第03讲 电解池、金属的腐蚀与防护（复习讲义）（山东专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

第03讲 电解池、金属的腐蚀与防护 内容导航 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 电解原理及应用 知识解构 知识点1 电解池的概念与构成条件 知识点2 电解池的工作原理 知识点3 惰性电极电解规律 知识点4 氯碱工业 知识点5 电解精炼与电镀 知识点6 电冶金 考向破译 考向1 电解的原理 考向2 电解精炼、电镀与冶金 考向3 电解原理在制备物质、环保中的应用 考点二 金属的腐蚀与防护 知识解构 知识点1 金属腐蚀 知识点2 金属的防护 考向破译 考向1 金属腐蚀的原理与探究 考向2 金属防护的方法 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 电解原理及其应用 T12，3分 T13，3分 T18（5），2分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．命题规律： 选择题：结合工业情境，以电解制备新材料、污水处理为载体，考查阴阳极判断、离子放电顺序、电极产物辨析，金属腐蚀类题目侧重吸氧/析氢腐蚀差异判断，牺牲阳极法、外加电流法的原理辨析是高频考点，常结合镀锌铁皮、船舶防腐等真实素材命题。 非选择题：多嵌入工业电解精炼、电冶金、废金属回收等流程中，考查陌生电解反应式书写、溶液复原计算，金属防护常作为原理大题的生活化设问出现，整体侧重电化学原理的工业落地应用，分值2~5分。 2．复习策略： （1）筑牢核心规则：先夯实电解池电极判断、阴阳离子放电顺序的基础逻辑，牢记“阳氧阴还”核心规律，规避活性阳极、水电离H⁺/OH⁻放电的常见易错点。 （2）突破应用题型：分类训练电解精炼、电镀、氯碱工业等山东卷常考工业场景题型，熟练掌握电解后溶液复原的计算方法，适配工业流程类考向。 （3）聚焦腐蚀防护考点：通过表格对比厘清析氢与吸氧腐蚀、牺牲阳极法与外加电流法的本质差异，结合山东高考真题情境强化辨析训练，扫清概念混淆点。 （4）强化综合解题能力：针对性训练“原电池-电解池”多池串联装置，梳理串联装置的电极先后判断逻辑，打通两类电化学装置的解题关联，适配非选择题综合考查要求。 ►复习目标： 1．能根据电解原理，书写电极反应式和电解总反应式。 2．能依据电解原理判断电解过程中某些量的变化。 3．知道粗铜精制及电镀原理，氯碱工业的工作原理，。 4．能应用电解原理解决其实际应用——物质的制备、分离与提纯，污染的治理等。 5．了解离子交换膜的分类、特点及作用，能应用离子交换膜知识，解决问题。 6.能用电化学原理解释金属腐蚀的现象。能选择设计金属的防腐措施。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 电解原理及应用 知●识●解●构 知识点1 电解池的概念与构成条件 概念 把 转化为 的装置 构成条件 ① ② ③ 或熔融的电解质 得分速记 电解池中的阴、阳极判断 判断方法 与电源连接方式 电子流动方向 离子移动方向 反应类型 电极现象 阳极 与电源正极相连 电子流出 阴离子移向 氧化反应 溶解或产生有色气体 阴极 与电源负极相连 电子流入 阳离子移向 还原反应 析出金属或产生氢气 知识点2 电解池的工作原理 1.构建电解池模型(电解CuCl2溶液为例) 总反应式： 2.电解过程的三个流向 ①电子流向：电源 极→电解池 极；电解池的 极→电源的 极； ②离子流向：阳离子→电解池的 极，阴离子→电解池的 极。 ③电流方向：电源 极→电解池 极→电解质溶液→ 极→ 极。 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： 。 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： 。 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 的离子 放电。 4.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 电极还是 电极。 （2）再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分 离子、 离子两组(不要忘记水溶液中的 )。 （3）然后排出阴、阳两极的放电顺序： 阴极： 。 阳极： 。 （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 守恒和 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 条件。 得分速记 ①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，注意离子导体(电解质)是水溶液还是非水状态。 ②阳极材料不同，电极产物、电极反应式可能不同，最常用、最重要的放电顺序为阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。 ③电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 ④书写电解池中的电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。 ⑤电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。 ⑥要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。 ⑦电势的高低:在原电池中，正极电势高于负极;在电解池中，阳极电势高于阴极。 ⑧电化学中规定:发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。 5.阴、阳极的判断方法 （1）根据外接电源:正极接 极，负极接 极。 （2）根据电流方向:从 极流出，从 极流入。 （3）根据电子流向:从 极流出，从 极流入。 （4）根据离子移向:阴离子移向 极，阳离子移向 极。 （5）根据电极产物:阳极——电极溶解、逸出 ;阴极——析出 。 （6）根据反应类型: 极发生氧化反应， 极发生还原反应。 知识点3 惰性电极电解规律 1.电解溶剂水型 电解质类型 电极反应式及总反应式 电解质溶液浓度 溶液pH 电解质溶液复原 含氧酸，如H2SO4 可溶性强碱，如NaOH 活泼金属含氧酸盐，如KNO3 2.电解溶质型 电解质 类型 电极反应式 及总反应式 电解质溶液浓度 溶液 pH 电解质溶液复原 无氧酸，如HCl 不活泼金属无氧酸盐，如CuCl2 3.电解溶质和溶剂水型，生成H2和碱（析氢生碱型）： 电解质 (水溶液) 电极反应式及总反应式 电解质 浓度 溶液 pH 溶液 复原 活泼金属的无氧酸盐 (如NaCl) 4.电解溶质和溶剂水型，生成O2和酸（放氧生酸型） 电解质 (水溶液) 电极反应式 及总反应式 电解质 浓度 溶液 pH 溶液 复原 不活泼金属的含氧酸盐[如CuSO4] 知识点4 氯碱工业 1.离子交换膜电解槽 装置示意图 电极反应式 电解总反应式 阴极反应式 2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－ 化学方程式 阳极反应式 离子方程式 得分速记 ①食盐水需净化，除去Mg2＋、Ca2＋、SO42－等离子，BaCl2溶液必须放在Na2CO3溶液之前。 ②阴极室与阳极室应用隔膜分开。 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，提高碱的纯度。 阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。 ④阴极室加入NaOH稀溶液的作用是增强导电性，且不引入杂质。 知识点5 电解精炼与电镀 1.电镀与电解精炼 电镀 电解精炼铜 示意图 电极反应 阳极 阴极 电解质溶液的浓度变化 得分速记 ❶电解精炼铜： (ⅰ)粗铜作阳极，溶解下来，电解液中增加Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋。 (ⅱ)粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子变成金属阳离子进入溶液，金属活动性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2+浓度会减小。 (ⅲ)阳极金属减轻的质量不等于阴极金属增加的质量。 ❷电镀 (ⅰ)镀件必须作阴极，镀层金属作阳极。 (ⅱ)用含镀层金属离子的溶液作电镀液。 (ⅲ)阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，电镀液的浓度保持不变。 知识点6 电冶金 电解冶炼 冶炼钠 冶炼镁 冶炼铝 电极反应 总反应 得分速记 （1）电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解MgO冶炼镁，是因为MgO的熔点很高； （2）电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，是因为AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电；为降低熔点，加入了助熔剂冰晶石(Na3AlF6)；电解过程中，阳极生成的氧气与石墨电极反应，所以石墨电极需不断补充。 （3）冰晶石的作用:作助熔剂，节能。 考●向●破●译 考向1 电解的原理 例1一种储氢合金(LaNix)的晶胞结构如图1所示，该材料可由图2装置电解制备。下列说法正确的是 A．a为外接电源的负极 B．石墨上的电极反应之一为： C．电解池工作时，熔融氧化物电解质中O2-的物质的量不变 D．每合成1 mol LaNix合金，理论上有8 mol e-通过导线 【变式1·变情境】用惰性电极电解1 L CuCl2和NaCl的混合溶液，其中c(Cl−)为5.0 mol·L−1，一段时间后两极均收集到标准状况下67.2 L的气体。下列说法错误的是 A．原溶液中c(Na+)为4 mol·L−1 B．电解过程共转移7 mol电子 C．电解过程阴极共析出32 g铜 D．加入CuCl2和HCl即可复原电解质溶液 【变式2·变情境】北京大学开发出一种以太阳能驱动的恒流电解装置，成功实现了从海水中提取金属锂，其工作原理如图。下列说法错误的是 A. 工作时的能量转化形式：太阳能→化学能→电能 B. 铜箔为阴极，发生还原反应 C. 阳极区可能有和生成 D. 固体陶瓷膜可让海水中选择性通过 【变式3·变考法】（2026·山东潍坊·二模）我国科研小组实现了光电条件下脂肪醇与芳基卤代烃的偶联反应，具体工作原理如下图。 已知：R表示烷基；X表示卤素原子；L为有机物，易提供孤对电子形成配合物。 下列说法正确的是 A．N接电源的正极 B．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种离子中Ni的化合价均不相同 C．该偶联反应为++CH2O+HX D．电解一段时间后需补充含的电解质 考向2 电解精炼、电镀与冶金 例2化学在生产中有广泛的应用。下列说法正确的是 A．电解冶炼镁、铝通常电解和溶液 B．电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等 C．电镀银时电解质溶液中保持不变 D．用外加电流法对钢铁进行防护时，钢铁应连接电源的正极 【变式1·变考法】已知金属性由强到弱的顺序为Zn>Fe>Ni>Cu。可利用电解法，将粗镍(含Fe、Zn、Cu、Pt，C等杂质)转化为高纯度的镍。该过程中 A．阴极的电极反应式为Ni2++2e-=Ni B．高纯度的镍电极应与电源正极相连 C．在电解槽底部产生含大量Fe的阳极泥 D．转移相同电子数，阳极和阴极的质量变化相等 【变式2·变情境】（2026·山东滕州一中·二模）图甲是一种利用微生物将废水中的尿素【CO(NH2)2】转化为环境友好物质的原电池装置示意图甲，利用该电池在图乙装置中的铁上镀铜。下列说法正确的是（     ） A．图乙中Fe电极应与图甲中Y相连接 B．图甲中H+透过质子交换膜由右向左移动 C．图甲中M电极反应式：CO(NH2)2 +5H2O -14e− = CO2+2NO2+14H+ D．当图甲中N电极消耗0.5 mol O2时，图乙中阴极增重64g 【变式3·变考法】如图，用有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的立式隔膜电解槽电解食盐水时，下列叙述错误的是 A．精制饱和氯化钠溶液从阳极区补充 B．Z处流出溶液是较浓的溶液 C．产品烧碱比未用离子交换膜时更纯 D．每转移个电子理论上可生成烧碱 考向3 电解原理在物质制备、环保中的应用 例3（2026·山东济宁·一模）在双室电解槽中实现两种尼龙单体的高效同步制备，装置原理如图所示。下列说法正确的是 A．b极与电源正极相连 B．M膜为阳离子交换膜 C．理论上生成1 mol己二酸，可以产生1 mol环己酮肟 D．电解过程中，阴极室溶液pH增大 【变式1·变情境】（2026·山东济宁·二模）在温和条件下，用电解法处理工业废气中的二氧化硫，原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极a与电源负极相连 B．当有生成，有穿过交换膜 C．理论上a极消耗，b极产生 D．随着反应的进行，体系酸性逐渐增强 【变式2·变情境】（2026·山东德州·一模）双极乙烯电合成系统，既能捕集，又能将废酸——丙酸()转化为乙烯，实现了双向产乙烯的高效工艺。工作原理如下： 下列说法错误的是 A．系统中间的交换膜为阳离子交换膜 B．阴极的反应为： C．电路中每转移12 mol ，可制备分子数目为7 D．A极每产生1 mol ，该室溶液质量增加34 g 【变式3·变考法】（2026·山东泰安·二模）烟气中的可以用钠碱循环法加以处理，用溶液作为吸收液。当吸收液与反应至pH降低为6左右时，可将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生。当吸收液的pH升至8左右时再生完毕，吸收液可再次使用。吸收液pH随微粒组成的变化关系见表。 pH 8.2 7.2 6.2 下列说法错误的是 A．电极M为电解池阴极 B．电极N有发生 C． D．再生过程中，Ⅱ中溶液电导率保持不变 考点二 金属的腐蚀与防护 知●识●解●构 知识点1 金属腐蚀 1．金属腐蚀的概念：金属腐蚀是金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的 现象。 2.金属腐蚀的本质：金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生 反应。 3.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 现象 本质 区别 联系 （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 电极反应 负极 正极 总反应式 联系 得分速记 钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是吸氧腐蚀，铁锈的形成过程中主要发生的反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。 4.金属腐蚀快慢的一般规律 （1）在同一电解质溶液中，金属腐蚀的速率快慢： 引起的腐蚀＞ 引起的腐蚀＞ 腐蚀＞有 的腐蚀。 （2）在原电池中，电解质溶液相同时，两极的活泼性差别越 ，负极金属越 被腐蚀，如Zn—Cu(H2SO4)中的Zn比Zn—Fe(H2SO4)中的Zn腐蚀 。 （3）对由相同正、负极构成的原电池(如Fe—Cu原电池) ①电解质的氧化能力越 ，负极金属越 被腐蚀。如：Fe在不同电解质溶液中的腐蚀速率是CuSO4溶液 稀H2SO4＞NaCl溶液。 ②电解质中起氧化作用的离子相同时，该离子浓度越大，负极金属腐蚀速率越 。如腐蚀速率： 1 mol·L－1盐酸 0.1 mol·L－1盐酸 0.1 mol·L－1醋酸 海水(起氧化作用的H＋浓度逐渐减小)。 ③溶液的导电能力越 ，负极金属越 被腐蚀。如腐蚀速率：海水 淡水 酒精。 （4）一般情况下不纯的金属或合金在潮湿的空气中腐蚀的速率 于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。 知识点2 金属的防护 1．金属的防护考虑的因素 金属的防护主要是从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑的。 2．金属的防护 （1）电化学防护 ①牺牲阳极法——原电池原理，通常是在被保护的钢铁设备上安装 。 a.负极：比被保护金属 的金属； b.正极：被保护的 。 原理装置如图所示：，锌比铁活泼，发生腐蚀时作为原电池的负极，不断遭受腐蚀，而作为正极的钢铁设备被保护起来。 ②外加电流法——电解原理，把被保护的钢铁设备(如钢闸门)作为 极，用惰性电极作为 ，两者均放在电解质溶液(如海水)里，外接 ，通电后，调整外加电压，强制电子流向 ，使钢铁表面腐蚀速率降至 ，钢铁设备被迫成为 极而受到保护。 a.阴极：被保护的 ； b.阳极： 。 原理装置如图所示。 （2）改变金属的 ，在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金，如制成合金、不锈钢等。 （3）在金属表面 ，在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法，如在金属表面 、 、 、 或表面 等方法。 得分速记 （1）钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。 （2）金属腐蚀时，电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在，但前者更普遍，危害也更严重。 （3）铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。 （4）两种保护方法的比较：外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 （5）金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀，金属活动顺序表中位于氢前面和氢后面的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在金属活动顺序表中氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。 考●向●破●译 考向1 金属腐蚀的原理与探究 例1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 【变式1·变考法】下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，环境中的扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈，下列说法正确的是 A．青铜基体发生还原反应被腐蚀 B．电子由青铜基体经溶液流向多孔催化层 C．负极发生的电极反应： D．生成，理论上消耗 【变式2】城市道路使用食盐除冰时，会加剧道路钢制设施的腐蚀。下列说法错误的是 A．食盐水作电解质溶液，钢材发生电化学腐蚀 B．钢材中铁作负极，发生氧化反应 C．理论上每消耗标准状况下11.2 L O2，转移2 mol e- D．钢材中添加铬、镍等元素制成不锈钢，采用了牺牲阳极法防腐 【变式3·变考法】（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 解题妙招 电化学腐蚀的规律 （1）对同一种金属来说，其他条件相同时腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。 （2）活泼性不同的两金属：活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。 （3）对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快(钝化除外)。 （4）电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 考向2 金属防护的方法 例2用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是 A．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，X上发生氧化反应 B．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，电子经导线流入X C．当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的正极 D．当a、b与外接电源相连时，阴极的电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑ 解题妙招 金属防护的方法 （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）Fe2＋能与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀：Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－＋K＋===KFe[Fe(CN)6]↓，此反应可用于检验Fe2＋。 （3）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1】生活中金属腐蚀主要是电化学腐蚀，利用电化学原理可以保护金属。下列金属防护方式没有涉及电化学原理的是 A．地下金属钢管连接电源负极 B．集装箱表面喷涂以锌粉为主的漆 C．汽车底盘喷涂高分子膜 D．锅炉内壁安装镁合金 【变式2·变情境】浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图，其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连，控制合适的电压，使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，以有效减缓金属腐蚀。下列选项错误的是 A．金属贮存罐可用钢制材料 B．电子沿导线流入辅助电极 C．贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连 D．电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（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 2．（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 3．（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 4．（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 5．（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 6．（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 7．（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 8．（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． 9．（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 10．（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 2 / 3 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 01 命题透视·考情前瞻 对标素养，研判高考命题趋势 02 思维建模·脉络梳理 搭建知识框架，构建系统思维 03 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 电解原理及应用 知识解构 知识点1 电解池的概念与构成条件 知识点2 电解池的工作原理 知识点3 惰性电极电解规律 知识点4 氯碱工业 知识点5 电解精炼与电镀 知识点6 电冶金 考向破译 考向1 电解的原理 考向2 电解精炼、电镀与冶金 考向3 电解原理在制备物质、环保中的应用 考点二 金属的腐蚀与防护 知识解构 知识点1 金属腐蚀 知识点2 金属的防护 考向破译 考向1 金属腐蚀的原理与探究 考向2 金属防护的方法 04 真题溯源·考向感知 溯源真题逻辑，感知高考考向 命题透视·考情前瞻 ——对标素养，研判高考命题趋势 考情梳理--五年真题 考向梳理 核心考点 2026年 2025年 2024年 2023年 2022年 电解原理及其应用 T12，3分 T13，3分 T18（5），2分 考向解读--洞悉趋势 精准预判 ►命题解码： 1．命题规律： 选择题：结合工业情境，以电解制备新材料、污水处理为载体，考查阴阳极判断、离子放电顺序、电极产物辨析，金属腐蚀类题目侧重吸氧/析氢腐蚀差异判断，牺牲阳极法、外加电流法的原理辨析是高频考点，常结合镀锌铁皮、船舶防腐等真实素材命题。 非选择题：多嵌入工业电解精炼、电冶金、废金属回收等流程中，考查陌生电解反应式书写、溶液复原计算，金属防护常作为原理大题的生活化设问出现，整体侧重电化学原理的工业落地应用，分值2~5分。 2．复习策略： （1）筑牢核心规则：先夯实电解池电极判断、阴阳离子放电顺序的基础逻辑，牢记“阳氧阴还”核心规律，规避活性阳极、水电离H⁺/OH⁻放电的常见易错点。 （2）突破应用题型：分类训练电解精炼、电镀、氯碱工业等山东卷常考工业场景题型，熟练掌握电解后溶液复原的计算方法，适配工业流程类考向。 （3）聚焦腐蚀防护考点：通过表格对比厘清析氢与吸氧腐蚀、牺牲阳极法与外加电流法的本质差异，结合山东高考真题情境强化辨析训练，扫清概念混淆点。 （4）强化综合解题能力：针对性训练“原电池-电解池”多池串联装置，梳理串联装置的电极先后判断逻辑，打通两类电化学装置的解题关联，适配非选择题综合考查要求。 ►复习目标： 1．能根据电解原理，书写电极反应式和电解总反应式。 2．能依据电解原理判断电解过程中某些量的变化。 3．知道粗铜精制及电镀原理，氯碱工业的工作原理，。 4．能应用电解原理解决其实际应用——物质的制备、分离与提纯，污染的治理等。 5．了解离子交换膜的分类、特点及作用，能应用离子交换膜知识，解决问题。 6.能用电化学原理解释金属腐蚀的现象。能选择设计金属的防腐措施。 思维建模·脉络梳理 ——搭建知识框架，构建系统思维 考点精讲·靶向突破 ——拆解核心考点，归纳解题范式 考点一 电解原理及应用 知●识●解●构 知识点1 电解池的概念与构成条件 概念 把电能转化为化学能的装置 构成条件 ①直流电源 ②两个电极 ③电解质溶液或熔融的电解质 得分速记 电解池中的阴、阳极判断 判断方法 与电源连接方式 电子流动方向 离子移动方向 反应类型 电极现象 阳极 与电源正极相连 电子流出 阴离子移向 氧化反应 溶解或产生有色气体 阴极 与电源负极相连 电子流入 阳离子移向 还原反应 析出金属或产生氢气 知识点2 电解池的工作原理 1.构建电解池模型(电解CuCl2溶液为例) 总反应式：CuCl2Cu＋Cl2↑ 2.电解过程的三个流向 ①电子流向：电源负极→电解池阴极；电解池的阳极→电源的正极； ②离子流向：阳离子→电解池的阴极，阴离子→电解池的阳极。 ③电流方向：电源正极→电解池阳极→电解质溶液→阴极→负极。 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。 4.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。 得分速记 ①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电，注意离子导体(电解质)是水溶液还是非水状态。 ②阳极材料不同，电极产物、电极反应式可能不同，最常用、最重要的放电顺序为阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。 ③电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。 ④书写电解池中的电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。 ⑤电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。 ⑥要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。 ⑦电势的高低:在原电池中，正极电势高于负极;在电解池中，阳极电势高于阴极。 ⑧电化学中规定:发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。 5.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。 知识点3 惰性电极电解规律 1.电解溶剂水型 电解质类型 电极反应式及总反应式 电解质溶液浓度 溶液pH 电解质溶液复原 含氧酸，如H2SO4 阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－ 阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 总反应式：2H2O2H2↑＋O2↑ 增大 减小 加水 可溶性强碱，如NaOH 增大 活泼金属含氧酸盐，如KNO3 不变 2.电解溶质型 电解质 类型 电极反应式 及总反应式 电解质溶液浓度 溶液 pH 电解质溶液复原 无氧酸，如HCl 阴极：2H＋＋2e－===H2↑ 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 总反应式：2HClH2↑＋Cl2↑ 减小 增大 通入HCl气体 不活泼金属无氧酸盐，如CuCl2 阴极：Cu2＋＋2e－===Cu 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 总反应式：CuCl2Cu＋Cl2↑ 加入CuCl2固体 3.电解溶质和溶剂水型，生成H2和碱（析氢生碱型）： 电解质 (水溶液) 电极反应式及总反应式 电解质 浓度 溶液 pH 溶液 复原 活泼金属的无氧酸盐 (如NaCl) 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ 总反应式：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－ 生成新 电解质 增大 通入HCl气体 4.电解溶质和溶剂水型，生成O2和酸（放氧生酸型） 电解质 (水溶液) 电极反应式 及总反应式 电解质 浓度 溶液 pH 溶液 复原 不活泼金属的含氧酸盐[如CuSO4] 阳极：2H2O－4e－===O2↑＋4H＋ 阴极：2Cu2＋＋4e－===2Cu 总反应式：2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋ 生成新 电解质 减小 加CuO 或CuCO3 知识点4 氯碱工业 1.离子交换膜电解槽 装置示意图 电极反应式 电解总反应式 阴极反应式 2H2O＋2e－＝H2↑＋2OH－ 化学方程式 2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 阳极反应式 2Cl－－2e—＝Cl2↑ 离子方程式 2Cl－＋2H2O2OH－＋H2↑＋Cl2↑ 得分速记 ①食盐水需净化，除去Mg2＋、Ca2＋、SO42－等离子，BaCl2溶液必须放在Na2CO3溶液之前。 ②阴极室与阳极室应用隔膜分开。 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，提高碱的纯度。 阻止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合发生爆炸。 ④阴极室加入NaOH稀溶液的作用是增强导电性，且不引入杂质。 知识点5 电解精炼与电镀 1.电镀与电解精炼 电镀 电解精炼铜 示意图 电极反应 阳极 Cu－2e－===Cu2＋ Zn－2e－===Zn2＋，Cu－2e－===Cu2＋ 阴极 Cu2＋＋2e－===Cu Cu2＋＋2e－===Cu 电解质溶液的浓度变化 CuSO4溶液的浓度不变 CuSO4溶液的浓度变小 得分速记 ❶电解精炼铜： (ⅰ)粗铜作阳极，溶解下来，电解液中增加Zn2＋、Fe2＋、Ni2＋。 (ⅱ)粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子变成金属阳离子进入溶液，金属活动性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2+浓度会减小。 (ⅲ)阳极金属减轻的质量不等于阴极金属增加的质量。 ❷电镀 (ⅰ)镀件必须作阴极，镀层金属作阳极。 (ⅱ)用含镀层金属离子的溶液作电镀液。 (ⅲ)阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，电镀液的浓度保持不变。 知识点6 电冶金 电解冶炼 冶炼钠 冶炼镁 冶炼铝 电极反应 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑ 阴极：2Na＋＋2e－===2Na 阳极：2Cl－2e－===Cl2↑ 阴极：Mg2＋＋2e－===Mg 阳极：6O2－－12e－===3O2↑ 阴极：4Al3＋＋12e－===4Al 总反应 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ MgCl2(熔融)Mg＋Cl2↑ 2Al2O3(熔融)4Al＋3O2↑ 得分速记 （1）电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解MgO冶炼镁，是因为MgO的熔点很高； （2）电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，是因为AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电；为降低熔点，加入了助熔剂冰晶石(Na3AlF6)；电解过程中，阳极生成的氧气与石墨电极反应，所以石墨电极需不断补充。 （3）冰晶石的作用:作助熔剂，节能。 考●向●破●译 考向1 电解的原理 例1一种储氢合金(LaNix)的晶胞结构如图1所示，该材料可由图2装置电解制备。下列说法正确的是 A．a为外接电源的负极 B．石墨上的电极反应之一为： C．电解池工作时，熔融氧化物电解质中O2-的物质的量不变 D．每合成1 mol LaNix合金，理论上有8 mol e-通过导线 【答案】C 【解析】A．由图，石墨电极失去电子发生氧化反应生成一氧化碳、二氧化碳，为阳极，则a为外接电源的正极，A错误； B．石墨上的电极反应之一碳为失去电子发生氧化反应生成二氧化碳：，B错误； C．电解池工作时，阴极消耗金属阳离子，阳极消耗O2-，通过不断补充La2O3和NiO原料，可以维持熔融氧化物电解质中O2-的物质的量不变，C正确； D．反应中La化合价由+3变为0、Ni化合价由+2变为0，每合成1 mol LaNix合金，理论上有(3+2x)mol e-通过导线，D错误； 故选C。 【变式1·变情境】用惰性电极电解1 L CuCl2和NaCl的混合溶液，其中c(Cl−)为5.0 mol·L−1，一段时间后两极均收集到标准状况下67.2 L的气体。下列说法错误的是 A．原溶液中c(Na+)为4 mol·L−1 B．电解过程共转移7 mol电子 C．电解过程阴极共析出32 g铜 D．加入CuCl2和HCl即可复原电解质溶液 【答案】D 【解析】用惰性电极电解1 L CuCl2和NaCl的混合溶液，其中c(Cl−)为5.0 mol·L−1，Cl-物质的量为5mol，阳极先发生的电极反应为2Cl- -2e-=Cl2↑，Cl-完全反应生成2.5molCl2(标准状况下的体积为56L)，阳极接着发生的电极反应为2H2O-4e-=O2↑+4H+，此过程产生O2的体积为67.2L-56L=11.2L；阴极依次发生的反应为Cu2++2e-=Cu、2H2O+2e-=H2↑+2OH-。A．阳极收集到3mol气体，n(Cl−)=5.0 mol，完全反应生成2.5 mol氯气，转移电子数为5mol；说明还生成了0.5mol氧气；转移电子数为2mol；总电子转移数为7 mol；阴极也收集到3mol氢气，转移电子数为6mol，说明Cu2+得到了1mol电子，n(Cu2+)=0.5 mol；n(Cl−)=5.0 mol，根据电荷守恒可知n(Na+)=4.0 mol，原溶液中c(Na+)为4 mol·L−1；故A正确；B．根据A项计算，电解过程共转移7 mol电子，故B正确；C．根据A项计算，n(Cu2+)=0.5 mol，所以电解过程阴极共析出32 g铜；故C正确；D．复原电解质溶液需加入CuCl2、HCl和H2O；故D错误；故答案选D。 【变式2·变情境】北京大学开发出一种以太阳能驱动的恒流电解装置，成功实现了从海水中提取金属锂，其工作原理如图。下列说法错误的是 A. 工作时的能量转化形式：太阳能→化学能→电能 B. 铜箔为阴极，发生还原反应 C. 阳极区可能有和生成 D. 固体陶瓷膜可让海水中选择性通过 【答案】A 【分析】根据海水提取金属锂的装置图知，催化电极上放出气体，为氯离子放电生成氯气，因此该电极为阳极，铜是活泼金属，铜箔为阴极，阴极上Li+得电子发生还原反应析出金属锂，据此分析解答。 【解析】A．太阳能电池中太阳能转化为电能，电解时电能转化为化学能，则该装置主要涉及的能量变化：太阳能→电能→化学能，故A错误；B．铜箔为阴极，在阴极上Li+得电子发生还原反应形成金属锂，故B正确；C．阳极上发生失去电子的氧化反应，溶液中的氯离子、氢氧根离子均能放电，因此阳极区可能有和生成，故C正确；D．Li+要透过固体陶瓷膜向阴极移动，所以固体陶瓷膜可让海水中选择性通过，故D正确；故选A。 【变式3·变考法】（2026·山东潍坊·二模）我国科研小组实现了光电条件下脂肪醇与芳基卤代烃的偶联反应，具体工作原理如下图。 已知：R表示烷基；X表示卤素原子；L为有机物，易提供孤对电子形成配合物。 下列说法正确的是 A．N接电源的正极 B．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种离子中Ni的化合价均不相同 C．该偶联反应为++CH2O+HX D．电解一段时间后需补充含的电解质 【答案】BC 【分析】催化条件下，该装置以外加电源驱动电化学氧化还原过程：阳极区域中，脂肪醇在 Fe3+/Fe2+介质的辅助下被氧化生成烷基自由基，同时释放质子；阴极区域中，Ni配合物被还原为Ni活性物种，对芳基卤代烃进行氧化加成生成芳基镍(II)中间体，该中间体进一步捕获阳极产生的烷基自由基，经还原消除形成C–C偶联产物Ar–R，同时再生Ni完成催化循环。光照可能通过激发催化剂或半导体电极促进界面电子转移，提高反应效率。 【解析】A．根据循环过程，左电极M中，转化为，失电子发生氧化反应，因此M是阳极，接电源正极；右电极N中，带电荷的Ⅱ得电子转化为带电荷的Ⅲ，发生还原反应，N是阴极，接电源负极，因此N接正极的说法错误，A不符合题意； B．设配体为中性，整体电荷对应化合价：Ⅰ整体不带电，为价；Ⅱ，芳基为价，故化合价为；Ⅲ，同理化合价为； 三种化合价均不同，B符合题意； C．根据整个过程的反应物和产物，反应物为和芳基卤代烃，产物为偶联产物、、，原子守恒配平后总反应为： ，C符合题意； D．循环过程中，与反应会释放，在M极重新生成消耗，循环利用，总量不变，不需要补充，D不符合题意； 答案选BC。 考向2 电解精炼、电镀与冶金 例2化学在生产中有广泛的应用。下列说法正确的是 A．电解冶炼镁、铝通常电解和溶液 B．电解精炼铜时，阳极减少的质量和阴极增加的质量相等 C．电镀银时电解质溶液中保持不变 D．用外加电流法对钢铁进行防护时，钢铁应连接电源的正极 【答案】C 【解析】A．电解冶炼镁、铝需要电解熔融的氯化镁、氧化铝，A错误； B．电解精炼铜时，阳极为粗铜(Cu、Zn、Fe、Ag、Au)，阳极电极反应式为、、，Au与Ag无法失去电子沉落于阳极附近成为阳极泥，阴极为纯铜，阴极电极反应式为，阳极电极反应与阴极电极反应不相同，故减少的质量与增加的质量不相等，B错误； C．电镀银时阳极为银，阳极电极反应式为Ag-e-=Ag+，阴极为待镀金属，阴极电极反应式为Ag++e-=Ag，所以电镀银时电解质溶液中保持不变，C正确； D．用外加电流法对钢铁进行防护时，钢铁应连接电源的负极得电子被保护，D错误； 故选C。 【变式1·变考法】已知金属性由强到弱的顺序为Zn>Fe>Ni>Cu。可利用电解法，将粗镍(含Fe、Zn、Cu、Pt，C等杂质)转化为高纯度的镍。该过程中 A．阴极的电极反应式为Ni2++2e-=Ni B．高纯度的镍电极应与电源正极相连 C．在电解槽底部产生含大量Fe的阳极泥 D．转移相同电子数，阳极和阴极的质量变化相等 【答案】A 【解析】A．阴极发生还原反应，Ni2+得电子生成Ni，反应式正确，A正确； B．高纯度镍电极为阴极，应连接电源负极，而非正极，B错误； C．Fe金属性强于Ni，在阳极优先溶解进入溶液，不会形成阳极泥；阳极泥主要含不活泼杂质（如Cu、Pt、C），C错误； D．阳极溶解可能涉及Zn、Fe等杂质（原子量与Ni不同），阴极仅沉积Ni，转移相同电子数时质量变化不相等，D错误； 故选A。 【变式2·变情境】（2026·山东滕州一中·二模）图甲是一种利用微生物将废水中的尿素【CO(NH2)2】转化为环境友好物质的原电池装置示意图甲，利用该电池在图乙装置中的铁上镀铜。下列说法正确的是（     ） A．图乙中Fe电极应与图甲中Y相连接 B．图甲中H+透过质子交换膜由右向左移动 C．图甲中M电极反应式：CO(NH2)2 +5H2O -14e− = CO2+2NO2+14H+ D．当图甲中N电极消耗0.5 mol O2时，图乙中阴极增重64g 【答案】D 【解析】该装置是将化学能转化为电能的原电池，由甲图可知，M上有机物失电子是负极，N上氧气得电子是正极，电解质溶液为酸性溶液，图乙中在铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极相连； A．在铁上镀铜，则铁为阴极应与负极相连，铜为阳极应与正极相连，则Fe与X相连，故A错误； B．由甲图可知，氢离子向正极移动，即H+透过质子交护膜由左向右移动，故B错误； C．H2NCONH2在负极M上失电子发生氧化反应，生成氮气、二氧化碳和水，电极反应式为CO(NH2)2+H2O-6e-═CO2↑+N2↑+6H+，故C错误； D．当图甲中N电极消耗0.5 mol O2时，转移电子的物质的量为0.5mol×4=2.0mol，则乙中阴极增重×64g/mol=64g，故D正确； 故答案为D。 【变式3·变考法】如图，用有阳离子交换膜(只允许阳离子通过)的立式隔膜电解槽电解食盐水时，下列叙述错误的是 A．精制饱和氯化钠溶液从阳极区补充 B．Z处流出溶液是较浓的溶液 C．产品烧碱比未用离子交换膜时更纯 D．每转移个电子理论上可生成烧碱 【答案】D 【分析】电解食盐水时，阳极发生氧化反应，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，左侧应为电解池的阳极区，右侧应为电解池的阴极区，电解时，阳离子经过离子交换膜向阴极区移动。 【解析】A．电解食盐水时，阳极发生氧化反应，消耗NaCl，则应在阳极补充NaCl，故A正确； B．阴极生成OH-，且Na+向阴极移动，则产品烧碱溶液从阴极区Z处流出，故B正确； C．未用离子交换膜时，阴极区混有NaCl，产品不纯，而用离子交换膜时，只有Na+向阴极移动，产品较为纯净，故C正确； D．电解方程式为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑，每转移NA个电子理论上可生成1mol烧碱，故D错误； 故选D。 考向3 电解原理在物质制备、环保中的应用 例3（2026·山东济宁·一模）在双室电解槽中实现两种尼龙单体的高效同步制备，装置原理如图所示。下列说法正确的是 A．b极与电源正极相连 B．M膜为阳离子交换膜 C．理论上生成1 mol己二酸，可以产生1 mol环己酮肟 D．电解过程中，阴极室溶液pH增大 【答案】CD 【分析】由图可知，在a极上，环己酮被氧化为己二酸，发生氧化反应，作阳极，与电源正极相连；在b极上，被还原为，N元素化合价从+5降至-1，得电子，发生还原反应，作阴极与电源负极相连。 【解析】A．b极发生还原反应，为阴极，应与电源负极相连，A错误； B．双极膜解离出和，在电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，a极为阳极，通过M膜向a极移动，故M膜为阴离子交换膜，B错误； C．在阳极C元素平均化合价从升至，则1mol环己酮生成1mol己二酸，失去6 mol电子；在阴极N元素化合价从+5降至-1，1mol生成1mol，得到6mol电子；与环己酮反应生成1mol环己酮肟，无额外电子转移；则由电子守恒可知，每生成1mol己二酸，对应阴极得6 mol e-，恰好生成1 mol环己酮肟，C正确； D．阴极反应为，每消耗7 mol ，同时有 6 mol通过双极膜向阴极室补充，溶液中降低，pH增大，D正确； 故选CD。 【变式1·变情境】（2026·山东济宁·二模）在温和条件下，用电解法处理工业废气中的二氧化硫，原理如图所示。下列说法正确的是 A．电极a与电源负极相连 B．当有生成，有穿过交换膜 C．理论上a极消耗，b极产生 D．随着反应的进行，体系酸性逐渐增强 【答案】BC 【分析】该装置为电解池，根据b极物质转化，S的化合价降低，则b为阴极，a为阳极，据此分析： 【解析】A． b极上转化为，从价降为价，发生得电子的还原反应，因此b为阴极，接电源负极，a为阳极，接电源正极，A错误； B．a极反应方程式为：+，则当有生成，有4mol电子转移，有穿过交换膜向阴极移动，B正确； C． 根据B选项中a极反应方程式，a极消耗，电路转移32 mol ；b极反应方程式为，电路转移32 mol ，则b极产生，C正确； D．总反应为，总反应生成水，体系酸性逐渐减弱，D错误； 故选BC。 【变式2·变情境】（2026·山东德州·一模）双极乙烯电合成系统，既能捕集，又能将废酸——丙酸()转化为乙烯，实现了双向产乙烯的高效工艺。工作原理如下： 下列说法错误的是 A．系统中间的交换膜为阳离子交换膜 B．阴极的反应为： C．电路中每转移12 mol ，可制备分子数目为7 D．A极每产生1 mol ，该室溶液质量增加34 g 【答案】AD 【分析】左室A极上丙酸（）转化为和，C元素总化合价升高，失电子发生氧化反应，因此A为阳极，因存在离子，应是碱性环境，电极反应：；右室B极上转化为，C元素化合价降低，得电子发生还原反应，因此B为阴极，电极反应为，据此解答。 【解析】A．在该电解池中，B极生成，A极消耗，为维持电中性，应从B极通过阴离子交换膜向 A极移动，故交换膜应为阴离子交换膜，A错误/不符合题意； B．阴极（B极）得电子生成，配平后反应为： 原子、电荷均守恒，符合碱性环境，B正确； C．阳极A配平后反应：，每转移阳极生成；阴极每转移生成。当电路转移时，阳极生成，阴极生成，共，数目为，C正确； D．A极产生时，通入（质量），逸出（质量）；同时转移，需要右侧补充（质量）维持电中性，因此溶液质量增加：，D错误； 故选AD。 【变式3·变考法】（2026·山东泰安·二模）烟气中的可以用钠碱循环法加以处理，用溶液作为吸收液。当吸收液与反应至pH降低为6左右时，可将吸收液通入如图所示的电解槽进行再生。当吸收液的pH升至8左右时再生完毕，吸收液可再次使用。吸收液pH随微粒组成的变化关系见表。 pH 8.2 7.2 6.2 下列说法错误的是 A．电极M为电解池阴极 B．电极N有发生 C． D．再生过程中，Ⅱ中溶液电导率保持不变 【答案】D 【分析】电解时，在电极M上水放电生成氢气，发生还原反应，作阴极；在电极N上，、放电生成，发生氧化反应，作阳极。、通过膜B进入Ⅲ室，所以膜B为阴离子交换膜；通过膜A进入I室，所以膜A为阳离子交换膜。 【解析】A．M电极上水得电子生成，发生还原反应，因此M是电解池的阴极，A正确； B．N是电解池阳极，在阳极被氧化为，题给电极反应式满足原子守恒、电荷守恒，反应式正确，B正确； C．的二级电离常数，由表格可知，当时，，即，此时，C正确； D．再生过程中，电解池中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动：Ⅱ中的会迁移到Ⅰ区，会迁移到Ⅲ区，Ⅱ中自由移动的离子浓度不断减小，因此电导率会降低，并非保持不变，D错误； 故选D。 考点二 金属的腐蚀与防护 知●识●解●构 知识点1 金属腐蚀 1．金属腐蚀的概念：金属腐蚀是金属或合金与周围的气体或液体发生氧化还原反应而引起损耗的 现象。 2.金属腐蚀的本质：金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。 3.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 金属跟非金属单质直接接触 不纯金属或合金跟电解质溶液接触 现象 金属被腐蚀 较活泼的金属被腐蚀 本质 金属被氧化 较活泼金属被氧化 区别 无电流产生 有微弱电流产生 联系 两者往往同时发生，电化学腐蚀更普遍 （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(pH≤4.3) 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 得分速记 钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是吸氧腐蚀，铁锈的形成过程中主要发生的反应为4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。 4.金属腐蚀快慢的一般规律 （1）在同一电解质溶液中，金属腐蚀的速率快慢：电解原理引起的腐蚀＞原电池原理引起的腐蚀＞化学腐蚀＞有防护措施的腐蚀。 （2）在原电池中，电解质溶液相同时，两极的活泼性差别越大，负极金属越易被腐蚀，如Zn—Cu(H2SO4)中的Zn比Zn—Fe(H2SO4)中的Zn腐蚀快。 （3）对由相同正、负极构成的原电池(如Fe—Cu原电池) ①电解质的氧化能力越强，负极金属越易被腐蚀。如：Fe在不同电解质溶液中的腐蚀速率是CuSO4溶液＞稀H2SO4＞NaCl溶液。 ②电解质中起氧化作用的离子相同时，该离子浓度越大，负极金属腐蚀速率越快。如腐蚀速率： 1 mol·L－1盐酸＞0.1 mol·L－1盐酸＞0.1 mol·L－1醋酸＞海水(起氧化作用的H＋浓度逐渐减小)。 ③溶液的导电能力越强，负极金属越易被腐蚀。如腐蚀速率：海水＞淡水＞酒精。 （4）一般情况下不纯的金属或合金在潮湿的空气中腐蚀的速率远快于在干燥、隔绝空气条件下的腐蚀速率。 知识点2 金属的防护 1．金属的防护考虑的因素 金属的防护主要是从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑的。 2．金属的防护 （1）电化学防护 ①牺牲阳极法——原电池原理，通常是在被保护的钢铁设备上安装锌块。 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。 原理装置如图所示：，锌比铁活泼，发生腐蚀时作为原电池的负极，不断遭受腐蚀，而作为正极的钢铁设备被保护起来。 ②外加电流法——电解原理，把被保护的钢铁设备(如钢闸门)作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，两者均放在电解质溶液(如海水)里，外接直流电源，通电后，调整外加电压，强制电子流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面腐蚀速率降至零或接近零，钢铁设备被迫成为阴极而受到保护。 a.阴极：被保护的金属设备； b.阳极：惰性金属或石墨。 原理装置如图所示。 （2）改变金属的内部结构，在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金，如制成合金、不锈钢等。 （3）在金属表面覆盖保护层，在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。 得分速记 （1）钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。 （2）金属腐蚀时，电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在，但前者更普遍，危害也更严重。 （3）铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。 （4）两种保护方法的比较：外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。 （5）金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀，金属活动顺序表中位于氢前面和氢后面的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在金属活动顺序表中氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。 考●向●破●译 考向1 金属腐蚀的原理与探究 例1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】A．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； B．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； C．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； D．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。 【变式1·变考法】下图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图，环境中的扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈，下列说法正确的是 A．青铜基体发生还原反应被腐蚀 B．电子由青铜基体经溶液流向多孔催化层 C．负极发生的电极反应： D．生成，理论上消耗 【答案】D 【分析】负极发生氧化反应，应为Cu元素从0价氧化为+2价，再结合题干中所给出生成的条件，可知负极反应为，随后反应产物Cu2+再发生反应：；正极发生还原反应，应为O2的还原反应，反应式为，据此可完成各选项的解答。 【解析】A．由以上分析可知，青铜基体发生氧化反应被腐蚀，A错误； B．原电池反应中，电子不会经过溶液而流动，B错误； C．负极反应为，C错误； D．根据电子守恒计算： 1个含2个，生成，总共失电子； 反应得电子，因此生成，转移电子，理论消耗的物质的量为，D正确； 故选D。 【变式2】城市道路使用食盐除冰时，会加剧道路钢制设施的腐蚀。下列说法错误的是 A．食盐水作电解质溶液，钢材发生电化学腐蚀 B．钢材中铁作负极，发生氧化反应 C．理论上每消耗标准状况下11.2 L O2，转移2 mol e- D．钢材中添加铬、镍等元素制成不锈钢，采用了牺牲阳极法防腐 【答案】D 【解析】A．食盐溶于水形成的食盐水可导电，作为电解质溶液，钢材中的铁、碳与食盐水构成原电池，发生电化学腐蚀，A正确； B．钢材发生电化学腐蚀时，铁的活泼性强于碳，作原电池负极，失电子发生氧化反应，B正确； C．吸氧腐蚀的正极反应为，标准状况下11.2L 的物质的量为，转移电子的物质的量为，C正确； D．钢材中添加铬、镍等元素制成不锈钢，属于通过改变金属内部结构的方式防腐，牺牲阳极法是将更活泼的金属与被保护金属连接形成原电池，消耗活泼负极从而保护正极金属，二者防腐原理不同，D错误； 故选D。 【变式3·变考法】（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】A．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； B．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； C．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； D．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； 答案选B。 解题妙招 电化学腐蚀的规律 （1）对同一种金属来说，其他条件相同时腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。 （2）活泼性不同的两金属：活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。 （3）对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快(钝化除外)。 （4）电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。 考向2 金属防护的方法 例2用如图示的方法可以保护钢质闸门。下列说法正确的是 A．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，X上发生氧化反应 B．当a、b间用导线连接时，X可以是锌棒，电子经导线流入X C．当a、b与外接电源相连时，a应连接电源的正极 D．当a、b与外接电源相连时，阴极的电极反应式：2Cl--2e-=Cl2↑ 【答案】A 【解析】A．当a、b间用导体连接时构成原电池，X为Zn时，Zn发生氧化反应，属于牺牲阳极法，可以保护钢闸门，A正确； B．当a、b间用导体连接时构成原电池，X为Zn时，Zn为负极，电子从负极X流出，B错误； C．当a、b与外接电源相连时，属于外加电流法，a应连接电源的负极，C错误； D．当a、b与外接电源相连时，阴极发生得电子的还原反应，D错误； 故选A。 解题妙招 金属防护的方法 （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）Fe2＋能与[Fe(CN)6]3－反应生成带有特征蓝色的铁氰化亚铁沉淀：Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－＋K＋===KFe[Fe(CN)6]↓，此反应可用于检验Fe2＋。 （3）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1】生活中金属腐蚀主要是电化学腐蚀，利用电化学原理可以保护金属。下列金属防护方式没有涉及电化学原理的是 A．地下金属钢管连接电源负极 B．集装箱表面喷涂以锌粉为主的漆 C．汽车底盘喷涂高分子膜 D．锅炉内壁安装镁合金 【答案】C 【解析】A．地下金属钢管连接电源负极属于外加电流法，涉及电化学原理，故A不符合； B．在铁板表面镀锌，阻止了铁与空气、水的接触，从而防止金属铁防锈，没有连接外加电源，如果镀层破坏，锌的活泼性大于铁，用牺牲锌的方法来保护铁不被腐蚀，属于牺牲阳极法，涉及电化学原理，故B不符合； C．汽车底盘喷涂高分子膜阻止了铁与空气、水的接触，从而防止金属铁防锈，没有连接外加电源，没有涉及电化学原理，故C符合； D．镁的活泼性大于铁，用牺牲镁块的方法来保护锅炉而防止铁被腐蚀，属于牺牲阳极法，涉及电化学原理，故D不符合； 故选C。 【变式2·变情境】浓硫酸贮存罐的钝化金属保护法示意图如图，其原理是利用可钝化的金属与直流电源相连，控制合适的电压，使金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，以有效减缓金属腐蚀。下列选项错误的是 A．金属贮存罐可用钢制材料 B．电子沿导线流入辅助电极 C．贮存浓硫酸的金属罐与电源负极相连 D．电压高到一定程度有可能会加剧腐蚀 【答案】C 【解析】A．钢的主要成分是铁，铁遇冷的浓硫酸发生钝化，因此金属贮存罐可用钢制材料，A正确； B．金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，铁发生氧化反应，贮存浓硫酸的金属罐为阳极，连接电源正极，辅助电极是阴极，电子沿导线流向辅助电极，B正确； C．金属贮存罐表面形成致密的钝化膜，铁发生氧化反应，贮存浓硫酸的金属罐为阳极，连接电源正极，C错误； D．Fe为阳极，电压过高时，大量Fe失电子发生氧化反应生成Fe2+，有可能会加剧腐蚀，D正确； 选C。 真题溯源·考向感知 ——溯源真题逻辑，感知高考考向 1．（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。 2．（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。 3．（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。 4．（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。 5．（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。 6．（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。 7．（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。 8．（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。 9．（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。 10．（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。 2 / 3 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $