第03讲 电解池、金属的腐蚀和防护（专项训练）（北京专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 聚焦电解池原理及应用、金属腐蚀与防护，通过分层演练构建从基础到创新的知识逻辑体系，强化化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|15题|覆盖电解原理、应用、计算及金属腐蚀与防护基础考向|从电解池概念→电极反应书写→工业应用→金属腐蚀原理→防护方法，形成完整逻辑链| |重难·创新演练|10题|结合实验探究、工艺流程图考查综合应用|通过真实情境问题，深化电解原理与金属腐蚀的微观分析，体现科学探究与实践| |真题·实战演练|5题|高考真题及模拟题，突出高频考点|对接高考命题趋势，强化电解计算、腐蚀防护的综合解题能力，渗透科学态度与责任|

第03讲 电解池、金属的腐蚀和防护（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 考查电解原理 考向02 考查电解原理的应用 考向03 考查电解池相关计算 考向04 考查金属的电化学腐蚀 考向05 考查金属的防护 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 考查电解原理 1．【电解池电极反应式及化学方程式的书写】（2026·北京昌平·二模）ClO2是一种广泛应用的杀菌消毒剂，可采用不同方法制备。 已知：ClO2沸点为11℃，常温下为易溶于水且不与水反应的气体，水溶液呈黄绿色。 (1)方法一：亚氯酸钠(NaClO2)与Cl2反应制得ClO2，该反应的化学方程式为___________。 (2)方法二：以氯酸钠(NaClO3)为原料制备ClO2，制备装置示意图如下(夹持装置略)，先将NaClO3和H2SO4混合液加入三口烧瓶中，再加入CaO2固体。 ①将该制备反应的化学方程式补充完整：_________。 ____________________________________________。 ②氧化性强与其结构有关，的空间结构是___________。 ③冰水浴的作用是___________。 ④当达到一定比值时，随增大，相同时间内NaClO3的转化率没有明显提升，可能的原因是___________。 (3)方法三：电化学-化学耦合法制备高纯ClO2(不含其它杂质气体)，装置示意图如下。A室为气体室，电极a为气体扩散电极，催化层朝向B室。为探究是否存在NaClO3直接放电生成ClO2，利用该装置按下表条件进行实验。 序号 B室溶液 A室通入气体 B室溶液颜色 ⅰ Ar(氩气) 无色 ⅱ O2 黄绿色 ①电极b是电解池的___________极。 ②由上述实验可知，不存在NaClO3直接放电生成ClO2，实验证据是___________。 ③经实验证明不存在NaClO3直接放电，结合电极反应式说明电化学-化学耦合法制备ClO2的原理：___________。 【答案】(1)2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2 (2)CaO2+2NaClO3+2H2SO4=2ClO2↑+2H2O +Na2SO4+CaSO4↓+O2↑ 三角锥形 冷凝ClO2，便于收集 CaO2过量，溶液中H2O2浓度过大，H2O2分解速率加快，使参与反应的H2O2量不再增加，且转化生成的硫酸钙、过氧化钙都是微溶物，硫酸钙覆盖在过氧化钙表面阻止反应进一步发生 (3)阳极 实验ⅰ中A室通入Ar后B室溶液的颜色为无色，说明该实验并没有ClO2 电极a(阴极)通入O2发生还原反应生成H2O2()，H2O2在B室中与NaClO3发生化学反应生成ClO2()，电极b(阳极)上水失电子生成O2 【详解】（1）根据氧化还原反应原理，NaClO2中Cl为+3价，Cl2中Cl为0价，ClO2中Cl为+4价，NaCl中Cl为-1价，由得失电子守恒和原子守恒可得化学方程式2NaClO2+Cl2 =2ClO2+2NaCl； （2）①根据氧化还原反应和原子守恒，CaO2中O为-1价，NaClO3中Cl为+5价, CIO2中Cl为+4价，CaO2作还原剂，NaClO3作氧化剂，反应为CaO2+2NaClO3+2H2SO4=2ClO2↑+2H2O +Na2SO4+CaSO4↓+O2↑； ②中Cl的价层电子对数为，有1对孤电子对,所以空间结构是三角锥形； ③因为ClO2沸点为11℃，所以冰水浴可冷凝ClO2，便于收集； ④CaO2与水反应生成H2O2，H2O2参与反应CaO2过量，溶液中H2O2浓度过大，H2O2分解速率加快，使参与反应的H2O2量不再增加，导致NaClO3转化率没有明显提升，且转化生成的硫酸钙、过氧化钙都是微溶物，硫酸钙覆盖在过氧化钙表面阻止反应进一步发生； （3）①由题意可知，电极b由H2O生成O2，其中O的化合价升高，则电极b为阳极，其电极反应方程式为：2H2O- 4e- = 4H++O2，电极a为阴极，其电极反应方程式为：O2+4H++4e- = 2H2O； ②实验ⅰ中A室通入Ar后B室溶液的颜色为无色，说明该实验并没有ClO2； ③电极a(阴极)通入O2发生还原反应生成H2O2()，H2O2在B室中与NaClO3发生化学反应生成ClO2()，电极b(阳极)上水失电子生成O2。 2．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电镀、电解原理的理解及判断】（2026·北京海淀·二模）实验小组以Cu为阳极、Fe为阴极探究铁棒镀铜实验中电镀液的选择，进行下表所示实验，电解时间均为60 min。 实验装置 实验序号 电解质溶液 阴极现象 I 铁钉上有疏松的红色固体，溶液蓝色变浅，阴极液检测出 Ⅱ 和过量浓氨水 铁钉上有致密的红色镀层，溶液颜色基本不变，阴极液未检测到Fe元素 Ⅲ 铁钉上有疏松的红色固体，溶液由蓝色变为浅黄色，阴极液检测出 Ⅳ 和 铁钉上有少量疏松的红色固体，且有气泡生成，溶液颜色基本不变，阴极液检测出 已知：，为黄色。 下列说法正确的是 A．实验Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ中检测出，说明阴极表面均发生反应： B．对比实验I和Ⅱ推测，实验Ⅱ中得到致密镀层是因为小，铜的沉积速率慢 C．实验Ⅲ溶液颜色变化是因为的平衡正向移动 D．将实验Ⅳ中盐酸替换为等浓度的NaCl溶液，可能得到较致密的红色镀层 【答案】D 【详解】A．实验Ⅳ中为酸性环境，Fe可与发生反应生成，并非三个实验均只发生Fe与的置换反应，A错误； B．实验Ⅱ中加入过量浓氨水，几乎完全转化为，浓度接近并不小，镀层致密的原因是游离浓度低、铜沉积速率慢，B错误； C．电解时活性阳极Cu失电子生成，阴极得电子析出Cu，电子守恒下溶液中浓度理论不变，溶液变浅黄色是因为蓝色的水合浓度降低，黄色的颜色显现，并不是平衡正向移动导致，C错误； D．将盐酸替换为等浓度NaCl溶液后，溶液浓度大幅降低，阴极几乎没有放电生成气泡，同时高浓度可与形成，降低游离浓度，减缓铜沉积速率，可能得到致密镀层，D正确； 故选D。 3．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、氯碱工业】（2026·北京顺义·模拟预测）工业上利用无隔膜NaCl电解法脱除低温工业废气中 NO，可有效减少对空气的污染。 (1)电解NaCl溶液获得脱硝液(含NaClO)分两步进行，第二步反应的离子方程式是___________。 (2)脱硝液中含氯微粒的物质的量分数(δ)随pH的分布如图1所示；其他条件相同，NO转化率随脱硝液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图2所示： ①吸收塔中NO转化为NO的离子反应方程式是___________。 ②脱硝液pH=5时，NO转化率最高，随pH升高，NO转化率会降低，原因是___________。 (3)吸收塔中采用气、液逆流(废气从吸收塔底进入，脱硝液从吸收塔顶喷淋)的方式吸收废气，目的是___________。 (4)KMnO4可以增加脱硝液的氧化性，显著提高脱硝效率，但脱硝废液电解时无法实现KMnO4的再生，需在脱硝液中及时补充。推测KMnO4无法再生的原因： Ⅰ． MnO在阴极直接得到电子被还原； Ⅱ．脱硝废液中NO在阴极得电子转化为NO，NO还原MnO。 进行实验验证： 装置 实验 复合电解液 实验现象 1 0.66mmol/LKMnO4+ 0.8547mol/LNaCl混合电解液( pH=7) 阳极溶液颜色基本不变； 阴极溶液颜色逐渐变暗； 25min电解液未呈现墨绿色， pH=12.1 2 0.66mmol/L KMnO4+0.8547mol/L NaCl 、NaNO3混合电解液( pH=7) 阳极溶液颜色基本不变； 阴极溶液颜色逐渐变暗；25 min电解液呈现墨绿色， pH=12.4 资料： MnO为紫红色，MnO为墨绿色，MnO与MnO混合溶液颜色会变暗。 ①实验1中阴极颜色变暗，阴极电极反应式是___________。 ②根据实验1和2可得到的结论是___________。 【答案】(1)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (2)3HClO+2NO+H2O=3Cl−+2+5H+ 溶液pH升高，溶液中HClO的浓度减小，氧化NO的能力减弱 (3)增加接触面积，提高反应速率 (4)MnO+ e-=MnO 推测Ⅰ和推测Ⅱ均成立，且Ⅱ比Ⅰ更易发生（速率更快） 【详解】（1）电解NaCl溶液获得脱硝液(含NaClO)分两步进行，第一步是电解饱和食盐水，方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，第二步反应是电解生成的Cl2和NaOH反应生成NaClO、NaCl和H2O，则反应的离子方程式是Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O； （2）①由题干图1所示信息可知，当pH=5时脱硝液中含氯微粒主要是HClO，根据氧化还原反应配平可得，吸收塔中NO转化为NO的离子反应方程式是3HClO+2NO+H2O=3Cl−+2+5H+，故答案为：3HClO+2NO+H2O=3Cl−+2+5H+； ②由题干图1所示信息可知，当pH=5时脱硝液中含氯微粒主要是HClO，随后随着溶液pH升高，溶液中HClO的浓度减小，转化为ClO-，氧化NO的能力减弱，则脱硝液pH=5时，NO转化率最高，随pH升高，NO转化率会降低，故答案为：当pH=5时脱硝液中含氯微粒主要是HClO，随后随着溶液pH升高，溶液中HClO的浓度减小，转化为ClO-，氧化NO的能力减弱； （3）吸收塔中采用气、液逆流(废气从吸收塔底进入，脱硝液从吸收塔顶喷淋)的方式吸收废气，采用气、液逆流方式能够增加气体和液体的接触面积，提高反应速率，让气体和液体充分反应，故答案为：增加接触面积，提高反应速率； （4）①由题干信息：MnO为紫红色，MnO为墨绿色，MnO与MnO混合溶液颜色会变暗，故实验1中阴极颜色变暗是由于部分MnO在阴极得到电子后转化为MnO，而形成MnO与MnO混合溶液，电解池中阴极发生还原反应，则阴极电极反应式是MnO+ e-=MnO，故答案为：MnO+ e-=MnO； ②根据题干信息可知，实验2和实验1相比，实验2中仅在电解液多加入了NaNO3电解液，其余条件均相同，而实验结果却是：实验一是阴极溶液颜色逐渐变暗； 25min电解液未呈现墨绿色， pH=12.1，实验二为：阴极溶液颜色逐渐变暗；25 min电解液呈现墨绿色， pH=12.4，则说明两种猜想均成立，且反应II的速率比反应I的快，故可得到的结论是推测Ⅰ和推测Ⅱ均成立，且Ⅱ比Ⅰ更易发生（速率更快），故答案为：推测Ⅰ和推测Ⅱ均成立，且Ⅱ比Ⅰ更易发生（速率更快）。 考向02 考查电解原理的应用 4．【氯碱工业、电解原理的理解及判断】（2026·北京·三模）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．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液 C．电极B的电极反应式为： 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】C 【详解】A．电极A氯离子失电子生成氯气，A是阳极，接电源正极，发生氧化反应，故A正确； B．电极B氧气得电子生成氢氧根离子，选用阳离子交换膜，钠离子由左向右右室移动，右室获得浓度较高的溶液，故B正确； C．电极B是阴极，氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应式为：，故C错误； D．改进设计，B电极通入氧气，提高电极B上反应物的氧化性，降低电解电压，减少能耗，故D正确； 选C。 5．【电镀】（2026·北京石景山·一模）下列实验中，不能达到实验目的的是 A．实验室快速制 B．铁制镀件上镀铜 C．洗去乙酸乙酯中的少量乙醇 D．分离粗盐水中的不溶物 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．NaOH固体溶于水会放出大量热，同时OH⁻浓度升高，使浓氨水的电离平衡逆向移动，促进逸出，可快速制备氨气，装置正确。A正确； B．电镀铜的核心要求：待镀件（铁制镀件）作阴极，铜作阳极，含Cu2+的溶液作电镀液。图中装置将铁制镀件接在阳极、铜片接在阴极，会导致阳极的铁优先失电子被氧化，无法在铁件上镀铜， B错误。 C．乙酸乙酯在饱和溶液中溶解度小，而乙醇与水互溶，可溶于饱和溶液。通过分液操作，可分离出乙酸乙酯，除去其中的乙醇杂质，装置正确。C正确； D．过滤操作可用于分离固液混合物，图中装置符合 “一贴、二低、三靠” 的过滤规范，能有效除去粗盐水中的不溶性杂质，操作正确。D正确； 故答案选B。 6．【电解池电极反应式及化学方程式的书写】（2023·北京海淀·三模）电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理的流程如图。    25℃时相关的溶度积见表。 化学式 Sn(OH)4或(SnO2•2H2O) Fe(OH)3 Cu(OH)2 溶度积 1.0×10-56 4×10-38 2.5×10-20 (1)Na2SnO3的回收 ①产品Na2SnO3中Sn的化合价是______。 ②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是______，废液中的Sn2+易转化成SnO2•xH2O。 ③沉淀1的主要成分是SnO2，焙烧时，与NaOH反应的化学方程式为______。 (2)滤液1的处理 ①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是_______。 ②25℃时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于______mol•L-1。 (3)产品中锡含量的测定 称取产品1.500g，用大量盐酸溶解，在CO2保护下，先用Al片将Sn4+还原为Sn2+，再用0.1000mol•L-1KIO3标准溶液滴定，以淀粉作指示剂滴定过程中IO，被还原为I-，终点时消耗KIO3溶液20.00mL。 ①终点时的现象为_______。 ②产生I2的离子反应方程式为______。 ③产品中Sn的质量分数为_______。 (4)精制锡。 某制得的粗锡中主要含有金属Fe、Cu、Pb、Sb常采用电解精炼法获得精锡。其中SnSO4溶液作电解液，精锡连接电源的_______极。检测可知电解后阳极泥中含有Sb、Cu、PbSO4等，则电解过程中阳极电极反应式有Fe-2e-=Fe2+，_______。 【答案】(1)+4 硝酸亚锡和硝酸铵 SnO2+2NaOH= Na2SnO3+H2O (2)Fe3+ 2×10-7mol/L (3)当滴入最后半滴KIO3溶液，溶液由无色变为蓝色且半分钟不褪色，则达到终点 (4)负极 Sn-2e-=Sn2+、Pb-2e-+=PbSO4 【详解】（1）①Na2SnO3中按照化合价之和为0，得到等式为+1×2+x+(-2)×3=0得x=+4。②退锡过程是产生硝酸亚锡和硝酸铵和水。 ③SnO2与NaOH反应得到Na2SnO3，反应为SnO2+2NaOH= Na2SnO3+H2O。 （2）当c(Fe3+)=c(Cu2+)=10-5mol/L时，Fe3+需要的c(OH-)==10-11×，同理计算Cu2+沉淀需要的c(OH-)==×10-10=5×10-8mo/L。由上述计算相同浓度的两离子，Cu2+需要的OH-更多，所以加入NaOH时Fe3+先沉淀。完全沉淀即c(Cu2+)=10-5mol/L，即c(OH-)=5×10-8mo/L，c(H+)=2×10-7mol/L。 （3）当溶液中Sn2+反应完后，碘酸钾在酸性条件下将I-氧化为I2遇淀粉变蓝，则终点为当滴入最后半滴KIO3溶液，溶液由无色变为蓝色且半分钟不褪色，则达到终点。产生I2的反应为。由得失电子守恒得到关系式为3Sn2+~KIO3计算n(KIO3)=0.1mol/L×0.02L=0.002mol，则n(Sn2+)=0.006mol。锡的质量分数为=。 （4）电解精炼锡即Sn2++2e-=Sn发生还原反应，所以精锡在阴极，该极与电源负极相连。粗锡中主要含有金属Fe、Cu、Pb、Sb常采用电解精炼法获得精锡，检测可知电解后阳极泥中含有Sb、Cu、PbSO4等，即粗锡中的Pb也参与了阳极反应，且转化为PbSO4，所以电解过程中阳极电极反应式有Fe-2e-=Fe2+，Pb-2e-+=PbSO4，Sn-2e-=Sn2+。 考向03 考查电解池相关计算 7．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电解池有关计算、电解原理的应用、电解原理的理解及判断】（2026·北京丰台·一模）科学家开发了一种电化学驱动的反应技术，当粉末进入电解池后开始电解，原理示意图如下。下列说法不正确的是 已知： A．气体X和Y分别为和 B．阴极电极反应式为： C．电解过程中， D．该工艺最终的目的是以海水为原料制备、和盐 【答案】C 【详解】A．左侧反应：，因此气体为；电解池阳极Pt上放电生成​：，因此气体为，A正确； B．阴极上得电子，价被还原为，配平后电极反应为：，B正确； C．结合已知反应和阴、阳极反应，总电解反应为：，不消耗也不生成，物质的量不变，溶液体积也几乎不变，因此，C错误； D．整个流程中，Zn循环使用，最终以海水为原料，得到​、​，同时分离出海水中的盐（），D正确； 故选C。 8．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电解池有关计算、电解原理的理解及判断】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 【详解】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。 9．【电解池有关计算、电解原理的应用】（2024·北京丰台·一模）用电解法从含MnSO4废水中提取Mn和H2SO4的原理如下图所示，阴极室中会加入适量(NH4)2SO4。 已知：i．电解时，适当减慢反应速率，有利于得到致密的金属锰。 ii．电解效率(B)= 100%。 下列说法不正确的是 A．阳极反应式为2H2O–4e-=O2↑+4H+ B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．阴极室产生的NH3可与Mn2+形成配合物，c(Mn2+)降低，利于形成致密的金属锰 D．若(Mn)= 80 %，当析出1 mol Mn时，产生O2的体积为8.96 L(标准状况) 【答案】D 【详解】A．根据图示，阳极放出氧气，阳极反应式为2H2O–4e-=O2↑+4H+，故A正确； B．电解过程中，阴极室硫酸根离子移向阳极室生成硫酸，所以离子交换膜为阴离子交换膜，故B正确； C．电解时，适当减慢反应速率，有利于得到致密的金属锰，阴极室产生的NH3可与Mn2+形成配合物，c(Mn2+)降低，利于形成致密的金属锰，故C正确； D．若(Mn)= 80 %，当析出1 mol Mn时，转移电子 阳极发生反应2H2O–4e-=O2↑+4H+，产生O2的体积为，故D错误； 选D。 考向04 考查金属的电化学腐蚀 10．【金属的化学腐蚀与电化学腐蚀、吸氧腐蚀、原电池有关计算】（2026·北京石景山·模拟预测）潮湿环境、Cl-、溶解氧是造成青铜器锈蚀的主要环境因素，腐蚀严重的青铜器表面大多存在起催化作用的多孔催化层。图为青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是（    ） A．腐蚀过程中，青铜基体是正极 B．若有64gCu腐蚀，理论上耗氧体积为22.4L（标准状况） C．多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率，是因为改变了反应的焓变 D．环境中的Cl-、正负极产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为：2Cu2++3OH-+Cl-＝Cu2(OH)3Cl↓ 【答案】D 【详解】A．根据图示可知，Cu失去电子生成Cu2+，故腐蚀过程中，青铜基体是负极，A项错误； B．由题给信息可知，原电池负极的电极反应式为：Cu-2e–=Cu2+，正极电极反应式为：O2+2H2O+4e–=4OH–，根据得失电子守恒可得关系式：2Cu～O2，据此可知，若有64gCu腐蚀，理论上耗氧体积为（标准状况），B项错误； C．多孔催化层起催化剂的作用，催化剂能降低反应的活化能，从而加快反应速率，但不能改变反应的初态和终态，所以反应焓变不变，C项错误； D．根据题给信息，结合原电池的电极产物，可知Cl–与正负极产物发生反应：2Cu2++3OH–+Cl–＝Cu2(OH)3Cl↓，D项正确； 答案选D。 11．【电镀、金属的电化学腐蚀与防护】（2022·北京丰台·一模）铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。 Ⅰ.研究铁的腐蚀 实验步骤如下： 步骤1：将铁粉放置于0.002 溶液中浸泡，过滤后用水洗涤。 步骤2：向15.00 mL 1 NaCl溶液(用盐酸调pH=1.78)中加入浸泡过的Fe粉。 步骤3：采集溶液pH随时间变化的数据。 (1)第一阶段，主要发生析氢腐蚀，Cu上发生的电极反应为___________。 (2)第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀。 ①选取b点进行分析，经检验溶液中含有，写出Fe被腐蚀的总反应___________。 ②取b点溶液向其中滴加KSCN无明显现象，加入稀盐酸后立即变红。写出b点被氧化的离子方程式___________。 ③依据b点发生的反应，分析第二阶段pH上升的原因是___________。 Ⅱ．研究铁的防护 (3)在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀 已知：放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。 ①镀件Fe应与电源的___________相连。 ②向电解液中加入NaCN溶液，将转化为，电解得到的镀层更加致密、细腻，原因是___________。 (4)电镀后的废水中含有，一种测定其含量的方法是：取废水50 mL，再加KI溶液1 mL，用c 溶液滴定，消耗溶液V mL。已知：(无色)  ，  。 ①滴定终点的现象是___________。 ②废水中的含量是___________(填计算式)。 【答案】(1) (2) 相同时间内，铁被氧化成消耗的量大于被氧化成产生的量 (3)负极 通过反应降低，使得放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用 (4)溶液中产生黄色沉淀，现象稳定不变时达终点 【详解】（1）由题意可知，第一阶段铁铜在氯化钠酸性溶液中构成原电池发生析氢腐蚀，铜为原电池的正极，氢离子在正极得到电子发生还原反应生成氢气，电极反应式为，故答案为：； （2）①由题意可知，b点铁铁铜在氯化钠溶液中构成原电池发生发生吸氧腐蚀，总反应为酸性条件下铁与氧气和水反应生成亚铁离子和水，反应的离子方程式为，故答案为：； ②由b点溶液中滴加硫氰化钾溶液无明显现象，加入稀盐酸后立即变红可知，铁发生吸氧腐蚀生成的亚铁离子在溶液中与空气中的氧气反应生成氢氧化铁胶体和氢离子，反应的离子方程式为，故答案为：； ③由b点铁发生吸氧腐蚀生成亚铁离子和溶液中亚铁离子被氧化生成氢氧化铁胶体的反应方程式可知，相同时间内，铁被氧化生成亚铁离子消耗氢离子的量大于亚铁离子被氧化成氢氧化铁胶体生成氢离子的量导致溶液的pH增大，故答案为：相同时间内，铁被氧化成消耗的量大于被氧化成产生的量； （3）①由电镀的工作原理可知，电镀时，与直流电源正极相连的锌做电镀池的阳极，与负极相连的镀件铁做阴极，故答案为：负极； ②电镀时，向硫酸锌电解液中加入氰化钠溶液，溶液中存在如下平衡，溶液中锌离子浓度减小，使得锌离子在阴极放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的锌离子，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用，使得阴极的镀层更加致密、细腻，故答案为：通过反应降低，使得锌离子放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用； （4）①由平衡常数的大小可知，碘化钾为滴定的指示剂，当银离子与氰酸根离子完全反应时，滴入最后一滴硝酸银溶液，溶液中产生黄色沉淀，且沉淀不溶解时说明滴定达到终点，故答案为：溶液中产生黄色沉淀，现象稳定不变时达终点； ②由终点时滴定消耗VmLcmol/L氰化钠溶液可知， 50 mL废水中氰酸根离子的浓度为=g/L，故答案为：。 12．【析氢腐蚀、吸氧腐蚀、原电池电极反应式书写】（2024·北京丰台·一模）恒温条件下，用图1装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。下列说法不正确的是 A．段主要发生析氢腐蚀 B．段负极反应式为 C．段正极反应式主要为 D．段溶液的基本不变，可能的原因：相同时间内，消耗的量与产生的量基本相同 【答案】C 【详解】A．由图可知，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，A正确； B．AD段内发生的都是铁的电化学腐蚀，铁在负极的电极式为：Fe-2e-=Fe2+，B正确； C．由图可知BC段的pH为3-5，正极不能产生氢氧根，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，C错误； D．根据分析，DE段溶液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe2+被O2氧化，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，D正确； 故选C。 考向05 考查金属的防护 13．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电镀、电解原理的应用、金属的防护】（24-25高二上·北京朝阳·期末）电镀是增强金属抗腐蚀能力的一种方法。小组同学进行铁件电镀实验。 (1)用砂纸打磨铁制镀件，用___________(填序号，下同)除去油污，用___________除去铁锈。 a．溶液        b．盐酸        c．溶液 (2)将铁制镀件与直流电源的___________(填“正极”或“负极”)相连，铜片与电源另一极相连，将两极平行浸入溶液中，装置如图。一段时间后，铁件表面镀上一层铜，但镀层不致密。 (3)在溶液中加入氨水制得铜氨溶液：。用铜氨溶液代替溶液重复电镀实验，铁件表面均匀镀上一层致密的铜。 ①写出铁制镀件表面析出铜的电极反应式：___________。 ②电镀过程中溶液中的浓度___________(填序号)。 a．减小        b．增大        c．几乎不变 (4)将镀层状况不同的镀锌铁件置于稀硫酸中，实验现象如下。 序号 镀层状况 实验现象 i 镀层完整的镀锌铁件 锌表面产生气泡，未检出 ii 镀层破损的镀锌铁件 锌、铁表面均产生气泡，未检出 ii中未检出的原因是___________。 【答案】(1)a b (2)负极 (3) c (4)形成原电池，锌比铁活泼，铁作正极被保护 【详解】（1）碱性溶液可去除油污，故答案为a；铁锈为氧化铁，应用盐酸去除，故答案为b。 （2）铁质镀件表面发生的反应为Cu2++2e-=Cu，则为阴极，与电源负极相连。 （3）①铁制镀件表面发生的反应为[Cu(NH3)4]2+得到电子生成Cu，电极反应式为； ②在电镀过程中，溶液中的铜离子浓度几乎不变，所以平衡几乎不移动，则溶液中的浓度几乎不变，故答案为c。 （4）由于ii中形成原电池，锌比铁活泼，铁作正极被保护，所以ii中未检出。 14．【原电池原理理解、金属的防护、原电池电极反应式书写】（24-25高三上·北京朝阳·期中）钢闸门连接锌板可延缓钢闸门的腐蚀，原理如下图所示。下列说法正确的是 A．该法为外加电流法 B．钢闸门为负极 C．连接的锌板不需要更换 D．锌板发生反应： 【答案】D 【详解】A．该保护法利用了原电池的原理，锌块作负极被腐蚀，钢闸门作正极被保护，为牺牲阳极法，A错误； B．该保护法利用了原电池的原理，锌比铁活泼，锌块作负极被腐蚀，钢闸门作正极被保护，B错误； C．该保护法利用了原电池的原理，锌比铁活泼，锌块作负极被腐蚀，连接的锌板需要更换，C错误； D．该保护法利用了原电池的原理，锌比铁活泼，锌块作负极失去电子生成Zn2+，电极方程式为：，D正确； 故选D。 15．【金属的化学腐蚀与电化学腐蚀、金属的防护】关于金属的腐蚀和防护，下列说法不正确的是 A．有盐水残留的铁锅易生锈 B．铜板上的铁铆钉易被氧化生锈 C．在某些钢制暖气片内放置镁棒，目的是延长暖气片使用寿命 D．利用外加电流法保护钢闸门时，应将钢闸门作为阳极 【答案】D 【详解】A．有盐水残留的铁锅易发生铁的吸氧腐蚀的电化学反应而生锈，A正确； B．铜板上的铁铆钉和铜是两个活泼性不同的电极，在环境中易被发生吸氧腐蚀而生锈，B正确； C．在某些钢制暖气片内放置镁棒，采用的是牺牲阳极的阴极防护法，可达到延长暖气片使用寿命的目的，C正确； D．外加电流法保护钢闸门时，利用的是电解池原理，电解池的阴极受保护，故应将钢闸门作为阴极而受到保护，D错误； 故选D。 重难·创新演练 1．【电镀、析氢腐蚀、吸氧腐蚀的原理】（2025·北京·模拟预测）化学是一门以实验为基础的自然科学，下列相关实验装置能达到实验目的的是 A．铁制品上镀铜 B．探究铁的析氢腐蚀 C．除去乙炔中的H2S D．制备并收集NH3 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．电镀的核心规则是待镀制品作阴极，镀层金属作阳极，含镀层金属离子的溶液作电镀液，该装置中铜片（镀层金属）接电源正极作阳极，铁制品（待镀件）接电源负极作阴极，符合铁上镀铜的要求，可以达到实验目的，A符合题意； B．食盐水为中性环境，铁钉在其中发生的是吸氧腐蚀，不会析出氢气，无法探究析氢腐蚀，不能达到实验目的，B不符合题意； C．酸性高锰酸钾具有强氧化性，不仅会氧化H2S，也会氧化乙炔，会将目标气体一并除去，不符合除杂要求，不能达到实验目的，C不符合题意； D．加热氯化铵时，氯化铵分解生成的NH3和HCl在试管口遇冷会重新化合生成氯化铵，无法制得氨气，不能达到实验目的，D不符合题意； 故选A。 2．【电镀】（2023·北京·模拟预测）利用下列装置（部分夹持装置略）进行实验，能达到实验目的的是        A．用甲装置验证浓硫酸的吸水性 B．用乙装置制备并收集氨气 C．用丙装置在铁钥匙上镀银 D．用丁装置制备乙酸乙酯 【答案】A 【详解】A．浓硫酸具有吸水性，可吸收密闭体系内的水蒸气，使左侧饱和硫酸铜溶液中溶剂减少，析出蓝色晶体，能够验证浓硫酸的吸水性，A正确； B．会与反应生成，不能用氯化钙干燥氨气，无法收集到氨气或无法得到干燥的氨气，B错误； C．铁钥匙上镀银时，镀层金属银应接电源正极作阳极，镀件铁钥匙应接电源负极作阴极，该装置中银接电源负极、铁接电源正极，铁会被氧化腐蚀，无法实现镀银，C错误； D．乙酸乙酯在烧碱溶液中会发生水解反应，应该用饱和溶液，D错误； 故答案为A。 3．【电解池电极反应式及化学方程式的书写】（2025·北京·三模）处理废旧铅酸电池中的含铅浆液(主要含PbO2、PbSO4)的一种流程示意图如下。 已知：HBF4和Pb(BF4)2均为可溶于水的强电解质。 下列说法不正确的是 A．根据转化脱硫过程中的反应，判断溶度积常数 B．“还原”时加入H2O2溶液，会产生使带火星的木条复燃的气体 C．“浸出”反应的离子方程式是 D．以惰性电极电解Pb(BF4)2溶液制得Pb，溶液b中可循环利用的物质是HBF4 【答案】C 【详解】A．转化脱硫过程中转化为，沉淀由溶度积较大的物质转化为溶度积更小的物质，故，A正确； B．还原时作为氧化剂将氧化，反应方程式为，生成的可使带火星的木条复燃，B正确； C．已知是可溶于水的强电解质，离子方程式中需拆分为和，正确的离子方程式为，选项给出的离子方程式错误，C错误； D．电解溶液时，阴极得电子生成，阳极的水失电子生成同时生成，与结合得到，可循环用于浸出步骤，D正确； 故选C。 4．【电镀、吸氧腐蚀的原理】（2025·北京海淀·模拟预测）下图所示的实验，不能达到实验目的的是 A．电镀铜 B．验证AgCl溶解度大于AgI C． 证明温度对平衡的影响 D．验证铁发生吸氧腐蚀 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．电镀时镀层金属铜连接电源正极作阳极，待镀铁制品连接电源负极作阴极，电解质溶液选用含镀层金属离子的溶液。装置中铜片接电源正极、铁制品接负极，电解液为硫酸铜，符合电镀铜装置要求，A不符合题意； B．向中滴加3~4滴，大量过量，再滴加时，直接与剩余生成黄色沉淀，并非沉淀转化为，无法比较二者溶度积、溶解度大小，B符合题意； C．，放热反应；左侧热水温度高，平衡逆向移动，红棕色更深；右侧冷水温度低，平衡正向移动，颜色变浅，通过两瓶气体颜色差异可证明温度对化学平衡的影响，C不符合题意； D．食盐水为中性电解质，铁钉发生吸氧腐蚀，负极失电子生成，正极消耗，试管内压强减小，右侧导管中液面上升，可证明吸氧腐蚀发生，D不符合题意； 故选B。 5．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电解原理的应用、电解原理的理解及判断】（2026·北京东城·一模）用铂电极电解海水制氢时，会与快速结垢，导致阴极失活。我国科学家设计出铂－碘复合电极（以含的配合物覆盖电极），使阴极活性保持稳定。其原理示意图如下。    下列说法不正确的是 A．电解时的阴极反应为： B．配合物层排斥，形成了拓宽后的高区 C．主要在拓宽后的高区外沉淀，避免其在电极表面沉积 D．向阴极迁移的在沉淀区沉淀是因为：沉淀区＞高pH区 【答案】D 【详解】A．电解时阴极放氢生碱，生成氢气和氢氧根，阴极反应为：，故A正确； B．图中明确指出配合物层排斥，由于的快速扩散，形成了拓宽后的高区，故B正确； C．看右图，由于向远离电极的方向运动，主要在拓宽后的高区外的沉淀区沉淀，避免其在电极表面沉积，故C正确； D．由分析可知，铂电极与铂－碘复合电极的区别在于被配合物层排斥，生成沉淀的位置更远离电极，阴极上发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，阴极附近的并不会减少， ：沉淀区＜高区，故D错误； 故答案选D。 6．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电解池有关计算、原电池、电解池综合考查、电解原理的理解及判断】（2026·北京石景山·一模）通过电化学方法制备，进而与反应合成。利用氧化性：，某小组设计下图所示电解装置提高合成的电流利用效率。 下列说法正确的是 A．电极A与电源负极相连 B．电极B的电极反应为： C．原料足量的情况下，理论上电路中转移可获得 D．电解液中的可以用代替 【答案】C 【详解】A．电极A（阳极）发生氧化反应：2Br--2e-=Br2，应连接电源正极，A错误； B．电极B（阴极）发生还原反应，酸性介质中O2+2H++2e-=H2O2，不生成OH⁻，B错误； C．每转移2 mol e⁻，阳极生成1 mol Br2，阴极生成1 mol H2O2。H2O2因氧化性强于Br2，可进一步氧化Br⁻。即H2O2+2Br-+2H+=Br2+2H2O，再生成1 mol Br2，总计得2 mol Br2，与2 mol环己烯反应生成2 mol 1,2-二溴环己烷。即转移1 mol e⁻生成1 mol目标产物，C正确； D．若用HI代替H2SO4，引入I⁻，H2O2优先氧化I⁻，H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O，致Br2生成减少，目标产物产率下降，且可能产生副产物碘代物，D错误； 故答案选C。 7．【电解原理的理解及判断】（2026·北京顺义·一模）我国科学家研发出一种电驱动化学链合成氨新技术，包括电驱动加氢过程和电驱动LiH固氮过程，原理示意图如图。其中a、b代表或中的一种。 已知：过程Ⅰ中为两电极反应物；电解质为熔融氯化锂；和均在阳极上析出。 下列说法不正确的是 A．a为LiH B．过程Ⅰ中生成的电极反应式为 C．过程Ⅱ中在阴极得到电子 D．过程Ⅰ转移时生成的a在过程Ⅱ中完全反应，生成 【答案】D 【详解】A．根据分析，为，A正确； B．过程Ⅰ中在阳极生成，阳极发生氧化反应，失电子，与电离出的结合生成，电极反应，B正确； C．过程Ⅱ中转化为中-3价的，化合价降低，发生得电子的还原反应，阴极发生还原反应，因此在阴极得到电子，C正确； D．过程Ⅰ转移时，生成（）；过程Ⅱ中与反应的配平方程式为：，可得生成，因此完全反应仅生成，D错误； 故选D。 8．【电解原理的理解及判断】（2025·北京东城·二模）将转化为碳酸二甲酯[]是资源化利用的重要研究方向。 【方法一】直接转化，反应的方程式为：      (1)可用蒸馏的方法从甲醇中分离出碳酸二甲酯，原因是__________。 (2)和共同作为该反应的催化剂，其转化过程如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ．…… 写出Ⅳ的方程式：__________。 (3)一定条件下，在高压釜中反应5小时，甲醇转化率与反应温度的关系如图所示。 甲醇转化率变化的原因可能是： ①低于130℃和高于130℃时，催化剂的活性均不佳；②__________。 【方法二】电化学转化，装置如图如示。 (4)金电极连接电源__________（填“正极”或“负极”）。 (5)下列关于电化学法合成碳酸二甲酯的说法正确的是__________（填序号）。 a．电解过程中要不断搅拌，促进电极产物在Pd/C上发生反应 b．若CO逸出，则理论上溶液中的浓度会降低 c．若导线中通过2mol电子，最多生成2mol碳酸二甲酯 【答案】(1)二者热稳定性较高，沸点相差较大 (2) (3)温度低于130℃时，温度越高反应越快；温度高于130℃时，反应达到限度，温度升高，平衡逆向移动 (4)负极 (5)ab 【详解】（1）蒸馏是利用混合物中各组分沸点不同进行分离的方法，碳酸二甲酯、甲醇沸点差异显著，并且热稳定性高，适合通过蒸馏分离。 （2）K2CO3和CH3I共同作为该反应的催化剂；反应中 未消耗，需与第Ⅲ步生成的 反应以完成催化循环，同时总反应中甲醇的物质的量为。根据电荷守恒和原子守恒，Ⅳ中甲醇、 与 反应生成 、等，所以方程式为：。 （3）温度低于时，温度越高反应越快，随温度升高甲醇转化率增大；同时根据勒夏特列原理，温度高于，反应达到限度，温度升高，会使放热反应的平衡向逆反应方向移动，导致甲醇转化率降低。 （4）分析该电解反应，金电极发生反应：，得到电子，作为电解池阴极；右侧电极发生反应：，失去电子，作为阳极。同时在溶液中发生反应：，生成碳酸二甲酯，所以金电极连接电源负极。 （5）a．搅拌可促进反应物接触，提高产物在Pd/C电极上的反应效率，a正确； b．电解过程中，溶液中发生反应：，若逸出，该反应反应趋势减弱，溴离子浓度降低，b正确； c．根据电极反应：，若转移电子，生成，再结合反应：，则最多生成碳酸二甲酯，c错误； 故选。 9．【电解池电极反应式及化学方程式的书写】（2024·北京丰台·二模）将转化为高附加值的化学品，对实现碳中和、可持续发展具有重要意义。 Ⅰ.利用催化加氢制备乙烯，反应过程主要分为两步。 ⅰ.   ⅱ.   (1)和反应制备乙烯的热化学方程式为___________。 (2)0.1MPa，投料比的条件下研究反应ⅰ，在不同温度下达到平衡时各气体的物质的量分数如图1所示(水转化为液态，不计入)。 ①200℃时，主要发生的反应的化学方程式为___________。 ②800℃时，的平衡转化率为___________。 Ⅱ.利用煤气化灰渣(主要成分有CaO、、和MgO等)封存，制备高纯碳酸钙。 ⅰ.浸出：向灰渣中加入稍过量盐酸，充分反应后过滤，得滤液a； ⅱ.净化：向滤液a中逐渐加入氨水，金属氢氧化物分步沉淀，分步过滤，得到滤液b； ⅲ.碳酸化：向滤液b中通入，过滤、洗涤、干燥，得到高纯。 已知：一些金属氢氧化物在溶液中达到沉淀溶解平衡时的与pH关系如图2所示。 (3)净化时，先分离出的氢氧化物是___________。 (4)碳酸化时发生主要反应的离子方程式是___________。 Ⅲ.利用双极膜电解制备NaOH，捕集烟气中，制备。已知：双极膜为复合膜，可在直流电的作用下，将膜间的解离，提供和。 (5)结合电极反应解释A区产生浓NaOH溶液的原因___________。 (6)当电路中转移2mol时，上图装置产生___________mol NaOH。 (7)制得的固体样品中常混有。准确称量xg样品，下列方案中，能测定样品中纯度的是___________。 A．充分加热，固体减重 B．与足量稀盐酸充分反应，加热蒸干，得固体 C．与足量稀硫酸充分反应并加热，逸出气体用碱石灰吸收，增重 【答案】(1)   (2) 75% (3) (4) (5)阴极反应：，增大，穿过阳离子交换膜进入A区产生浓NaOH溶液 (6)4 (7)AB 【详解】（1）目标反应为，目标反应=2ⅰ+ⅱ则目标反应的，热化学方程式为； （2）根据图像可知200℃时主要生成甲烷，反应方程式为；800℃平衡时甲烷的物质的量分数为0，根据图像可以列三段式：则，，则二氧化碳的转化率为； （3）根据图像可知，Fe3+在pH=3左右完全沉淀，Al3+和Mg2+完全沉淀pH都大于3，因此先分离出的氢氧化物是Fe(OH)3； （4）碳酸化时通入的二氧化碳、一水合氨和氯化钙生成碳酸钙沉淀、氯化铵和水，离子方程式为； （5）该电池阴极发生，随着电解的进行，溶液中氢氧根离子浓度增大，同时钠离子经阳离子交换膜向阴极移动，使阴极区域的氢氧化钠浓度增大而得到氢氧化钠浓溶液； （6）每转移2mol电子有2molNaOH在阴极区生成，同时有2molNaOH在阳极区的双极膜和阳离子交换膜之间生成，因此每转移2mol电子有4molNaOH生成； （7）充分加热后，碳酸氢钠受热分解，因此减重质量为碳酸氢钠生成的二氧化碳和水，可以由此计算出碳酸氢钠的质量进而求得碳酸氢钠的质量分数，A正确；与足量稀盐酸反应后加热蒸干所得国体为NaCl，根据氯化钠的质量可列方程组而求得碳酸氢钠的质量进而求得碳酸氢钠的质量分数，B正确；与足量稀硫酸充分反应并加热，逸出气体用碱石灰吸收，增重为二氧化碳和水的质量，水的质量无法计算，因此不能计算得出碳酸氢钠的质量分数，C错误。 10．【金属的电化学腐蚀与防护、原电池正负极判断、原电池电极反应式书写】《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。 （1）查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。 （2）继续查阅中国知网，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示：    Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈，请解释原因_____________。 （3）文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl（白色不溶于水的固体），请结合下图回答：    ① 过程Ⅰ的正极反应物是___________。 ② 过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。 （4）青铜器的修复有以下三种方法： ⅰ．柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈； ⅱ．碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3； ⅲ．BTA保护法：    请回答下列问题： ①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。 ②三种方法中，BTA保护法应用最为普遍，分析其可能的优点有___________。 A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜 B．替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈 C．和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” 【答案】O2、H2O、CO2 碱式碳酸铜为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜；而碱式氯化铜为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀 氧气（H2O） Cu-e-+Cl-=CuCl 4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl- ABC 【详解】（1）铜锈为Cu2(OH)2CO3，由质量守恒定律可知，反应前后元素种类不变，参与形成铜绿的物质有Cu和O2、H2O、CO2； （2）结合图象可知，Cu2(OH)2CO3为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜，属于无害锈。Cu2(OH)3Cl为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈； （3）①结合图象可知，正极得电子发生还原反应，过程Ⅰ的正极反应物是氧气，电极反应式为O2+4e-+2H2O===4OH-； ②结合图象可知，过程Ⅰ中Cu作负极，电极反应式是Cu-e-+Cl-=CuCl； （4）①碳酸钠法中，Na2CO3的缓冲溶液使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3，离子方程式为4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl-； ②A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜，能保护内部金属铜，这能使BTA保护法应用更为普遍，故A正确； B．Cu2(OH)3Cl为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀，属于有害锈。替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈，这能使BTA保护法应用更为普遍，故B正确； C．酸浸法会破坏无害锈Cu2(OH)2CO3，BTA保护法不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧”，这能使BTA保护法应用更为普遍，故C正确； 答案选ABC。 真题·实战演练 1．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电解池有关计算、电解原理的理解及判断】（2026·全国卷·高考真题）我国科学家设计了一种电解装置(如图所示)，在降解环境污染物四环素(TC)的同时，将转化为甲醇和乙醇。 电解时，下列叙述正确的是 A．在BiOBr电极上，TC的降解为还原反应 B．从CuO电极向BiOBr电极方向迁移 C．阴极发生的反应有 D．CuO电极通过6 mol电子，生成的甲醇少于1 mol 【答案】D 【详解】A．由分析可知，BiOBr电极为电解池的阳极，光照条件下，TC在阳极失去电子发生氧化反应生成降解产物，A错误； B．由分析可知，BiOBr电极为电解池的阳极，氧化铜是阴极，则氢离子从BiOBr电极向氧化铜电极方向迁移，B错误； C．由分析可知，氧化铜是阴极，水分子作用下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成甲醇或乙醇和碳酸氢根离子，C错误； D．氧化铜是阴极，在电极上生成甲醇的反应为，即该反应每转移6 mol电子，理论上可生成1 mol甲醇，由于氧化铜电极上同时还生成乙醇，转移电子并不能全部用于生成甲醇，因此氧化铜电极通过6 mol电子生成的甲醇少于1 mol，D正确； 故选D。 2．【利用电子守恒法进行多池串联相关计算】（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 【详解】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。 3．【电解池有关计算、原电池、电解池综合考查】（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 【详解】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。 4．【电解池有关计算、原电池、电解池综合考查】（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 【详解】A．提取的电极为阴极，得电子嵌入电极，反应式电荷、原子均守恒，符合反应事实，A正确； B．提取电解槽中，每提取，电路中转移，由阳极电极反应式可知，理论上可回收，B错误； C．释放电解槽中，释放出，转化为，反应中失电子，Ti元素化合价升高，钛被氧化，C正确； D．配平释放电解槽的总反应， 阳极：；阴极：，两式相加，结合，整理后得到选项中的总反应，原子、电子均守恒，D正确； 故选B。 5．【吸氧腐蚀、原电池正负极判断】（2025·广西·高考真题）大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后，表面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是 A．层对铜导线起保护作用 B．正极生成的电极反应式为 C．沉积物的成分可能有 D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 【答案】D 【详解】A．Cu2O层为致密的氧化膜，能阻止内部铜与水、氧气进一步接触，对铜导线起保护作用，A正确； B．由分析得，电极反应式为，B正确； C．Cu2O可被氧化为CuO，或与H2O、CO2、O2反应生成Cu2(OH)2CO3，沉积物成分可能包含二者，C正确； D．沉积物最多的区域，有较厚的CuO、Cu2(OH)2CO3层覆盖，Cu与冷水、O2的接触被阻碍，腐蚀速率减慢，D错误； 故选D。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 电解池、金属的腐蚀和防护（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 考查电解原理 考向02 考查电解原理的应用 考向03 考查电解池相关计算 考向04 考查金属的电化学腐蚀 考向05 考查金属的防护 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 考查电解原理 1．【电解池电极反应式及化学方程式的书写】（2026·北京昌平·二模）ClO2是一种广泛应用的杀菌消毒剂，可采用不同方法制备。 已知：ClO2沸点为11℃，常温下为易溶于水且不与水反应的气体，水溶液呈黄绿色。 (1)方法一：亚氯酸钠(NaClO2)与Cl2反应制得ClO2，该反应的化学方程式为___________。 (2)方法二：以氯酸钠(NaClO3)为原料制备ClO2，制备装置示意图如下(夹持装置略)，先将NaClO3和H2SO4混合液加入三口烧瓶中，再加入CaO2固体。 ①将该制备反应的化学方程式补充完整：_________。 ____________________________________________。 ②氧化性强与其结构有关，的空间结构是___________。 ③冰水浴的作用是___________。 ④当达到一定比值时，随增大，相同时间内NaClO3的转化率没有明显提升，可能的原因是___________。 (3)方法三：电化学-化学耦合法制备高纯ClO2(不含其它杂质气体)，装置示意图如下。A室为气体室，电极a为气体扩散电极，催化层朝向B室。为探究是否存在NaClO3直接放电生成ClO2，利用该装置按下表条件进行实验。 序号 B室溶液 A室通入气体 B室溶液颜色 ⅰ Ar(氩气) 无色 ⅱ O2 黄绿色 ①电极b是电解池的___________极。 ②由上述实验可知，不存在NaClO3直接放电生成ClO2，实验证据是___________。 ③经实验证明不存在NaClO3直接放电，结合电极反应式说明电化学-化学耦合法制备ClO2的原理：___________。 2．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电镀、电解原理的理解及判断】（2026·北京海淀·二模）实验小组以Cu为阳极、Fe为阴极探究铁棒镀铜实验中电镀液的选择，进行下表所示实验，电解时间均为60 min。 实验装置 实验序号 电解质溶液 阴极现象 I 铁钉上有疏松的红色固体，溶液蓝色变浅，阴极液检测出 Ⅱ 和过量浓氨水 铁钉上有致密的红色镀层，溶液颜色基本不变，阴极液未检测到Fe元素 Ⅲ 铁钉上有疏松的红色固体，溶液由蓝色变为浅黄色，阴极液检测出 Ⅳ 和 铁钉上有少量疏松的红色固体，且有气泡生成，溶液颜色基本不变，阴极液检测出 已知：，为黄色。 下列说法正确的是 A．实验Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ中检测出，说明阴极表面均发生反应： B．对比实验I和Ⅱ推测，实验Ⅱ中得到致密镀层是因为小，铜的沉积速率慢 C．实验Ⅲ溶液颜色变化是因为的平衡正向移动 D．将实验Ⅳ中盐酸替换为等浓度的NaCl溶液，可能得到较致密的红色镀层 3．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、氯碱工业】（2026·北京顺义·模拟预测）工业上利用无隔膜NaCl电解法脱除低温工业废气中 NO，可有效减少对空气的污染。 (1)电解NaCl溶液获得脱硝液(含NaClO)分两步进行，第二步反应的离子方程式是___________。 (2)脱硝液中含氯微粒的物质的量分数(δ)随pH的分布如图1所示；其他条件相同，NO转化率随脱硝液初始pH(用稀盐酸调节)的变化如图2所示： ①吸收塔中NO转化为NO的离子反应方程式是___________。 ②脱硝液pH=5时，NO转化率最高，随pH升高，NO转化率会降低，原因是___________。 (3)吸收塔中采用气、液逆流(废气从吸收塔底进入，脱硝液从吸收塔顶喷淋)的方式吸收废气，目的是___________。 (4)KMnO4可以增加脱硝液的氧化性，显著提高脱硝效率，但脱硝废液电解时无法实现KMnO4的再生，需在脱硝液中及时补充。推测KMnO4无法再生的原因： Ⅰ． MnO在阴极直接得到电子被还原； Ⅱ．脱硝废液中NO在阴极得电子转化为NO，NO还原MnO。 进行实验验证： 装置 实验 复合电解液 实验现象 1 0.66mmol/LKMnO4+ 0.8547mol/LNaCl混合电解液( pH=7) 阳极溶液颜色基本不变； 阴极溶液颜色逐渐变暗； 25min电解液未呈现墨绿色， pH=12.1 2 0.66mmol/L KMnO4+0.8547mol/L NaCl 、NaNO3混合电解液( pH=7) 阳极溶液颜色基本不变； 阴极溶液颜色逐渐变暗；25 min电解液呈现墨绿色， pH=12.4 资料： MnO为紫红色，MnO为墨绿色，MnO与MnO混合溶液颜色会变暗。 ①实验1中阴极颜色变暗，阴极电极反应式是___________。 ②根据实验1和2可得到的结论是___________。 考向02 考查电解原理的应用 4．【氯碱工业、电解原理的理解及判断】（2026·北京·三模）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．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液 C．电极B的电极反应式为： 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 5．【电镀】（2026·北京石景山·一模）下列实验中，不能达到实验目的的是 A．实验室快速制 B．铁制镀件上镀铜 C．洗去乙酸乙酯中的少量乙醇 D．分离粗盐水中的不溶物 A．A B．B C．C D．D 6．【电解池电极反应式及化学方程式的书写】（2023·北京海淀·三模）电子印制工业产生的某退锡废液含硝酸、锡化合物及少量Fe3+和Cu2+等，对其处理的流程如图。    25℃时相关的溶度积见表。 化学式 Sn(OH)4或(SnO2•2H2O) Fe(OH)3 Cu(OH)2 溶度积 1.0×10-56 4×10-38 2.5×10-20 (1)Na2SnO3的回收 ①产品Na2SnO3中Sn的化合价是______。 ②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是______，废液中的Sn2+易转化成SnO2•xH2O。 ③沉淀1的主要成分是SnO2，焙烧时，与NaOH反应的化学方程式为______。 (2)滤液1的处理 ①滤液1中Fe3+和Cu2+的浓度相近，加入NaOH溶液，先得到的沉淀是_______。 ②25℃时，为了使Cu2+沉淀完全，需调节溶液H+浓度不大于______mol•L-1。 (3)产品中锡含量的测定 称取产品1.500g，用大量盐酸溶解，在CO2保护下，先用Al片将Sn4+还原为Sn2+，再用0.1000mol•L-1KIO3标准溶液滴定，以淀粉作指示剂滴定过程中IO，被还原为I-，终点时消耗KIO3溶液20.00mL。 ①终点时的现象为_______。 ②产生I2的离子反应方程式为______。 ③产品中Sn的质量分数为_______。 (4)精制锡。 某制得的粗锡中主要含有金属Fe、Cu、Pb、Sb常采用电解精炼法获得精锡。其中SnSO4溶液作电解液，精锡连接电源的_______极。检测可知电解后阳极泥中含有Sb、Cu、PbSO4等，则电解过程中阳极电极反应式有Fe-2e-=Fe2+，_______。 考向03 考查电解池相关计算 7．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电解池有关计算、电解原理的应用、电解原理的理解及判断】（2026·北京丰台·一模）科学家开发了一种电化学驱动的反应技术，当粉末进入电解池后开始电解，原理示意图如下。下列说法不正确的是 已知： A．气体X和Y分别为和 B．阴极电极反应式为： C．电解过程中， D．该工艺最终的目的是以海水为原料制备、和盐 8．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电解池有关计算、电解原理的理解及判断】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 9．【电解池有关计算、电解原理的应用】（2024·北京丰台·一模）用电解法从含MnSO4废水中提取Mn和H2SO4的原理如下图所示，阴极室中会加入适量(NH4)2SO4。 已知：i．电解时，适当减慢反应速率，有利于得到致密的金属锰。 ii．电解效率(B)= 100%。 下列说法不正确的是 A．阳极反应式为2H2O–4e-=O2↑+4H+ B．离子交换膜为阴离子交换膜 C．阴极室产生的NH3可与Mn2+形成配合物，c(Mn2+)降低，利于形成致密的金属锰 D．若(Mn)= 80 %，当析出1 mol Mn时，产生O2的体积为8.96 L(标准状况) 考向04 考查金属的电化学腐蚀 10．【金属的化学腐蚀与电化学腐蚀、吸氧腐蚀、原电池有关计算】（2026·北京石景山·模拟预测）潮湿环境、Cl-、溶解氧是造成青铜器锈蚀的主要环境因素，腐蚀严重的青铜器表面大多存在起催化作用的多孔催化层。图为青铜器发生电化学腐蚀的原理示意图，下列说法正确的是（    ） A．腐蚀过程中，青铜基体是正极 B．若有64gCu腐蚀，理论上耗氧体积为22.4L（标准状况） C．多孔催化层的形成加速了青铜器的腐蚀速率，是因为改变了反应的焓变 D．环境中的Cl-、正负极产物作用生成多孔粉状锈，其离子方程式为：2Cu2++3OH-+Cl-＝Cu2(OH)3Cl↓ 11．【电镀、金属的电化学腐蚀与防护】（2022·北京丰台·一模）铁的腐蚀与防护与生产生活密切相关。 Ⅰ.研究铁的腐蚀 实验步骤如下： 步骤1：将铁粉放置于0.002 溶液中浸泡，过滤后用水洗涤。 步骤2：向15.00 mL 1 NaCl溶液(用盐酸调pH=1.78)中加入浸泡过的Fe粉。 步骤3：采集溶液pH随时间变化的数据。 (1)第一阶段，主要发生析氢腐蚀，Cu上发生的电极反应为___________。 (2)第二、三阶段主要发生吸氧腐蚀。 ①选取b点进行分析，经检验溶液中含有，写出Fe被腐蚀的总反应___________。 ②取b点溶液向其中滴加KSCN无明显现象，加入稀盐酸后立即变红。写出b点被氧化的离子方程式___________。 ③依据b点发生的反应，分析第二阶段pH上升的原因是___________。 Ⅱ．研究铁的防护 (3)在铁表面镀锌可有效防止铁被腐蚀 已知：放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。 ①镀件Fe应与电源的___________相连。 ②向电解液中加入NaCN溶液，将转化为，电解得到的镀层更加致密、细腻，原因是___________。 (4)电镀后的废水中含有，一种测定其含量的方法是：取废水50 mL，再加KI溶液1 mL，用c 溶液滴定，消耗溶液V mL。已知：(无色)  ，  。 ①滴定终点的现象是___________。 ②废水中的含量是___________(填计算式)。 12．【析氢腐蚀、吸氧腐蚀、原电池电极反应式书写】（2024·北京丰台·一模）恒温条件下，用图1装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。下列说法不正确的是 A．段主要发生析氢腐蚀 B．段负极反应式为 C．段正极反应式主要为 D．段溶液的基本不变，可能的原因：相同时间内，消耗的量与产生的量基本相同 考向05 考查金属的防护 13．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电镀、电解原理的应用、金属的防护】（24-25高二上·北京朝阳·期末）电镀是增强金属抗腐蚀能力的一种方法。小组同学进行铁件电镀实验。 (1)用砂纸打磨铁制镀件，用___________(填序号，下同)除去油污，用___________除去铁锈。 a．溶液        b．盐酸        c．溶液 (2)将铁制镀件与直流电源的___________(填“正极”或“负极”)相连，铜片与电源另一极相连，将两极平行浸入溶液中，装置如图。一段时间后，铁件表面镀上一层铜，但镀层不致密。 (3)在溶液中加入氨水制得铜氨溶液：。用铜氨溶液代替溶液重复电镀实验，铁件表面均匀镀上一层致密的铜。 ①写出铁制镀件表面析出铜的电极反应式：___________。 ②电镀过程中溶液中的浓度___________(填序号)。 a．减小        b．增大        c．几乎不变 (4)将镀层状况不同的镀锌铁件置于稀硫酸中，实验现象如下。 序号 镀层状况 实验现象 i 镀层完整的镀锌铁件 锌表面产生气泡，未检出 ii 镀层破损的镀锌铁件 锌、铁表面均产生气泡，未检出 ii中未检出的原因是___________。 14．【原电池原理理解、金属的防护、原电池电极反应式书写】（24-25高三上·北京朝阳·期中）钢闸门连接锌板可延缓钢闸门的腐蚀，原理如下图所示。下列说法正确的是 A．该法为外加电流法 B．钢闸门为负极 C．连接的锌板不需要更换 D．锌板发生反应： 15．【金属的化学腐蚀与电化学腐蚀、金属的防护】关于金属的腐蚀和防护，下列说法不正确的是 A．有盐水残留的铁锅易生锈 B．铜板上的铁铆钉易被氧化生锈 C．在某些钢制暖气片内放置镁棒，目的是延长暖气片使用寿命 D．利用外加电流法保护钢闸门时，应将钢闸门作为阳极 重难·创新演练 1．【电镀、析氢腐蚀、吸氧腐蚀的原理】（2025·北京·模拟预测）化学是一门以实验为基础的自然科学，下列相关实验装置能达到实验目的的是 A．铁制品上镀铜 B．探究铁的析氢腐蚀 C．除去乙炔中的H2S D．制备并收集NH3 A．A B．B C．C D．D 2．【电镀】（2023·北京·模拟预测）利用下列装置（部分夹持装置略）进行实验，能达到实验目的的是        A．用甲装置验证浓硫酸的吸水性 B．用乙装置制备并收集氨气 C．用丙装置在铁钥匙上镀银 D．用丁装置制备乙酸乙酯 3．【电解池电极反应式及化学方程式的书写】（2025·北京·三模）处理废旧铅酸电池中的含铅浆液(主要含PbO2、PbSO4)的一种流程示意图如下。 已知：HBF4和Pb(BF4)2均为可溶于水的强电解质。 下列说法不正确的是 A．根据转化脱硫过程中的反应，判断溶度积常数 B．“还原”时加入H2O2溶液，会产生使带火星的木条复燃的气体 C．“浸出”反应的离子方程式是 D．以惰性电极电解Pb(BF4)2溶液制得Pb，溶液b中可循环利用的物质是HBF4 4．【电镀、吸氧腐蚀的原理】（2025·北京海淀·模拟预测）下图所示的实验，不能达到实验目的的是 A．电镀铜 B．验证AgCl溶解度大于AgI C． 证明温度对平衡的影响 D．验证铁发生吸氧腐蚀 A．A B．B C．C D．D 5．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电解原理的应用、电解原理的理解及判断】（2026·北京东城·一模）用铂电极电解海水制氢时，会与快速结垢，导致阴极失活。我国科学家设计出铂－碘复合电极（以含的配合物覆盖电极），使阴极活性保持稳定。其原理示意图如下。    下列说法不正确的是 A．电解时的阴极反应为： B．配合物层排斥，形成了拓宽后的高区 C．主要在拓宽后的高区外沉淀，避免其在电极表面沉积 D．向阴极迁移的在沉淀区沉淀是因为：沉淀区＞高pH区 6．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电解池有关计算、原电池、电解池综合考查、电解原理的理解及判断】（2026·北京石景山·一模）通过电化学方法制备，进而与反应合成。利用氧化性：，某小组设计下图所示电解装置提高合成的电流利用效率。 下列说法正确的是 A．电极A与电源负极相连 B．电极B的电极反应为： C．原料足量的情况下，理论上电路中转移可获得 D．电解液中的可以用代替 7．【电解原理的理解及判断】（2026·北京顺义·一模）我国科学家研发出一种电驱动化学链合成氨新技术，包括电驱动加氢过程和电驱动LiH固氮过程，原理示意图如图。其中a、b代表或中的一种。 已知：过程Ⅰ中为两电极反应物；电解质为熔融氯化锂；和均在阳极上析出。 下列说法不正确的是 A．a为LiH B．过程Ⅰ中生成的电极反应式为 C．过程Ⅱ中在阴极得到电子 D．过程Ⅰ转移时生成的a在过程Ⅱ中完全反应，生成 8．【电解原理的理解及判断】（2025·北京东城·二模）将转化为碳酸二甲酯[]是资源化利用的重要研究方向。 【方法一】直接转化，反应的方程式为：      (1)可用蒸馏的方法从甲醇中分离出碳酸二甲酯，原因是__________。 (2)和共同作为该反应的催化剂，其转化过程如下： Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． Ⅳ．…… 写出Ⅳ的方程式：__________。 (3)一定条件下，在高压釜中反应5小时，甲醇转化率与反应温度的关系如图所示。 甲醇转化率变化的原因可能是： ①低于130℃和高于130℃时，催化剂的活性均不佳；②__________。 【方法二】电化学转化，装置如图如示。 (4)金电极连接电源__________（填“正极”或“负极”）。 (5)下列关于电化学法合成碳酸二甲酯的说法正确的是__________（填序号）。 a．电解过程中要不断搅拌，促进电极产物在Pd/C上发生反应 b．若CO逸出，则理论上溶液中的浓度会降低 c．若导线中通过2mol电子，最多生成2mol碳酸二甲酯 9．【电解池电极反应式及化学方程式的书写】（2024·北京丰台·二模）将转化为高附加值的化学品，对实现碳中和、可持续发展具有重要意义。 Ⅰ.利用催化加氢制备乙烯，反应过程主要分为两步。 ⅰ.   ⅱ.   (1)和反应制备乙烯的热化学方程式为___________。 (2)0.1MPa，投料比的条件下研究反应ⅰ，在不同温度下达到平衡时各气体的物质的量分数如图1所示(水转化为液态，不计入)。 ①200℃时，主要发生的反应的化学方程式为___________。 ②800℃时，的平衡转化率为___________。 Ⅱ.利用煤气化灰渣(主要成分有CaO、、和MgO等)封存，制备高纯碳酸钙。 ⅰ.浸出：向灰渣中加入稍过量盐酸，充分反应后过滤，得滤液a； ⅱ.净化：向滤液a中逐渐加入氨水，金属氢氧化物分步沉淀，分步过滤，得到滤液b； ⅲ.碳酸化：向滤液b中通入，过滤、洗涤、干燥，得到高纯。 已知：一些金属氢氧化物在溶液中达到沉淀溶解平衡时的与pH关系如图2所示。 (3)净化时，先分离出的氢氧化物是___________。 (4)碳酸化时发生主要反应的离子方程式是___________。 Ⅲ.利用双极膜电解制备NaOH，捕集烟气中，制备。已知：双极膜为复合膜，可在直流电的作用下，将膜间的解离，提供和。 (5)结合电极反应解释A区产生浓NaOH溶液的原因___________。 (6)当电路中转移2mol时，上图装置产生___________mol NaOH。 (7)制得的固体样品中常混有。准确称量xg样品，下列方案中，能测定样品中纯度的是___________。 A．充分加热，固体减重 B．与足量稀盐酸充分反应，加热蒸干，得固体 C．与足量稀硫酸充分反应并加热，逸出气体用碱石灰吸收，增重 10．【金属的电化学腐蚀与防护、原电池正负极判断、原电池电极反应式书写】《我在故宫修文物》这部纪录片里关于古代青铜器的修复引起了某研学小组的兴趣。“修旧如旧”是文物保护的主旨。 （1）查阅高中教材得知铜锈为Cu2(OH)2CO3，俗称铜绿，可溶于酸。铜绿在一定程度上可以提升青铜器的艺术价值。参与形成铜绿的物质有Cu和_______。 （2）继续查阅中国知网，了解到铜锈的成分非常复杂，主要成分有Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl。考古学家将铜锈分为无害锈和有害锈，结构如图所示：    Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl分别属于无害锈和有害锈，请解释原因_____________。 （3）文献显示有害锈的形成过程中会产生CuCl（白色不溶于水的固体），请结合下图回答：    ① 过程Ⅰ的正极反应物是___________。 ② 过程Ⅰ负极的电极反应式是_____________。 （4）青铜器的修复有以下三种方法： ⅰ．柠檬酸浸法：将腐蚀文物直接放在2%-3%的柠檬酸溶液中浸泡除锈； ⅱ．碳酸钠法：将腐蚀文物置于含Na2CO3的缓冲溶液中浸泡，使CuCl转化为难溶的Cu2(OH)2CO3； ⅲ．BTA保护法：    请回答下列问题： ①写出碳酸钠法的离子方程式___________________。 ②三种方法中，BTA保护法应用最为普遍，分析其可能的优点有___________。 A．在青铜器表面形成一层致密的透明保护膜 B．替换出锈层中的Cl-，能够高效的除去有害锈 C．和酸浸法相比，不破坏无害锈，可以保护青铜器的艺术价值，做到“修旧如旧” 真题·实战演练 1．【电解池电极反应式及化学方程式的书写、电解池有关计算、电解原理的理解及判断】（2026·全国卷·高考真题）我国科学家设计了一种电解装置(如图所示)，在降解环境污染物四环素(TC)的同时，将转化为甲醇和乙醇。 电解时，下列叙述正确的是 A．在BiOBr电极上，TC的降解为还原反应 B．从CuO电极向BiOBr电极方向迁移 C．阴极发生的反应有 D．CuO电极通过6 mol电子，生成的甲醇少于1 mol 2．【利用电子守恒法进行多池串联相关计算】（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．【电解池有关计算、原电池、电解池综合考查】（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．【电解池有关计算、原电池、电解池综合考查】（2026·四川·高考真题）化学工作者最近研究出一种电化学回收废旧电极材料中有价成分的新方法。将在磷酸存在下处理得到的溶液经提取电解槽电解，和分别进入对应的储存电极。提取完成后，将储存电极转移到含LiCl溶液的释放电解槽电解，即得纯净的。其工作原理示意图如下。 下列说法错误的是 A．提取的电极反应为 B．提取电解槽中，每提取，理论上可回收 C．释放电解槽中，中的钛被氧化 D．释放电解槽的总反应为 5．【吸氧腐蚀、原电池正负极判断】（2025·广西·高考真题）大型发电机的定子线圈由空芯铜导线缠绕制成。发电机运行时，需向铜导线的空芯通冷水降温，铜导线内壁因发生电化学反应生成层。一段时间后，表面产生的沉积物会造成堵塞，空芯铜导线截面如图。下列说法错误的是 A．层对铜导线起保护作用 B．正极生成的电极反应式为 C．沉积物的成分可能有 D．腐蚀最严重的区域是沉积物最多之处 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 电解池、金属的腐蚀和防护（专项训练） 参考答案 模拟·基础演练 2 4 5 7 8 9 10 12 14 15 D C B C B D D C D D 1．(1)2NaClO2+Cl2=2NaCl+2ClO2 (2)CaO2+2NaClO3+2H2SO4=2ClO2↑+2H2O +Na2SO4+CaSO4↓+O2↑ 三角锥形 冷凝ClO2，便于收集 CaO2过量，溶液中H2O2浓度过大，H2O2分解速率加快，使参与反应的H2O2量不再增加，且转化生成的硫酸钙、过氧化钙都是微溶物，硫酸钙覆盖在过氧化钙表面阻止反应进一步发生 (3)阳极 实验ⅰ中A室通入Ar后B室溶液的颜色为无色，说明该实验并没有ClO2 电极a(阴极)通入O2发生还原反应生成H2O2()，H2O2在B室中与NaClO3发生化学反应生成ClO2()，电极b(阳极)上水失电子生成O2 3.(1)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (2)3HClO+2NO+H2O=3Cl−+2+5H+ 溶液pH升高，溶液中HClO的浓度减小，氧化NO的能力减弱 (3)增加接触面积，提高反应速率 (4)MnO+ e-=MnO 推测Ⅰ和推测Ⅱ均成立，且Ⅱ比Ⅰ更易发生（速率更快） 6.(1)+4 硝酸亚锡和硝酸铵 SnO2+2NaOH= Na2SnO3+H2O (2)Fe3+ 2×10-7mol/L (3)当滴入最后半滴KIO3溶液，溶液由无色变为蓝色且半分钟不褪色，则达到终点 (4)负极 Sn-2e-=Sn2+、Pb-2e-+=PbSO4 11.(1) (2) 相同时间内，铁被氧化成消耗的量大于被氧化成产生的量 (3)负极 通过反应降低，使得放电速率减缓，同时通过平衡的移动补充放电消耗的，使其浓度保持相对稳定，达到放电速率平稳的作用 (4)溶液中产生黄色沉淀，现象稳定不变时达终点 13.(1)a b (2)负极 (3) c (4)形成原电池，锌比铁活泼，铁作正极被保护 重难·创新演练 1 2 3 4 5 6 7 A A C B D C D 8.(1)二者热稳定性较高，沸点相差较大 (2) (3)温度低于130℃时，温度越高反应越快；温度高于130℃时，反应达到限度，温度升高，平衡逆向移动 (4)负极 (5)ab 9.(1)   (2) 75% (3) (4) (5)阴极反应：，增大，穿过阳离子交换膜进入A区产生浓NaOH溶液 (6)4 (7)AB 10.O2、H2O、CO2 碱式碳酸铜为致密结构，可以阻止潮湿空气进入内部进一步腐蚀铜；而碱式氯化铜为疏松结构，潮湿空气可以进入空隙内将内部的铜进一步腐蚀 氧气（H2O） Cu-e-+Cl-=CuCl 4CuCl+O2+2H2O+2CO32-=2Cu2(OH)2CO3+4Cl- ABC 真题·实战演练 1 2 3 4 5 D D B B D 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $