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第 17 练 电解原理及其应用 金属腐蚀与防护
1.熟悉电解池工作原理
电源
2.电解时电极反应式的书写方法
(1)判——判断电解池的阴、阳极
①根据所连接的外加电源判断：与直流电源正极相连的为阳极，与直流电源负极相连
的为阴极。
②根据电子流动方向判断：电子流动方向为从电源负极流向阴极，从阳极流向电源正
极。
②)根据电解池里电解质溶液中离子的移动方向判断：阳离子向阴极移动，阴离子向阳
极移动。
(2)看——看清电解池的阳极材料是惰性电极还是活性电极(除Au、Pt外的金属电极一
般为活性电极)
（3）写——根据阴离子、阳离子在阴极上的放电顺序，写出电极反应
①阳离子在阴极上的放电顺序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋＞……
②阴离子在阳极上的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子＞……
③当阳极是金属(Au、Pt除外)电极时，溶液中的离子不再放电而是金属失电子生成金
属阳离子。
3．电化学计算的常用方法--根据电子守恒计算
①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是
电路中转移的电子数相等。
②用于混合溶液中电解的分阶段计算。
4.金属的腐蚀与防护
(1)金属腐蚀快慢的三个规律
①金属腐蚀类型的差异
电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护腐蚀措施的腐蚀。
②电解质溶液的影响a．对同一金属来说，腐蚀的快慢(浓度相同)：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质
溶液。
b．对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，腐蚀越快。
③活泼性不同的两金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。
(2)两种腐蚀与三种保护
①两种腐蚀：析氢腐蚀、吸氧腐蚀(关键在于电解液的pH)。
②三种保护：电镀保护、牺牲阳极的阴极保护法、外加电流的阴极保护法。
1．（2023·湖北·校联考模拟预测）科研团队开创了海水原位直接电解制氢的全新技术(如图
所示)。该研究的关键点是利用海水侧和电解质 侧的水蒸气压力差使海水自发蒸发，
并以蒸汽形式通过透气膜扩散到电解质侧重新液化，即“液-气-液”水迁移机制，为电解
提供淡水。下列叙述错误的是
A．直接电解海水存在阳极易腐蚀问题
B．液态水、阴离子分别不能通过膜a、膜b
C．铅酸蓄电池做电源时， 电极与N电极相连
D．电解过程中，阴极区溶液 可能不变
2．（2023·浙江杭州·浙江省临安中学校联考一模）科学家利用多晶铜高效催化电解 制
乙烯，原理如图所示。已知：电解前后电解液浓度几乎不变。下列说法正确的是
A．铂电极为阳极，产生的气体是 和
B．铜电极的电极反应式为
C．通电过程中，溶液中 通过阴离子交换膜向右槽移动
D．当电路中通过 电子时，理论上能产生3．（2023·山东济南·山东省实验中学校考模拟预测）工业上电解MnSO 溶液制备Mn和
4
MnO 的工作原理如图所示，下列说法错误的是
2
A．电流由钛电极经MnSO 溶液流向不锈钢电极
4
B．阳极反应式为Mn2+—2e—+2H O=MnO +4H+
2 2
C．离子交换膜为阳离子交换膜
D．当电路中有2mole-转移时，生成55gMn
4．（2023·湖北·校联考模拟预测）科学工作者提出了一种在室温条件下以 和甲醇为原
料合成碳酸二甲酯 的电化学方案，其原理如图所示。下列说法中错误的是
A．催化电极b连接电源的正极
B． 数目在反应过程中减少了
C．阴极的电极反应为
D．电路中转移2mol 时，理论上会产生90g碳酸二甲酯
5．（2023·云南·校联考二模）某课题组利用间接电解法除去空气中的NO，装置如图所示。
下列说法不正确的是A．电极X连接电源的正极，膜选择阴离子交换膜
B．A口中出来的物质是O 和较浓的硫酸
2
C．阴极的电极反应式为2 +2e-+2H+= +2H O
2
D．电路中每通过1mole- ，可吸收标况下11. 2L NO
6．（2023·辽宁·校联考一模）利用电化学装置除去工业尾气中 的示意图如下。
该装置工作时，下列叙述错误的是
A．b极为电源正极
B．该处理的总反应为
C．工作一段时间后，阴极区溶液浓度不变
D．导线上每通过 ，溶液中增加
7．（2023·湖北武汉·统考模拟预测）科学家近年发明了一种新型光电催化装置，它能将葡
萄糖和CO 转化为甲酸盐，如图所示。光照时，光催化电极a产生电子(e-)和空穴(h+)，图
2
中的双极膜中间层中的HO会解离产生H+和OH-。
2下列说法错误的是
A．光催化电极a的反应为C H O+12h++18OH-=6HCOO-+12H O
6 12 6 2
B．双极膜中间层中的H+在外电场作用下向催化电极b移动
C．理论上电路中转移4mole-时可生成2molHCOO-
D．阳极区和阴极区的pH均减小
8．（2023·浙江·校联考一模）利用光伏电池与膜电解法制备Ce(SO) 溶液的装置如图所示，
4 2
下列说法不正确的是
A．该光伏电池的P电极为正极
B．电解池中纯铜为阴极，其电极反应式为Cu2+ +2e- =Cu
C．该离子交换膜为阴离子交换膜， 由左池向右池迁移
D．电路中有0.1mol电子通过时，阳极室生成33.2g Ce(SO )
4 2
9．（2023·北京海淀·统考二模）甲、乙同学分别用如图所示装置验证铁的电化学防腐原理，
相同时间后继续进行实验。
实验①：甲同学分别向Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近滴加K[Fe(CN) ]溶液，Ⅰ中产生蓝色沉淀，
3 6
Ⅱ中无沉淀。
实验②：乙同学分别取Ⅰ、Ⅱ中Fe电极附近溶液，滴加K[Fe(CN) ]溶液，Ⅰ、Ⅱ中均无
3 6
沉淀。下列说法正确的是
A．Ⅰ是牺牲阳极保护法，正极反应式为
B．Ⅱ为外加电流阴极保护法，Fe电极与外接电源的正极相连
C．由实验①中Ⅰ、Ⅱ现象的差异，推测K[Fe(CN) ]在Ⅰ中氧化性强于Ⅱ
3 6
D．由实验可知，两种保护法均能保护 ，且Ⅱ保护得更好
10．（2023·北京丰台·统考二模）电化学的应用领域非常广泛。下列说法不正确的是
A．电解 溶液时，与直流电源负极相连的石墨棒上逐渐覆盖红色的铜
B．铜板上铁铆钉在中性水膜中被腐蚀时，正极发生的电极反应为：
C．电解饱和食盐水的过程中，阴极区碱性不断增强
D．铅蓄电池放电时，电子由 通过导线流向
11．（2023·北京东城·统考二模）用下图所示的实验装置，按下列实验设计不能完成的实
验是
选
实验目的 实验设计
项
A 减缓铁的腐蚀 X为石墨棒，溶液含 ，开关K置于A处
B 模拟铁的吸氧腐蚀 X为锌棒，溶液含 ，开关K置于B处
C 在铁棒上镀铜 X为铜棒，溶液含 ，开关K置于A处
比较铁和铜的金属活动性
D X为铜棒，溶液含 ，开关K置于B处
强弱
A．A B．B C．C D．D
12．（2023·北京房山·统考二模）海水中有丰富的锂资源，我国科学家研发出利用太阳能
从海水中提取金属锂的技术，提取原理如下图所示：
下列说法不正确的是
A．电极a为阴极
B．金属锂在电极a上生成
C．电解过程中b极附近溶液pH逐渐减小
D．b极仅产生一种气体。反应式为
13．（2023·四川成都·校联考三模）一种利用电化学原理将海水养殖过程中产生的氨氮污
染物(以 计)转化为无污染物质的方法如图所示。下列叙述错误的是
A．电源a极为负极
B．Ti电极及附近区域可以产生H 和NH
2 3
C．Ti/TiO -RuO-IrO 电极附近发生的反应有：3HClO+2 =N ↑+3H O+5H++3Cl−
2 2 2 2 2
D．电解过程中，当处理氨氮污染物1mol时，外电路转移3mol电子
14．（2023·湖北·校联考模拟预测）我国某科研团队设计了一种新型能量存储/转化装置(如
图所示)。闭合K、断开K 时，制氢并储能；断开K、闭合K 时，供电。已知Zn(OH) 与
2 1 2 1 2
Al(OH) 的性质相似。下列说法正确的是
3A．制氢时，太阳能直接转化为化学能
B．制氢时，每产生1molH ，X电极的质量增加2g
2
C．供电时，Zn电极发生的反应为Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)
2
D．供电时，电子流向为：Zn电极→用电器→X电极
15．（2023·山东临沂·校联考模拟预测）在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基
自由基(·OH)处理含苯酚废水和含甲醛废水的原理如图。已知：双极膜中间层中的HO解
2
离为 和 。下列说法错误的是
A．双极膜将水解离为 和 的过程是物理变化
B．阴极电极反应式为
C．每处理9.4g苯酚，理论上有 透过膜
D．通电一段时间后，苯酚和甲醛转化生成 的物质的量之比为7：6
16．（2023·辽宁·统考高考真题）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：
17．（2023·全国·统考高考真题）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·浙江·高考真题）在熔融盐体系中，通过电解 和 获得电池材料 ，
电解装置如图，下列说法正确的是
A．石墨电极为阴极，发生氧化反应B．电极A的电极反应：
C．该体系中，石墨优先于 参与反应
D．电解时，阳离子向石墨电极移动
19．（2022·重庆·统考高考真题）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
20．（2022·辽宁·统考高考真题）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
21．（2022·湖北·统考高考真题）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备
，过程如图所示( 为甲基)。下列说法正确的是A．生成 ，理论上外电路需要转移 电子
B．阴极上的电极反应为：
C．在电解过程中 向铂电极移动
D．电解产生的 中的氢元素来自于
22．（2022·海南·统考高考真题）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
23．（2022·浙江·统考高考真题）通过电解废旧锂电池中的 可获得难溶性的
和 ，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。
电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的是A．电极A为阴极，发生还原反应
B．电极B的电极反应：
C．电解一段时间后溶液中 浓度保持不变
D．电解结束，可通过调节 除去 ，再加入 溶液以获得
24．（2021·江苏·高考真题）通过下列方法可分别获得H 和O：①通过电解获得NiOOH
2 2
和H(如图)；②在90℃将NiOOH与HO反应生成Ni(OH) 并获得O。下列说法正确的是
2 2 2 2
A．电解后KOH溶液的物质的量浓度减小
B．电解时阳极电极反应式：Ni(OH) +OH--e-=NiOOH+H O
2 2
C．电解的总反应方程式：2HO 2H↑+O ↑
2 2 2
D．电解过程中转移4mol电子，理论上可获得22.4LO
2
25．（2021·湖北·统考高考真题）NaCr O 的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为
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CrO。电解法制备CrO 的原理如图所示。下列说法错误的是
3 3
A．电解时只允许H+通过离子交换膜B．生成O 和H 的质量比为8∶1
2 2
C．电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大
D．CrO 的生成反应为：Cr O +2H+=2CrO +H O
3 2 3 2
