解析】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。 4.(2024·湖北卷)2024年5月8日,我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施,下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是 A.发蓝处理 B.阳极氧化 C.表面渗镀 D.喷涂油漆 【答案】D 【解析】A.发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属,通过在空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来实现,可在金属表面形成一层极薄的氧化膜,这层氧化膜能有效防锈,A不符合题意; B.阳极氧化是将待保护的金属与电源正极连接,在金属表面形成一层氧化膜的过程,B不符合题意; C.表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状态的欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用从被渗镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层的一种表面处理的方法,C不符合题意; D.喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化膜,D符合题意; 故答案选D。 5.(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。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: 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】A.图1为牺牲阳极的阴极瓮中保护法,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,A不正确; B.图2中,外加电压偏高时,钢闸门表面积累的电子很多,除了海水中的放电外,海水中溶解的也会竞争放电,故可发生,B正确; C.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; D.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的发生,钢闸门不发生化学反应,但是牺牲阳极和发生了氧化反应,辅助阳极上也发生了氧化反应,D不正确; 综上所述,本题选B。 6.(2024·广东卷)我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用,其钢铁外壳镶嵌了锌块,以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是 A.钢铁外壳为负极 B.镶嵌的锌块可永久使用 C.该法为外加电流法 D.锌发生反应: 【答案】D 【分析】钢铁外壳镶嵌了锌块,由于金属活动性Zn>Fe,即锌块为负极,钢铁为正极,形成原电池,Zn失去电子,发生还原反应,,从而保护钢铁,延缓其腐蚀。 【解析】A.由于金属活动性Zn>Fe,钢铁外壳为正极,锌块为负极,故A错误; B.Zn失去电子,发生氧化反应,,镶嵌的锌块会被逐渐消耗,需根据腐蚀情况进行维护和更换,不能永久使用,故B错误; C.由分析得,该方法为牺牲阳极的阴极保护法,故C错误; D.Zn失去电子,发生氧化反应:,故D正确; 故选D。 7.(2024·浙江1月卷)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀,生成和,下列说法不正确的是 A.氨水浓度越大,腐蚀趋势越大 B.随着腐蚀的进行,溶液变大 C.铁电极上的电极反应式为: D.每生成标准状况下,消耗 【答案】C 【解析】A.氨水浓度越大,越容易生成,腐蚀趋势越大,A正确; B.腐蚀的总反应为Zn+4NH3•H2O=+H2↑+2H2O+2OH-,有OH-离子生成,溶液变大,B正确; C.该电化学腐蚀中Zn作负极,Fe作正极,正极上氢离子得电子生成氢气,铁电极上的电极反应式为:,C错误; D.根据得失电子守恒,每生成标准状况下,转移电子数为,消耗,D正确; 故选C。 8.(2022·辽宁卷)镀锌铁钉放入棕色的碘水中,溶液褪色;取出铁钉后加入少量漂白粉,溶液恢复棕色;加入,振荡,静置,液体分层。下列说法正确的是 A.褪色原因为被还原 B.液体分层后,上层呈紫红色 C.镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D.溶液恢复棕色的原因为被氧化 【答案】D 【解析】A.比活泼,更容易失去电子,还原性更强,先与发生氧化还原反应,故溶液褪色原因为被还原,A项错误; B.液体分层后,在层,的密度比水大,则下层呈紫红色,B项错误; C.若镀层金属活泼性大于,则不易生锈,反之,若活泼性大于镀层金属,则更易生锈,由于活泼性:,则镀锡铁钉更易生锈,C项错误; D.漂白粉的有效成分为,其具有强氧化性,可将氧化,D项正确; 答案选D。 / 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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专题20 电解池 金属的腐蚀与防腐(5年汇编)(全国通用)2022-2026年高考化学真题分类汇编
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