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第 19 讲 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
第一部分：高考真题感悟
1．（2022·广东·高考真题）科学家基于 易溶于 的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电
池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为： 。下列说法
正确的是
A．充电时电极b是阴极
B．放电时 溶液的 减小
C．放电时 溶液的浓度增大
D．每生成 ，电极a质量理论上增加
2．（2022·北京·高考真题）利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
序
装置示意图 电解质溶液 实验现象
号
阴极表面有无色气体，一段时间后阴
① 极表面有红色固体，气体减少。经检
验电解液中有
阴极表面未观察到气体，一段时间后
② 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
3．（2022·辽宁·高考真题）某储能电池原理如图。下列说法正确的是
A．放电时负极反应：
B．放电时 透过多孔活性炭电极向 中迁移
C．放电时每转移 电子，理论上 吸收
D．充电过程中， 溶液浓度增大
4．（2022·海南·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
5．（2022·湖北·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
第二部分：最新模拟精练
完卷时间：50分钟
一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）
1．（2022·新疆·二模）电解合成1 ，2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是
A．a为电源正极
B．该装置总反应为CH =CH +2NaCl+2H O ClCH CHCl+2NaOH+H
2 2 2 2 2 2C．X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜
D．液相反应为CH =CH +2CuCl = ClCH CHCl+ 2CuCl(s)
2 2 2 2 2
2．（2022·江西·三模）“碳中和”大背景下，一种利用Ag－Cu纳米阴极将CO 电化学转化为C H 或
2 2 4
C HOH的装置如图所示。下列说法正确的是
2 5
A．M极应与外接电源的正极相连
B．装置中离子透过膜为阴离子透过膜
C．装置工作时，N极区SO 的浓度不变(N极为石墨电极)
D．M极生成乙醇的电极反应式为2CO+12H++12e-=C HOH+3H O
2 2 5 2
3．（2022·甘肃平凉·二模）某科研小组研制了一种通过电解将草酸(HOOC-COOH)转化为羟基乙酸
(HOCHCOOH)的装置。固体聚合物为两面分别是以YO 为基质的阳极和TiO 涂覆的阴极，H+可通过固体
2 2 3 2
聚合物电解质。其装置如图所示，下列说法错误的是
A．电源的a极为负极
B．电解池工作时，H+通过固体聚合物电解质向右移动
C．为增强阳极电解液的导电性，可在水中添加适量NaSO
2 4
D．阴极上的电极反应式为HOOC-COOH+4H++4e-=HOCH COOH+H O
2 2
4．（2022·四川凉山·三模）如图是利用KCl、NaNO 为原料制取KNO 和NaCl的电化学装置，A、C代表
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不同类别的选择性离子通过膜，M、N为电极，下列有关说法中正确的是A．A为阳离子交换膜，C为阴离子交换膜
B．该装置中电子由电极b流向电极N，电极M流向电极a
C．电解总反应：KCl+NaNO KNO+NaCl
3 3
D．可以用纯铜作为M电极的材料
5．（2022·四川雅安·三模）硬水除垢可以让循环冷却水系统稳定运行。某科研团队改进了主动式电化学硬
水处理技术，原理如图 (R表示有机物)所示。下列说法错误是
A．a端为电源正极，处理后的水垢沉积在阴极底部
B．处理过程中C1-可以循环利用
C．铂电极M发生的电极反应式：2Cl- +2e- =Cl ↑； 2HO+4e- =O ↑+4H+
2 2 2
D．铂电极M处产生的H+移向铂电极N
6．（2022·安徽师范大学附属中学模拟预测）近日，我国学者在Science报道了一种氯离子介导的电化学合
成方法，能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烷，电化学反应的过程如图所示。在电解结束后，将
阴、阳极电解液输出混合，便可反应生成环氧乙烷。下列叙述错误的是A．电解过程中Cl-透过交换膜向左侧移动
B．电解结束溶液混合后KCl的浓度与电解前的相等
C．每生成1mol环氧乙烷，理论上电路中转移电子数为2N
A
D．工作过程中Ni电极附近的电极反应式为2HO+2e-=2OH-+H ↑
2 2
7．（2022·河南·模拟预测）氯化氢回收氯气技术近年来为科学研究的热点，一种新的氯化氢电解回收氯气
的过程如图。下列说法正确的是
A．石墨电极连接电源正极
B．H+透过交换膜从石墨电极向铂电极移动
C．石墨电极区域的电极反应为Fe3++e- =Fe2+
D．随着反应的进行，阴阳两极电解质溶液pH均升高。
8．（2022·四川省泸县第二中学一模）对氨基苯甲酸( )是一种用途广泛的化工产品和医
药中间体，以对硝基苯甲酸( )为原料，采用电解法合成它的装置如图。下列说法中
正确的是A．左边电极电势比右边高
B．每转移1mole-时，阳极电解质溶液的质量减少8g
C．阴极的主要电极反应式为 +6e-+6H+→+2H2O
D．反应结束后阳极区pH增大
9．（2022·河南河南·模拟预测）一种采用SOEC共电解HO/CO 技术合成CH 的工作原理如图所示。图中
2 2 4
三相界面即电子导体相、离子导体相和气相共存的界面。
下列说法正确的是
A．电解时，M电极与电源的负极相接
B．电解时，阴极电极反应式之一为CO+2e-=CO+O2-
2
C．若电解过程中生成22. 4 L CH ，则转移电子的数目一定为6N
4 A
D．若该装置能为外界提供电力，则M电极为负极
10．（2022·广东广州·三模）某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，设计下
表实验。将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞。从胶头滴管中一次性滴入醋酸溶液，
同时测量容器中的压强变化。下列说法不正确的是
编 实验目的 碳粉/g 铁粉/g 醋酸/ 醋酸/号
① 为以下实验作参照 0.5 2.0 90.0 2.0
② 醋酸浓度的影响 0.5 a 36.0 2.0
③ M 0.2 2.0 90.0 2.0
A．
B．M为“碳粉质量的影响”
C．该实验一共探究了4种影响因素
D．铁发生电化学腐蚀负极反应为
11．（2022·湖北·天门市教育科学研究院模拟预测）我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。
某高校研究团队提出，利用TiO 基催化剂光催化还原CO 转化为甲醇，并利用产生的电能进一步电解制备
2 2
新型高效净水剂NaFeO 其原理如图所示。下 列说法正确的是
2 4
A．电极c为负极，发生还原反应。
B．电极d的电极反应式为2HO+4e -=O ↑+ 4H+
2 2
C．Fe电极的电势高于Cu电极的电势
D．离子交换膜n、m分别为阴、阳离子交换膜
12．（2022·江西抚州·模拟预测）含可钝化金属的工业管道或反应器，由于会被内部溶液腐蚀，通过外接
电源而钝化，称之为阳极保护法。下图是某金属外接电势与电流密度的变化关系，有关说法正确的是A．阳极保护法中受保护的金属外接电源的负极
B．电流密度越大，金属受保护程度越好
C．CFD区，金属受到保护
D．外接电势越高，对金属保护性越有效
二、主观题（共3小题，共40分）
13．（2021·北京·模拟预测）（14分）电化学普遍应用于生活和生产中，前途广泛，是科研的重点方向。
(1)为处理银器表面的黑斑( )，将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触， 可转化为Ag。食
盐水的作用为___________。
(2)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯和 ，其原理如图所示(导电壳内部为纳米铁)。
①正极电极反应式为：___________。
②在标准状况下，当电路中有0.4mol电子转移时，就会有___________L乙烷生成。
(3)一种钾离子电池的工作原理如图所示。①放电时 通过阳离子交换膜向___________电极移动(填“石墨”或“ ”)。
②充电时，阳极的电极反应式为：___________。
(4)已知双极膜是一种复合膜，在电场作用下双极膜中间界面内水解离为 和 并实现其定向通过。用
下图所示的电化学装置合成重要的化工中间体乙醛酸。
①阴极电极反应式为___________。
②其中 的作用是___________。
③制得2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了___________mol电子。
14．（2021·北京·模拟预测）（16分）电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：
(1)二氧化氯(ClO )为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开
2
发出用电解法制取ClO 的新工艺如图所示：
2①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO 。产生ClO 的电极应连接电源的
2 2
___________(填“正极”或“负极”)，对应的电极反应式为_____________________。
②a极区pH___________(填“增大”“减小”或“不变”)。
③图中应使用___________(填“阴”或“阳”)离子交换膜。
(2)电解KMnO 溶液制备KMnO 。工业上，通常以软锰矿(主要成分是MnO )与KOH的混合物在铁坩埚(熔
2 4 4 2
融池)中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的KMnO ，化学方程式为___________。用镍片作阳极
2 4
(镍不参与反应)，铁板为阴极，电解KMnO 溶液可制备KMnO 。上述过程用流程图表示如下：
2 4 4
则D的化学式为___________；阳极的电极反应式为___________；阳离子迁移方向是___________。
(3)电解硝酸工业的尾气NO可制备NH NO ，其工作原理如图所示：
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①阴极的电极反应式为___________。
②将电解生成的HNO 全部转化为NH NO ，则通入的NH 与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为
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___________。
15．（2022·重庆·三模）（10分）回答下列问题：
(1)我国某科研团队设计了一种电解装置，将CO 和NaCl高效转化为CO和NaClO，原理如图1所示：
2通入CO 气体的一极为_______(填“阴极”、“阳极”、“正极”或“负极”)，写出该极的电极反应式：
2
_______。
(2)全钒液流电池是利用不同价态的含钒离子在酸性条件下发生反应，其电池结构如图2所示。已知酸性溶
液中钒以VO (黄色)、V2+(紫色)、VO2+(蓝色)、V3+(绿色)的形式存在。放电过程中，电池的正极反应式为
________，右侧储液罐中溶液颜色变化为_______。
(3)如果用全钒液流电池作为图1电解装置的电源，则催化电极b应与该电池的_______极(填“X’或“Y’)相
连；若电解时电路中转移0.4mol电子，则理论上生成NaClO的质量为_______g；
