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第03 讲 电解池、金属的腐蚀与防护
目录
01 课标达标练
题型01 考查电解的原理
题型02 考查电解原理的应用
题型03 考查电解法制备物质
题型04 考查金属腐蚀的原理与探究
题型05 考查金属的防护
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 考查电解的原理
1．（24-25 高三下·安徽·联考）以双金属团簇催化剂
电催化硝酸还原反应的机理如图所示(*为催化
剂表面吸附的微粒)：
下列说法错误的是
A．
电极连接电源的正极
B．电极上生成
的过程中存在反应
C．电解一段时间后，溶液中[
]增大
1
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D．生成
，理论上电路中转移
电子
2．（24-25 高三下·安徽·联考）“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、
反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合
高效制
的方法，装置如图所示。部分反应机理为：
。下列说法错误的是
A．相同电量下
理论产量是传统电解水的2 倍
B．阴极反应：
C．电解时
通过阴离子交换膜向a 电极方向移动
D．阳极反应：
3．（2025·安徽蚌埠·二模）我国学者研制了一种二次电池，放电时其工作原理如图。下列说法错误的是
A．放电时，镍基电极的电势高于锌基电极
B．放电时，
向镍基电极移动
C．充电时，镍基电极附近溶液
增大
D．充电时，阴极反应式为
4．（2025·安徽淮南·二模）锌—空气电池具有高能量密度、高安全性等优点。下列说法正确的是
2
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A．放电时，
移向空气电极
B．放电时，空气电极的电极反应为
C．充电时，锌电极接电源的正极
D．充电时，每生成
，理论上生成锌的质量为
5．工业上可用电解法将废水中较高浓度的铬酸钾溶液制成重铬酸钾溶液，其工作原理如图所示，下列说
法正确的是
A．惰性电极N 为阳极，
被氧化
B．惰性电极M 的电极反应式为
C．惰性电极N 的电势小于惰性电极M 的电势
D．阳极区溶液中
由amol 变成bmol 时，理论上生成的
为
02 考查电解原理的应用
6．（24-25 高三上·安徽·期中）根据下图回答，下列说法错误的是
A．燃料电池中正极反应为
3
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B．此装置用于粗铜精炼时，硫酸铜溶液的浓度不变
C．硫酸铜溶液中
向b 极移动
D．若用该装置进行粗铜的精炼，当通入
氢气时，理论上可得到
精铜
7．（24-25 高三上·安徽阜阳·联考）低碳经济、低碳生活是当今社会的一种追求，已成为社会发展和家庭
生活的主旋律。常温下，一种电解CO2制乙烯的原理如图所示(电解过程中，HC
的物质的量基本保持不
变)。下列说法正确的是
A．该离子交换膜为阳离子交换膜
B．在铂电极只产生一种气体且该气体可循环利用
C．多晶铜电极的电极反应为14CO2+12e-+8H2O=C2H4+12HC
D．理论上有12 mol 电子通过KHCO3溶液时，会制得标准状况下22.4 L C2H4
8．（24-25 高三上·安徽六安·联考）电有机合成相对于传统有机合成具有显著优势，利用如图所示装置实
现电催化合成呋喃二甲酸。下列说法错误的是
A．催化电极能降低电极反应的活化能
B．
在催化电极a 放电可得到
mol 呋喃二甲酸
C．阴极反应为
D．电路中每转移
，阳极区与阴极区溶液质量变化的差为
4
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9．（24-25 高三上·安徽·联考）清华大学研制的常温常压用惰性电催化材料合成尿素
的电化
学装置原理图如下：
下列有关说法正确的是
A．M 为电源正极，F 为装置的阴极
B．膜为质子交换膜，
从E 极向F 极运动
C．E 极的电极反应式为：
D．标准状况下产生
时，理论上生成0.45g 尿素
10．（24-25 高三上·安徽合肥·联考）一种利用金属磷化物作为催化剂，将
转化成甲酸钠的电化学
示意图如图，阴极生成
和一种气体。下列说法错误的是
A．b 为电源正极
B．
由右侧室向左侧室移动
C．阴极的电极反应式为
D．理论上，当电路中转移
时，阴极室质量增加
5
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03 考查电解法制备物质
11．（24-25 高三上·安徽合肥·期中）磷酸铁(FePO4)主要用于制造磷酸铁锂电池材料。工业上可以用电解磷
铁渣(主要含FeP 等)的方法制备FePO4，装置如图所示。下列说法正确的是
A．溶液中H+穿过质子交换膜向磷铁渣电极移动
B．电解结束一段时间后，NaOH 浓度不变
C．阳极的电极反应：
D．每生成1mol FePO4，石墨电极产生2molO2
12．（24-25 高三上·安徽·开学考试）甘油高选择性转化为甲酸盐与制氢的酸碱双电解液电化学原理如图所
示，下列说法错误的是
A．
电极为阴极
B．
通过阳离子交换膜由左侧移向右侧
C．
电极的电极反应式为
D．当电路中转移
电子时，
电极区溶液质量增重
13．某研究小组采用电催化法将生物质产品
(
)和
(甘油：
)转化为高
附加值化学品
(
)和
，装置如图所示。
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该装置工作过程中，下列叙述正确的是
A．X 极为阳极，发生氧化反应
B．一段时间后，Y 电极附近电解液的
不变
C．当生成
时，理论上外电路中转移
电子
D．Y 电极的电极反应式为
14．一种利用硝酸盐和甘油绿色、连续合成氨气和甲酸的电化学装置如图。下列说法错误的是
A．b 电极应接电源正极
B．a 电极的电极反应为
C．理论上，每消耗0.1mol
，同时生成0.3mol
（忽略水解）
D．为实现电解池连续稳定工作，隔膜应为阳离子交换膜
15．碱性条件下(电解质溶液为KOH 溶液)，电催化共还原
与
制备乙酰胺
是一种碳中
和与废水处理有机结合的绿色电化学策略，其装置如图所示。
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下列说法错误的是
A．离子交换膜为阴离子交换膜
B．M 极存在电极反应：
C．理论上，N 极收集到气体2.24L(标准状况下)，M 极可制得乙酰胺的质量为5.9g
D．
与
为制备乙酰胺的中间产物
04 考查金属腐蚀的原理与探究
16．点蚀又称小孔腐蚀，是一种极端的局部腐蚀形态，大多数点蚀是由
引起的。曾侯乙青铜编钟发生
点蚀的基本原理为
，下列说法不正确的是
A．潮湿的空气会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀
B．负极反应为
C．点蚀的过程中化学能转化为电能
D．长江中的轮船比大海中的轮船更容易发生点蚀
17．（2025·安徽安庆·二模）为了更好模拟在
的混合溶液中钢铁电化学腐蚀的过程，利用压强传感
器、氧气传感器进行数字化实验，得出相应的图像数据如图所示。下列说法错误的是
A．
内平均反应速率
B．反应初期氧气减少，总压增大，说明初期以析氢腐蚀为主，不受其他因素影响
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C．以析氢腐蚀为主时，
越小，腐蚀越快
D．
后，碳粉表面发生的主要电极反应是
18．我国科研人员制备了一种镁海水溶解氧电池，以镁合金为负极，碳纤维刷电极为正极，海水为电解液。
适合用于海洋灯塔供电和钢制灯塔防腐蚀等。下列说法不正确的是
A．镁电极Mg 化合价升高发生氧化反应
B．电池工作时，海水中的
向正极移动
C．正极的电极反应式为：
D．若用牺牲阳极法进行灯塔防腐蚀，灯塔应作为负极
19．根据下列实验操作及现象进行的分析和推断，正确的是
操
作
现
象
一段时间后：①中裸露在外的铁钉附近区域变红；②中裸露在外的铁钉附
近区域_______，铜丝附近区域_______。
A．①中铁钉附近变红，因为发生
，促进了水的电离
B．②中现象是：铁钉附近区域变红，铜丝附近变蓝
C．②中正极区域发生了反应：
D．①和②中发生的氧化反应均可表示为
(M 代表铁或铜)
20．深中通道是集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的超级工程，其海底隧道是国内首座采用钢壳混凝土
组合结构建造的沉管隧道。下列说法不正确的是
A．钢壳混凝土中的钢壳合金比纯铁硬度大
B．海水会引起钢壳锈蚀，钢壳锈蚀属于吸氧腐蚀
C．海水中发生化学腐蚀的速率大于电化学腐蚀的速率
D．在钢壳沉管的外层表面镀
保护钢壳，利用了牺牲阳极法
05 考查金属的防护
21．海港码头埋设管道的钢制阀门会受到海水的长期侵袭，可利用电化学保护法防止钢制阀门的腐蚀，示
意图如下：
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下列说法不正确的是
A．该装置防腐蚀的方法称为牺牲阳极法
B．物块X 可选用锌块
C．钢制阀门在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应为
D．当导线上通过的电子越多，钢制阀门被腐蚀得越严重
22．我国某跨海大桥的钢制桥墩采用镁合金块进行防腐保护。下列相关说法正确的是
A．钢制桥墩为负极，发生氧化反应
B．镁的电极反应为：
C．镶嵌的镁合金块无需更换，可永久保护桥墩
D．该防护方法需外接直流电源辅助
23．我国在桥梁建造领域在世界处于领先地位，在桥梁的设计中防腐蚀是一个重要课题。下列说法正确的
是
A．在钢铁桥梁表面镀锌防腐则锌失去电子，发生化学腐蚀
B．可将桥梁钢铁构件与电源正极连接减缓腐蚀发生
C．在钢铁桥墩外部加装铜质外壳，利用了牺牲阳极保护法
D．桥梁钢铁材料在海水中发生吸氧腐蚀时正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-
24．下列说法正确的是
A．图①铁电极表面产生黄绿色气体
B．根据图②，若在铁上镀铜，电极材料为Cu
C．根据图③，为减缓铁的腐蚀，开关K 应置于
处
D．图④可构成铜锌双液原电池，并能持续供电
25．（2024·湖北·一模）港珠澳大桥的设计使用寿命高达120 年，主要的防腐方法有：①钢梁上安装铝片；
②使用高性能富锌(富含锌粉)底漆；③使用高附着性防腐涂料；④预留钢铁腐蚀量。下列分析不合理的是
A．若将钢梁与直流负极相连，也可减慢腐蚀速率
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B．防腐过程中铝和锌均作为负极，失去电子
C．方法①②③只能减缓钢铁腐蚀，未能完全消除
D．钢梁在水下部分比在空气与水交界处更容易腐蚀
1．利用不同氢源(D2O 和HCHO)在两个Pd 膜电极上同时对同一有机物进行双边加氢的原理如图所示(以
NaOH 溶液为电解质溶液，—H 可用H 表示)。下列说法正确的是
A．电子的流向：电源负极→M 极→电解质溶液→N 极→电源正极
B．电解一段时间后，阳极室溶液pH 升高
C．消耗1mol
，有4mol 阴离子通过交换膜
D．若无论电解多久N 极区产物中也不会有
，则存在反应：
2．己二腈[
]是合成尼龙-66 的原料。可用电解丙烯腈(
)的方法合成己二腈，装
置如图。已知：阳／阴极反应物的还原／氧化性越强，电解所需电压越小，消耗的电能越少。下列说法正
确的是
A．在阳极获得己二腈
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B．电解过程中，
通过质子交换膜向阳极区移动
C．制得1mol 己二腈的同时，理论上会产生
D．若要降低电解丙烯腈的能耗，可向阳极室中加入强还原剂
3．某科研小组以硝基苯为原料电催化合成
的装置如图所示，M 极和N 极为覆盖催化剂的惰
性电极，装置工作时定时将N 电极室溶液转移至M 电极室。
下列说法正确的是
A．装置工作时，
通过离子交换膜移向N 极
B．阳极反应式：2
C．N 极每消耗1mol
，转移
D．M 电极消耗的
和N 电极产生的相等
4．羟基自由基
具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下，
利用双极膜电解池产生羟基自由基
处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如图所示。已知：双极膜中
间层中的
解离为
和
。下列说法错误的是
A．M 极电极反应式：
B．电极电势：N>M
C．每处理
甲醛，理论上有0.8molH+透过膜b
D．通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成
物质的量之比为7 6∶
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5．一种利用电化学方法将生物质转化生成的
高效合成有机硫化合物的工作原理如图。电解质为
溶液，在高纯度导电炭黑(KB)催化作用下，
和
在电极表面形成
、
和
等有机硫化合物。下列说法错误的是
A．KB 能导电是因为其有类石墨的大π 键微观结构
B．离子交换膜为阳离子交换膜
C．生成
的电极反应式为
D．理论上，每形成
键，体系生成标况下
6．电催化还原
制CO 对减少温室气体排放具有重要意义，装置如图所示。图中的双极膜中间层中的
解离为
和
，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是
A．M 接电源正极
B．N 极电极反应式为
C．制得1molCO，理论上外电路中迁移了2mol 电子
D．双极膜中间层中的
在外电场作用下向M 电极方向迁移
7．利用
在碱性条件下实现废水中
（Ⅲ）的回收，铬的去除率大于
，其装置如图所示。下列
说法正确的是
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A．膜a，膜b 均为阳离子交换膜
B．废水室中反应的离子方程式为
C．反应一段时间后，阴极区溶液的pH 减小
D．通电过程中石墨N 极每产生33.6L 气体，则双极膜内减少
8．乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O
解离为H＋和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是
A．铅电极的电势高于石墨电极的电势
B．阳极上的电极反应式为：
＋2H＋＋2e-→
＋H2O
C．制得2 mol 乙醛酸，理论上外电路中迁移了4mol 电子
D．双极膜中间层中的H＋在外电场作用下向铅电极方向迁移
9．利用多膜装置通过电解法可以制备KNO3，同时获得一定的副产品，其电解装置如图所示。下列说法正
确的是
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A．Y 膜为阳离子交换膜
B．阴极室溶液中OH-浓度逐渐降低
C．理论上每生成1molCl2，阴极室溶液质量增加46g
D．理论上每生成标准状况下22.4LCl2，阳极室内溶液质量减少149g
10．采用中性红试剂利用电解原理直接捕获空气中的二氧化碳的装置图如下，下列说法正确的是
已知：中性红NR：
，
：
A．若用铜锌原电池进行电解，a 极接铜锌原电池的
板
B．电解时，极的电极反应式为：
C．装置中离子交换膜为阴离子交换膜
D．左储液罐发生反应的离子方程式为：
1．（2025·湖南·高考真题）一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是
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A．电解过程中，
向左室迁移
B．电解过程中，左室中
的浓度持续下降
C．用湿润的蓝色石蕊试纸置于b 处，试纸先变红后褪色
D．
完全转化为
的电解总反应：
2．（2025·广东·高考真题）一种高容量水系电池示意图如图。已知：放电时，电极Ⅱ上
减少；电极
材料每转移1mol 电子，对应的理论容量为
。下列说法错误的是
A．充电时Ⅱ为阳极
B．放电时Ⅱ极室中溶液的pH 降低
C．放电时负极反应为：
D．充电时16gS 能提供的理论容量为
3．（2025·云南·高考真题）一种用双极膜电渗析法卤水除硼的装置如图所示，双极膜中
解离的
和
在电场作用下向两极迁移。除硼原理：
。下列说法错误的是
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A．Pt 电极反应：
B．外加电场可促进双极膜中水的电离
C．Ⅲ室中，X 膜、Y 膜分别为阳离子交换膜和阴离子交换膜
D．Ⅳ室每生成
，同时Ⅱ室最多生成
4．（2025·河南·高考真题）一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以
形式回收含锂废弃物中
的锂元素，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A．Ⅱ为阳离子交换膜
B．电极a 附近溶液的
减小
C．电极b 上发生的电极反应式为
D．若海水用
溶液模拟，则每脱除
，理论上可回收
5．（2025·安徽·高考真题）下列实验操作能达到实验目的的是
选
项
实验操作
实验目的
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A
将铁制镀件与铜片分别接直流电源的
正、负极，平行浸入
溶液中
在铁制镀件表面镀铜
B
向粗盐水中先后加入过量
溶
液、
溶液和
溶液
粗盐提纯中，去除
、
和
杂
质离子
C
向
溶液中滴加
5 滴
溶液，再滴加5 滴
溶液
探究
对如下平衡的影响：
D
将有机物M 溶于乙醇，加入金属钠
探究M 中是否含有羟基
A．A
B．B
C．C
D．D
6．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）巧设实验，方得真知。下列实验设计合理的是
A．除去
中的HCl
B．制备少量NO 避免其被氧
化
C．用乙醇萃取
中的
S
D．制作简易氢氧燃料电池
A．A
B．B
C．C
D．D
7．（2025·全国卷·高考真题）下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是
A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应：
B．铁发生腐蚀生锈的反应：
C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜：
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D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应：
8．（2024·广东·高考真题）我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使
用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是
A．钢铁外壳为负极
B．镶嵌的锌块可永久使用
C．该法为外加电流法
D．锌发生反应：
9．（2024·浙江·高考真题）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
10．（2024·浙江·高考真题）破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成
和
，下列说
法不正确的是
A．氨水浓度越大，腐蚀趋势越大
B．随着腐蚀的进行，溶液
变大
C．铁电极上的电极反应式为：
D．每生成标准状况下
，消耗
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