周周练3 电解池 金属的腐蚀与防护-【优学精讲】2026-2027学年高中化学选择性必修一同步课件（人教版·不定项）

这是一份高中化学周测资料“周周练3 电解池 金属的腐蚀与防护”，包含选择题（单选、双选）和非选择题，通过家庭燃气灶部件腐蚀、电致变色器件等实例解析，构建电解原理与金属防护的知识学习支架。 资料特色突出，融合新课标核心素养，以生活实例（如燃气灶防锈）和高考真题（广东卷、重庆卷电解装置）为载体，培养化学观念（物质性质决定用途）、科学思维（电极反应推理）与探究能力，帮助学生巩固知识，为教师教学提供丰富实例支撑。适合高二或高三学生，需重点关注电解池原理及金属腐蚀防护在高考中的应用，通过周测巩固核心知识，提升解题能力。

周周练3　电解池　金属的腐蚀与防护 1 D 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。 1．右图是家庭燃气灶的部件图，下列说法正确的是(　　) A．炉头容易生锈，主要是因为高温下铁发生电化学腐蚀 B．外壳是铝合金材料，不易锈蚀是因为铝不活泼 C．锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水，铁发生化学腐蚀 D．灶脚由螺钉和外层电木(一种耐高温塑料)组成，电木起到了防止金属腐蚀的作用 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 周周练 解析：炉头容易生锈，主要是因为高温下铁发生化学腐蚀，A错误； 铝的化学性质活泼，铝合金材料不易锈蚀是因为铝表面形成致密的氧化膜，B错误； 锅支架生锈的主要原因是经常沾上盐水，发生电化学腐蚀，C错误； 外层电木阻止螺钉与空气接触，保护了内层的螺钉，防止金属腐蚀，D正确。 4 5 6 7 8 1 9 10 12 11 2 3 周周练 B 2．(2026·滨州高二检测)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．利用外加电流阴极保护法保护钢闸门时，应将钢闸门作为阳极 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．铜板上的铁铆钉易被氧化生锈 解析：盐水作为电解质溶液会加速铁的腐蚀，A正确； 外加电流阴极保护法中钢闸门应作为阴极，B错误； 镁棒作为牺牲阳极保护钢制部件，C正确； 铁与铜构成原电池时铁被氧化，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 D 3．电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag＋注入无色 WO3薄膜中，生成 AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述正确的是(　　) A．Ag为阴极 B．该装置实现了化学能向电能的转化 C．W元素的化合价升高 D．Ag＋由银电极向变色层迁移 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 解析：由题图可知，该装置为电解池，银作阳极，电极反应式为Ag－e－===Ag＋，当通电时，Ag＋注入无色WO3薄膜中生成AgxWO3，电极反应式为xAg＋＋xe－＋WO3===AgxWO3，WO3发生还原反应，总反应为WO3＋xAg===AgxWO3。Ag为阳极，A错误； 该装置为电解池，实现了电能向化学能的转化，B错误； WO3发生还原反应，W元素的化合价降低，C错误； 电解池中阳离子移向阴极，故Ag＋由银电极向变色层迁移，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 C 4．(2024·广东卷)一种基于氯碱工艺的新型电解池(如下图所示)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是(　　) A．阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑ B．阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高 C．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阳极室溶液减少213 g D．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阴极室物质最多增加138 g 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 解析：该装置用于湿法冶铁，则左侧电极为阴极，电极反应式为Fe2O3＋6e－＋3H2O===2Fe＋6OH－，右侧电极为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，A项正确； 阴极反应产生OH－，阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高，B项正确； 理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，阳极室有6 mol Cl－放电生成气体逸出，同时有6 mol Na＋透过阳离子交换膜进入阴极室，阳极室减少6 mol NaCl，质量为58.5 g·mol-1×6 mol＝351 g，C项错误； 理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，有6 mol Na＋透过阳离子交换膜进入阴极室，阴极室增加的质量为23 g·mol-1×6 mol＝138 g，D项正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 B 5．(2026·郑州高二月考)金属腐蚀的现象在生产生活中普遍存在，其腐蚀情况受到多种因素的影响。右图是研究低碳铬钢分别在不同温度和不同硫酸浓度下的腐蚀情况。下列说法错误的是(　　) A．曲线a为硫酸浓度对低碳铬钢腐蚀的影响 B．约30 ℃时，低碳铬钢腐蚀严重 C．硫酸浓度>50%，低碳铬钢钝化 D．当硫酸浓度为30%时，主要发生析氢腐蚀 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 解析：根据曲线的变化特点可知，曲线a是硫酸浓度对低碳铬钢腐蚀的影响：当硫酸浓度≤50%时，腐蚀速率随浓度升高而变化；当硫酸浓度>50%时，腐蚀速率接近0，说明低碳铬钢在高浓度硫酸中发生了钝化——表面形成致密氧化膜，阻止了进一步腐蚀。曲线b是温度对低碳铬钢腐蚀的影响：当温度≤70 ℃时，腐蚀速率为0，说明低碳铬钢在低温下未发生腐蚀；当温度>70 ℃时，腐蚀速率随温度升高而显著增加，表明温度升高会加速低碳铬钢的腐蚀，A、C正确，B错误； 30%的硫酸属于较强酸性环境，在酸性条件下，金属主要发生析氢腐蚀，D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 C 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 阴极电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，理论上每转移0.1 mol电子，阴极上会产生0.05 mol H2，在标准状况下的体积为0.05 mol×22.4 L/mol＝1.12 L，但是题干中没有标明气体所处状况，D错误。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。 7．(2026·青岛高二月考)电解在工业上的应用非常广泛。下列说法正确的是(　　)   A.图甲中Na＋透过离子交换膜向m电极移动 B．图甲中离子交换膜的作用是隔离氯气与氢气和氢氧化钠，防止反应 C．用图乙装置电解精炼铜，一段时间后，电解质溶液浓度保持不变 D．用图乙装置进行铁片镀铜，a电极是铁 BD 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 解析：由题图甲可知，m电极上放出Cl2，故m电极为阳极，n电极为阴极，Na＋透过离子交换膜向n电极(阴极)移动，故A错误； 题图甲中采用阳离子交换膜，气体分子和阴离子不能透过阳离子交换膜，故离子交换膜的作用是隔离氯气与氢气和氢氧化钠，防止反应，故B正确； 用题图乙装置电解精炼铜，一段时间后，电解质溶液浓度减小，故C错误； 用题图乙装置进行铁片镀铜，a电极为阴极，电极材料为Fe，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 D 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 9．用石墨作电极电解500 mL K2SO4和CuSO4的混合溶液，当通电一段时间后，两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，假定电解后溶液体积仍为500 mL，下列说法正确的是(　　) A.阳极析出0.1 mol Cu B．上述电解过程中共转移0.4 mol电子 C．向电解后得到的溶液加入0.1 mol CuO可恢复原来的浓度 D．电解后溶液中c(H＋)为0.4 mol·L－1 BD 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 解析：石墨作电极，阳极的电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极的电极反应先后为Cu2+＋2e－===Cu，2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，根据两极均收集到2.24 L气体(标准状况下)，即生成了0.1 mol H2和0.1 mol O2，可知电解过程中共转移0.4 mol电子，同时阴极析出0.1 mol Cu，电解过程中既析出了0.1 mol Cu又生成了0.1 mol H2和0.1 mol O2，向电解后得到的溶液加入0.1 mol Cu(OH)2可恢复原来的浓度，故A、C错误， B正确 ； 电解过程中转移0.4 mol电子，根据阳极反应可知，生成0.4 mol H＋，阴极消耗0.2 mol H＋，电解后溶液体积仍为500 mL，则电解后溶液中c(H＋)为0.4 mol·L-1，故D正确。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 B 10．(2026·武汉高二期末)海水提锂是一项具有巨大应用前景的技术。某电化学海水提锂的装置如下图所示： 该装置工作步骤如下： ①打开电源b，海水中的Li＋嵌入MnO2电极形成LixMn2O4； ②关闭电源b，打开电源a，同时向石墨电极通入空气(其中O2体积分数约为20%)，使LixMn2O4中的Li＋脱出进入甲溶液。 下列说法错误的是(　　) A．步骤①中，MnO2电极应该与电源b的负极相连 B．步骤②中，MnO2电极应该与电源a的负极相连 C．步骤②中，阴极发生的电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．每有1 mol Li＋进入甲溶液，理论上消耗标准状况下的空气约28 L 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 解析：在步骤①中，通电时海水中的Li＋嵌入MnO2电极形成LixMn2O4，说明MnO2电极是阴极，应该与电源b的负极相连，A正确； 在步骤②中，通电时LixMn2O4中的Li＋脱出进入甲溶液，说明MnO2电极是阳极，应该与电源a的正极相连，B错误； 在步骤②中，通电时通入阴极的氧气得电子，电极反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正确； 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 11．运用电化学知识回答下列问题： (1)实验室模拟电解熔融MgCl2生产金属Mg的装置如图甲所示： ①a为铅蓄电池的________(填“正极”或“负极”)，a的电极反应式为________________________________________。 负极 三、非选择题 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 ②右侧石墨电极上的电极反应式为____________________，每转移0.1 mol电子，该电极上生成气体的体积为________mL(标准状况下)。 解析：右侧石墨电极为阳极，在阳极上氯离子放电生成氯气，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑；每转移0.1 mol电子，该电极上生成0.05 mol氯气，在标准状况下的体积为0.05 mol×22.4 L/mol＝1.12 L＝1 120 mL。 2Cl－－2e－===Cl2↑ 1 120 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 ③若将熔融氯化镁换为MgCl2溶液，则电解总反应的离子方程式为____________________________________________________。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 (2)利用电解原理将污染性气体NO2转化为NH3，可实现含氮物质的再利用，装置如图乙所示： ①H＋向________(填“左”或“右”)移动，X极的电极反应式为____________________________________________________。 解析：由题图乙可知，X极上NO2转化为NH3，发生还原反应，电极反应式为NO2＋7e－＋7H＋===NH3＋2H2O，故X极为阴极，Y极为阳极，H＋向阴极移动，即向左侧X极移动。 左 NO2＋7e－＋7H＋===NH3＋2H2O 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 ②同温同压下，若Y极产生O2的体积与X极通入NO2的体积相同，则NO2的转化率约为________%(保留三位有效数字)。 57.1 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 12．NO-空气质子交换膜燃料电池实现了制硝酸、发电、环保三位一体的结合。某化学兴趣小组用下图装置模拟工业处理废气和废水的过程。已知电极材料均为惰性电极。回答下列问题： (1)甲池在放电过程中的负极的电极反应式为_________________________ ___________________________。 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 (2)乙池中通入废气SO2的电极为________极，电池总反应的离子方程式为_________________________________________________。 阳 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 (3)交换膜b为________(填“阳”或“阴”)离子交换膜。当浓缩室得到4 L浓度为0.6 mol·L-1的盐酸时，M室中的溶液的质量变化为____________(溶液体积变化忽略不计)。 解析：丙池中阳极上水放电发生氧化反应生成氧气和氢离子，氢离子从M室通过交换膜a进入浓缩室；N室中氯离子通过交换膜b进入浓缩室，最终得到较浓的盐酸，故交换膜b为阴离子交换膜。当浓缩室得到4 L浓度为0.6 mol·L-1的盐酸时，迁移过来的氢离子的物质的量为4 L×(0.6 mol·L-1－0.1 mol·L-1)＝2 mol，根据阳极的电极反应式：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑可得，M室中溶液的质量减少1 mol×18 g·mol-1＝18 g。 阴 减少18 g 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 (4)若在标准状况下，甲池有5.6 L O2参加反应，则乙池中处理废气(SO2和NO)的总体积为__________L。 15.68 4 5 6 7 8 9 10 12 11 2 3 1 周周练 $