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第03 讲 电解池、金属的腐蚀与防护
目录
一、题型精讲
题型01 考查电解池原理................................................................................................................................... 1
题型02 考查电解规律及其应用.......................................................................................................................3
题型03 考查电解原理的应用........................................................................................................................... 5
题型04 考查离子交换膜在电解中的应用.......................................................................................................8
题型05 考查电解的相关计算......................................................................................................................... 10
题型06 考查金属的腐蚀................................................................................................................................. 12
题型07 考查金属的防护................................................................................................................................. 15
二、靶向突破
题型01 考查电解池原理
1.电解定义：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过程。
2.电解池定义：将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闭合回路；④电解质溶液或熔融电解质
电
极
阳极
与电源正极相连的电极，发生氧化反应
阴极
与电源负极相连的电极，发生还原反应
离子流向
阳离子移向电解池的阴极；阴离子移向电解池的阳极
电子流向
从电源负极流向电解池的阴极，从电解池的阳极流向电源的正极
3．电解池阴阳极的判断方法
1
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【解题通法】电解池电极产物的判断
【例1】（2025·河北石家庄·一模）在某电解质溶液里，用M 和N 作电极，通电一段时间后，发现M 极质
量减小，N 极质量增大，符合这一情况的是( )
A．电解质溶液是稀硫酸
B．M 是阳极，N 是阴极
C．M 和N 都是石墨电极
D．M 是阴极，N 是阳极
【变式1-1】（2025·辽宁鞍山·一模）如图所示是电解CuCl2溶液的装置，其中c、d 为石墨电极。则下列有
关判断正确的是( )
A．a 为负极、b 为正极
B．a 为阳极、b 为阴极
C．电解过程中，d 电极质量增加
2
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D．电解过程中，氯离子浓度不变
【变式1-2】（2025·河南开封·一模）某同学按如图所示的装置进行电解实验。下列说法正确的是( )
A．电解过程中，铜电极上有H2产生
B．电解初期，主反应方程式为Cu＋H2SO4=====CuSO4＋H2↑
C．电解一定时间后，石墨电极上始终无铜析出
D．整个电解过程中，H＋的浓度不断增大
【变式1-3】（2025·湖北鄂州·一模）如图所示，在一定电压下用惰性电极电解由等物质的量浓度的
FeCl2、HCl 组成的混合溶液。已知在此电压下，阴、阳离子根据放电顺序都可能在阳极放电，下列分析不
正确的是( )
A．C1电极上的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
B．C2电极处溶液首先变棕黄色
C．C2电极上可依次发生的电极反应为Fe2＋－e－===Fe3＋、2Cl－－2e－===Cl2↑
D．当C1电极上有2 g 物质生成时，就会有2NA个电子通过溶液发生转移
题型02 考查电解规律及其应用
1．电解水型
电解质
H2SO4
NaOH
Na2SO4
阳极反应式
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
阴极反应式
4H＋＋4e－===2H2↑
4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－
4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－
pH 变化
减小
增大
不变
复原加入物质
H2O
2.电解电解质型
电解质
HCl
CuCl2
阳极反应式
2Cl－－2e－===Cl2↑
3
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阴极反应式
2H＋＋2e－===H2↑
Cu2＋＋2e－===Cu
pH 变化
增大
—
复原加入物质
HCl(g)
CuCl2(s)
3.电解质和水都发生电解型
电解质
NaCl
CuSO4
阳极反应式
2Cl－－2e－===Cl2↑
2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
阴极反应式
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
2Cu2＋＋4e－===2Cu
pH 变化
增大
减小
复原加入物质
HCl(g)
CuO 或CuCO3(s)
【解题通法】电极反应式及电解总反应方程式的书写步骤
[以惰性电极电解Cu(NO3)2溶液为例]
【例2】（2025·湖北·二模）用惰性电极电解稀硫酸、Cu(NO3)2、NaCl 的混合液，最初一段时间阴极和阳
极上析出的物质分别是( )
A．H2和Cl2
B．H2和O2
C．Cu 和Cl2
D．Cu 和O2
【变式2-1】（2025·安徽阜阳·一模）某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。通电后，
溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。下列说法正确的是( )
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A．电源中a 为负极，b 为正极
B．电解池中的电解液不可以是NaCl 溶液
C．B 电极发生的反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
D．A、B 两端都必须使用铁作为电极
【变式2-2】（2025·广西柳州·一模）下列关于如图电解池工作时的相关叙述正确的是( )
A．Fe 电极为阳极，发生氧化反应
B．Cl－向石墨电极做定向移动
C．石墨电极上的电极反应：Fe3＋＋3e－===Fe
D．电解池总反应：2Cl－＋2Fe3＋=====Cl2↑＋2Fe2＋
【变式2-3】（2025·湖南·二模）用惰性电极电解足量的Cu(NO3)2溶液，下列说法不正确的是( )
A．阴极上的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu
B．阳极上的电极反应式为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
C．若有6.4 g 金属Cu 析出，放出的O2为0.05 mol
D．恰好电解完时，加入一定量的Cu(NO3)2使溶液恢复到原来的浓度
题型03 考查电解原理的应用
1．电解饱和食盐水(氯碱工业)
5
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离子交换膜法电解饱和食盐水原理示意图
阳极反应
2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)
阴极反应
2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－(还原反应)
总反应(离子方程式)
2Cl－＋2H2O=====2OH－＋Cl2↑＋H2↑
应用
制备氢气、氯气和烧碱
2.电镀
(1)定义：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。
(2)主要目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。
(3)铁件上镀铜
阳极材料
镀层金属(铜片)
装置示意图
阴极材料
待镀金属制品(铁件)
电镀液
含有镀层金属离子的溶液
(CuSO4溶液)
阳极反应
Cu－2e－===Cu2＋
阴极反应
Cu2＋＋2e－===Cu
溶液变化
电解质溶液的浓度保持不变
3.金属的电解精炼(如电解精炼铜，杂质含Zn、Fe、Ag、Au 等)
(1)粗铜为阳极，主要的电极反应式为Cu－2e－===Cu2＋；纯铜为阴极，电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu；电
解质溶液为CuSO4溶液。
(2)活泼性较强的铁、锌等以离子形式进入电解质溶液，活泼性较差的金、银则沉积在电解槽底部形成阳极
泥。
4．电冶金
(1)本质：使矿石中的金属离子获得电子变成金属单质的过程：Mn＋＋ne－=== M。
(2)实例：电解熔融氯化钠可以得到金属钠。
阴极：Na＋＋e－===Na，阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑，总反应：2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑。
【例3】（2025·山东德州·一模）如图是工业电解饱和食盐水的原理示意图，下列有关说法不正确的是(
)
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A．装置中出口①处的物质是氯气，出口②处的物质是氢气
B．该离子交换膜只能让阳离子通过，不能让阴离子通过
C．装置中发生反应的离子方程式为Cl－＋2H＋=====Cl2↑＋H2↑
D．该装置将电能转化为化学能
【变式3-1】（2025·河北衡水·一模）用铁棒和铜棒作为电极，模拟在铁棒上镀铜，实验装置如图所示，下
列判断正确的是( )
A．溶液中阳离子移向b 电极发生还原反应
B．铜棒的材质必须用纯铜
C．电解一段时间后加Cu(OH)2固体使溶液恢复原来的浓度
D．该实验过程中电解质溶液的pH 会不断减小
【变式3-2】（2025·四川泸州·一模）粗铜中含有Fe、Zn、Ni 等杂质，用如图装置精炼铜。下列有关说法
正确的是( )
A．a 是粗铜、b 是纯铜
B．反应前后 CuSO4溶液的浓度保持不变
C．阴极电极反应为 Cu2＋＋2e－===Cu
D．电解过程中，a、b 两极质量的变化量一直相等
【变式3-3】（2025·海南三亚·一模）下列叙述正确的是( )
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A．电镀时，通常把待镀的金属制品作为阳极
B．氢氧燃料电池(酸性电解质)中O2通入正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O
C．电解熔融的NaCl，在阳极能得到Na
D．电解熔融的氧化铝制取金属铝，用铁作为阳极
题型04 考查离子交换膜在电解中的应用
1．常见的离子交换膜
离子交换膜又叫隔膜，由特殊高分子材料制成。离子交换膜分为以下几类：
(1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，不允许阴离子通过。
(2)阴离子交换膜，简称阴膜，只允许阴离子通过，不允许阳离子通过。
(3)质子交换膜，只允许H＋通过，不允许其他阳离子和阴离子通过。
(4)双极膜，亦称双极性膜，膜的一侧为阳膜，只允许阳离子通过，另一侧为阴膜，只允许阴离子通过。
2．离子交换膜的作用
(1)能将两极区隔离，阻止两极区产生的物质接触，防止发生化学反应。
(2)能选择性地通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
3.“离子交换膜”电解池的解题步骤
第一步，分清离子交换膜的类型，判断允许哪种离子通过离子交换膜。
第二步，写出电极反应式，判断离子交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷守恒判断离子迁移方
向。
第三步，分析离子交换膜的作用。在产品制备中，离子交换膜的作用主要是提高产品纯度，避免产物之间
发生反应，或避免产物因发生反应而造成危险。
4．离子交换膜的相关计算
(1)迁移离子所带的电荷总数等于外电路上转移的电子总数。
(2)溶液质量变化等于电极反应引起的变化和离子迁移引起的变化之和。
【解题通法】解答含有离子交换膜的电解类试题的思维流程
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【例4】（2025·河北秦皇岛·一模）三室式电渗析法处理含NH4NO3废水的原理如图所示，工作一段时间
后，在两极区均得到副产品NH4NO3。下列叙述错误的是( )
A．a 极为电源负极，b 极为电源正极
B．c 膜是阳离子交换膜，d 膜是阴离子交换膜
C．阳极电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O
D．Ⅱ室溶液pH 保持不变
【变式4-1】（2025·山西太原·一模）采用电催化氧化法可将污水中毒性较大的含氯有机化合物转化为低毒
性物质，提高产物的可生物降解性。其原理如图所示。下列说法正确的是( )
A．装置中的离子交换膜为质子交换膜
B．电路中每通过2 mol 电子，阳极可收集到标准状况下22.4 L O2
C．阴极电极反应式：RCl＋H＋＋e－===RH＋Cl－
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D．电解过程中阴极室的酸碱性保持不变
【变式4-2】（2025·黑龙江牡丹江·一模）电化学原理在工业生产中发挥着巨大的作用。Na2FeO4是制造高
铁电池的重要原料，同时也是一种新型的高效净水剂。在工业上通常利用如图装置生产Na2FeO4。下列说
法正确的是( )
A．阳极的电极反应式为Fe＋8OH－－6e－===FeO＋4H2O
B．右侧的离子交换膜为阳离子交换膜
C．阴极区a%>b%
D．阴极产生的气体是氧气
【变式4-3】（2025·浙江宁波·一模）双极膜在电渗析中应用广泛，它是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复
合而成。双极膜内层为水层，工作时水层中的H2O 解离成H＋和OH－，并分别通过离子交换膜向两侧发生
迁移。下图为NaBr 溶液的电渗析装置示意图。
下列说法正确的是( )
A．出口2 的产物为HBr 溶液
B．出口5 的产物为硫酸溶液
C．Br－可从盐室最终进入阳极液中
D．阴极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑
题型05 考查电解的相关计算
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1．电解计算的依据
(1)阳极失去的电子数＝阴极得到的电子数。
(2)串联电路中各电解池转移的电子总数相等。
(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等。
2．电解计算的步骤
(1)正确书写电极反应式(特别要注意阳极材料)。
(2)注意溶液中有多种离子共存时，要确定离子放电的先后顺序。
(3)根据得失电子守恒，列出关系式进行计算。
【例5】（2025·吉林四平·一模）在100 mL H2SO4和CuSO4的混合溶液中，用石墨作为电极进行电解，两
极均收集到2.24 L 气体(标准状况下)，则原混合溶液中Cu2＋的物质的量浓度为( )
A．0.1 mol·L－1
B．0.2 mol·L－1
C．1 mol·L－1
D．2 mol·L－1
【变式5-1】（2025·江西九江水·一模）将0.2 mol AgNO3、0.4 mol Cu(NO3)2、0.6 mol KCl 溶于水，配成
100 mL 的溶液，用石墨作为电极电解一段时间后，在一极析出0.3 mol Cu，此时在另一极收集到气体的体
积为(标准状况)( )
A．4.48 L
B．5.6 L
C．6.72 L
D．7.84 L
【变式5-2】（2025·福建三明·一模）用惰性电极电解硫酸铜溶液，整个过程转移电子的物质的量与产生气
体总体积的关系如图所示(气体体积均在相同状况下测定)。欲使溶液恢复到起始状态，可向溶液中加入(
)
【解题通法】电解计算的方法
(1)根据电子守恒法计算：用于串联电路、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
是电路上转移的电子数相等。
(2)根据总反应式计算：先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列比例式计算。
(3)根据关系式计算：根据得失电子守恒的关系建立已知量与未知量之间的桥梁，建立计算所需的关系式。
电解计算时常用的定量关系为4e－～4H＋～4OH－～2H2～O2～2Cu～4Ag。
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A．0.1 mol CuO
B．0.1 mol CuCO3
C．0.075 mol Cu(OH)2
D．0.05 mol Cu2(OH)2CO3
【变式5-3】（2025·安徽·二模）400 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中c(NO)＝0.6 mol·L－1，用石墨作为
电极电解此溶液，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
400 mL，下列说法正确的是( )
A．原混合溶液中c(K＋)为0.2 mol·L－1
B．上述电解过程中共转移0.2 mol 电子
C．电解得到的Cu 的物质的量为0.05 mol
D．电解后溶液中c(H＋)为0.5 mol·L－1
题型06 考查金属的腐蚀
1．金属的腐蚀
(1)定义：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)本质：金属原子――→金属阳离子，即M－ne－===Mn＋。
(3)分类
分类
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)
直接反应
不纯的金属与电解质溶液接触发生原
电池反应
区别
无电流产生
有微弱电流产生
本质
金属被氧化
较活泼的金属被氧化
联系
化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，但电化学腐蚀更普遍，速率更大
2.钢铁的电化学腐蚀
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
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示意图
条件
钢铁表面吸附的水膜酸性较强
钢铁表面吸附的水膜酸性很弱或呈中
性，但溶有一定量的氧气
电极
反应
负极(Fe)
Fe－2e－===Fe2＋
Fe－2e－===Fe2＋
正极(C)
2H＋＋2e－===H2↑
2H2O＋O2＋4e－===4OH－
总反应
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
其他反应
4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===4Fe(OH)3，Fe(OH)3失去部分水生成Fe2O3·xH2O，它是铁
锈的主要成分
相互关系
析氢腐蚀和吸氧腐蚀同时发生，金属的腐蚀以吸氧腐蚀为主，即吸氧腐蚀比析氢
腐蚀普遍
【解题通法】金属腐蚀快慢的判断方法
1.同一种金属在相同电解质溶液中，腐蚀快慢如下：
2.同一种金属在不同介质中腐蚀由快到慢的顺序为强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液。
3.对同一种电解质溶液来说，一般电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。
【例6】（2025·甘肃白银·一模）某地下了一场酸雨，在这种环境中的铁制品极易被腐蚀。对该条件下铁制
品发生电化学腐蚀的叙述正确的是( )
A．该电化学腐蚀是析氢腐蚀
B．正极反应式：O2＋4e－===2O2－
C．原电池反应减缓了铁制品的腐蚀
D．负极反应式：Fe－3e－===Fe3＋
【变式6-1】（2025·山东·二模）如图，小试管内为红墨水，具支试管内盛有pH＝4 的雨水和生铁片。实验
观察到开始时导管内液面下降，一段时间后导管内液面回升，略高于小试管内液面。下列说法正确的是(
)
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A．生铁片中的碳是原电池的负极，发生氧化反应
B．雨水酸性较强，生铁片始终发生析氢腐蚀
C．墨水回升时，碳电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－
D．具支试管中溶液酸性增强
【变式6-2】（2025·陕西咸阳·一模）NaCl 是海洋大气环境中金属表面的主要固体沉积物之一，NaCl 颗粒
落在金属表面上，具有很强的吸湿性，促进了金属的腐蚀。下图为碳钢基体在NaCl大气环境中发生电化学
腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是( )
A．腐蚀过程中，Fe 为负极，发生氧化反应
B．正极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－
C．Cl－对腐蚀反应起催化作用
D．随着锈层不断增厚，腐蚀速率加快
【变式6-3】（2025·河北·二模）验证牺牲阳极法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl 溶液)。
①
②
③
在Fe 表面生成蓝色沉淀
试管内无明显现象
试管内生成蓝色沉淀
下列说法不正确的是( )
A．对比②③，可以判定Zn 保护了Fe
B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe 氧化
C．验证Zn 保护Fe 时不能用①的方法
D．将Zn 换成Cu，用①的方法可判断Fe 比Cu 活泼
题型07 考查金属的防护
1．改变金属材料的组成
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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，如不锈钢、钛合金等。
2．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。举例如下：
(1)非金属保护层：在钢铁制品的表面喷涂油漆、矿物性油脂或覆盖搪瓷、塑料等。
(2)金属保护层：用电镀等方法在钢铁表面镀上一层锌、锡、铬、镍等金属。
(3)发蓝处理：用化学方法在钢铁部件表面进行发蓝处理(生成一层致密的四氧化三铁薄膜)。
(4)钝化处理：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。另外，采用离子注入、表
面渗镀等方式在金属表面也可以形成稳定的钝化膜。
【解题通法】电化学保护法(阴极保护法)
牺牲阳极法
外加电流法
原理
原电池
电解池
示意
图
电极
要求
被保护的金属作为正极，活泼
性更强的金属作为负极
被保护的金属作为阴极，与电源的负极相连，惰
性电极作为阳极，与电源的正极相连
应用
锅炉的内壁、船舶的外壳等安
装镁合金或锌块
钢铁闸门、地下管道连接电源负极
【例7】（2025·广东肇庆·一模）在城市地下常埋有纵横交错的管道和运输电线路，有些地面上还铺有地铁
或城铁的铁轨，当有电流泄漏入潮湿的土壤中，并与金属管道或铁轨形成回路时，就会引起金属管道、铁
轨的腐蚀，原理简化如图所示。则下列有关说法不正确的是( )
A．溶液中铁丝左端电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋
B．若在NaCl 溶液中加入酚酞，右边Fe 电极附近溶液会变红
C．地下管道被腐蚀，不易发现，也不便维修，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜(或油漆等)，也可
以使用外加电流法
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D．该原理图可理解为两个串联电解装置
【变式7-1】（2025·福建漳州·一模）将一块镀层破损的铁片置于海边潮湿环境中，一段时间后铁片如图所
示。下列说法正确的是( )
A．电子由铁片流向镀层
B．铁片凹陷深处产生了较多的OH－
C．镀层的金属活动性比铁强
D．对铁进行了牺牲阳极法保护
【变式7-2】（2025·江苏镇江·一模）验证牺牲阳极法，实验如下(烧杯内均为经过酸化的3%NaCl 溶液)。
①
②
③
在Fe 表面生成蓝色沉淀
试管内无明显现象
试管内生成蓝色沉淀
下列说法不正确的是( )
A．对比②③，可以判定Zn 保护了Fe
B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe 氧化
C．验证Zn 保护Fe 时不能用①的方法
D．将Zn 换成Cu，用①的方法可判断Fe 比Cu 活泼
【变式7-3】（2025·湖南衡阳·一模）钢铁的防护有多种方法，下列对于图中的方法描述错误的是( )
A．a、b 以导线连接，辅助电极发生氧化反应
B．a、b 以电源连接，辅助电极的材料是惰性电极
C．a、b 分别连接直流电源，通电后外电路电子被强制从辅助电极流向钢铁闸门
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D．a、b 分别连接直流电源的负极、正极，该方法是牺牲阳极法
1.（2025·全国卷）某研究小组设计如下电解池，既可将中性废水中的硝酸盐转化为氨，又可将废塑料
(PET)碱性水解液中的乙二醇转化为羟基乙酸盐，实现变废为宝。
电解时，下列说法错误的是
A．阳极区pH下降
B．OH
-从阴极区向阳极区迁移
C．阴极发生反应NO3
-+7H2O+8e
-=NH3⋅H2O+9OH
-
D．阴极转化1mol NO3
−，阳极将生成4mol HOCH2COO
-
2.（2025·湖南卷）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
A．电解过程中，K
+向左室迁移
B．电解过程中，左室中NO2
−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．NO3
−完全转化为NH3的电解总反应：NO3
−+8Cl
−+6 H2O
电解
¿ NH3↑+9OH
−+ 4 Cl2↑
¿
3.（2025·云南卷）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H2O解离的H
+和OH
−在电场
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作用下向两极迁移。除硼原理：[B (OH)4]
−+ H
+= B (OH)3+ H2O。下列说法错误的是
A．Pt 电极反应：4 OH
−−4e
−=O2↑+2H2O
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1molNaOH，同时Ⅱ室最多生成1molB (OH)3
4.（2025·陕晋青宁卷）我国科研人员采用图示的电解池，由百里酚(TY)合成了百里醌(TQ)。电极b 表面的
主要反应历程见图(灰球表示电极表面催化剂)，下列说法错误的是
A．电解时，H
+从右室向左室移动
B．电解总反应：TY+H2O
电解
¿TQ+2H2↑
¿
C．以
为原料，也可得到TQ
D．用
❑
18O
标记电解液中的水，可得到
5.（2025·河北卷）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LixCoO2(x<1)再锂化的电化学装置，其示意
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图如下：
已知：参比电极的作用是确定LixCoO2再锂化为LiCoO2的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是
A．LixCoO2电极上发生的反应：LixCoO2+xe
−+xLi
+=LiCoO2
B．产生标准状况下5.6LO2时，理论上可转化
1
1−x mol的LixCoO2
C．再锂化过程中，SO4
2−向LixCoO2电极迁移
D．电解过程中，阳极附近溶液pH 升高
6.（2025·河南卷）一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以LiCl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pH减小
C．电极b 上发生的电极反应式为[Fe(CN)6]
4-+e
-=[Fe(CN)6]
3-
D．若海水用NaCl溶液模拟，则每脱除58.5g NaCl，理论上可回收1mol LiCl
7.（2024·重庆卷）我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料，可将CO2电催化转化为甲酸，如图是电
解装置示意图。下列说法正确的是
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A．电解时电极N 上产生OH
-
B．电解时电极M 上发生氧化反应
C．阴、阳离子交换膜均有两种离子通过
D．总反应为2CO2+2H2O
电解
¿2HCOOH+O2
¿
8.（2024·广东卷）一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，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213g
D．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阴极室物质最多增加138g
9.（2024·甘肃卷）某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是
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A．电极1 的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积
B．电极2 是阴极，发生还原反应：O2+4e
-=2O
2-
C．工作时O
2-从多孔电极1 迁移到多孔电极2
D．理论上电源提供2mole
-能分解1molH2O
10.（2025·全国卷）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：Fe-2e
-=Fe
2+
B．铁发生腐蚀生锈的反应：3Fe+2O2+xH2O=Fe3O4⋅xH2O
C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜：Fe+2HNO3(浓)=FeO+2NO2↑+H2O
D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应：Fe
3++3e
-=Fe
11.（2025·浙江·三模）一种从高炉气回收CO2制储氢物质HCOOH 的综合利用示意图如下所示。已知：物质
B 的电解效率=n(生产B 所用的电子)/n(通过电极的电子)。下列说法中不正确的是
A．在分解池中发生的化学反应为2KHCO3≜K2CO3+ H2O+CO2
B．玻碳电极为阳极，电极反应式为2H2O−4e
−=O2+ 4 H
+
C．离子交换膜为质子交换膜
D．若生成HCOOH 的电解效率为60%，当电路中转移1mol 电子时，阴极室溶液的质量增加14.2g
12.（2025·福建厦门·一模）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
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A．b 电极应接电源正极
B．a 电极的电极反应为NO3
−+8e
−+6 H2O=NH3+9OH
−
C．理论上，每消耗0.1molNO3
−，同时生成0.3molHCOO
−（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
13.（2025·福建宁德·三模）一种废水处理装置如图所示。直流电源先连结①④电极时可实现NO3
−、NH4
+的
分离并在Ⅲ室中富集NH3(aq)，再切换电源连结②③电极可实现NO3
−电还原为NH3(aq)，电极均为惰性电
极。下列说法正确的是
A．a 为阳离子交换膜，b 为阴离子交换膜
B．电还原时，③接电源负极
C．电还原时，②的电极反应式为：NO3
−+8e
−+9 H
+= NH3↑+3 H2O
D．将1L 废水中的NO3
−、NH4
+完全转化为NH3时理论上转移的电子为0.09mol
14.（2025·湖南·一模）碱性条件下(电解质溶液为KOH 溶液)，电催化共还原CO2与NO2
−制备乙酰胺
(CH3CONH2)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：NO2
−+ 4e
−+ 4 H2O =5OH
−+ NH2OH
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．CH3CHO与NH2OH为制备乙酰胺的中间产物
15.（2025·湖南·一模）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：HCHO+2OD
−−e
−=HCOO
−+ H+ D2O
16.（2025·湖北武汉·一模）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。
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下列说法正确的是
A．装置工作时，OH
−通过离子交换膜移向N 极
B．阳极反应式：2
-4e
-+4OH
-→4H2O+
C．N 极每消耗1mol
，转移4mole
-
D．M 电极消耗的
和N 电极产生的相等
17.（2025·山东·二模）一种利用电化学方法将生物质转化生成的CH3OH高效合成有机硫化合物的工作原理
如图。电解质为NaOH溶液，在高纯度导电炭黑(KB)催化作用下，CH3OH和Na2SO3在电极表面形成
HOCH2SO3Na、NaOOCCH2SO3Na和CH3SO3Na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HOCH2SO3Na的电极反应式为CH3OH−2e
−+SO3
2−+OH
−=HOCH2SO3
−+H2O
D．理论上，每形成1molC-S键，体系生成标况下22.4L H2
18.（2025·湖南永州·一模）利用H2O2在碱性条件下实现废水中Cr（Ⅲ）的回收，铬的去除率大于99.5 %，
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其装置如图所示。下列说法正确的是
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2Cr(OH)3+3 H2O2+ 4 OH
−=2CrO4
2−+8 H2O
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54gH2O
19.（2025·山西·二模）如图装置可防止金属管道在潮湿土壤中的腐蚀。下列有关说法中正确的是
A．电流由镁块经导线流向管道
B．管道表面上发生氧化反应
C．该保护法为牺牲阳极保护法
D．将镁块换为钠块，则保护效果更好
20.（2025·广东茂名·二模）汽车尾气管的钢材可通过镀铝的方法来延缓腐蚀，下列说法正确的是
A．该法中钢铁为负极被保护
B．该法为牺牲阴极法
C．镀铝时将钢材与电源正极相连
D．电化学腐蚀时铝发生反应：Al−3e
−= Al
3+
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