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1．电解定义
在电流作用下，电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。
2．能量转化形式
电能转化为化学能。
3．电解池
(1)构成条件
①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融盐)。
③形成闭合回路。
(2)电极名称及电极反应式(如图)
第23 讲 电解池 金属的腐蚀与防护
考点导航
考点一 电解的原理
重难点辨析
1
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(3)电子和离子的移动方向
4．阴阳两极上放电顺序
阴离子失去电子或阳离子得到电子的过程叫放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子
的能力，另外也与离子的浓度及电极材料有关。
(1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。氧化性强的先放电，放电顺序：
(2)阳极：若是活性电极作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应。
若是惰性电极作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，常见离子的放电顺序是
一般情况下，离子按上述顺序放电，但如果离子浓度相差十分悬殊，离子浓度大的也可以先放电。如理论
上H＋的放电能力大于Fe2＋、Zn2＋，但在电解浓度大的硫酸亚铁或硫酸锌溶液中，由于溶液中c(Fe2＋)或
c(Zn2＋)≥c(H＋)，则先在阴极上放电的是Fe2＋或Zn2＋，因此阴极上的主要产物为Fe 或Zn；但在水溶液中，
Al3＋、Mg2＋、Na＋等是不会在阴极上放电的。
1.做到“三看”，正确书写电极反应式
(1)一看电极材料，若是金属(Au、Pt 除外)作阳极，金属一定被电解(注：Fe 生成Fe2＋)。
(2)二看介质，介质是否参与电极反应。
(3)三看电解质状态,若是熔融状态,则一般为金属的电冶炼。
2.电化学综合计算的三种常用方法
(1)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出比例式计算。
(2)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。
规律·方法·技巧·点拔
2
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②用于混合溶液中电解的分阶段计算。
(3)根据关系式计算
根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。
如以通过4 mol e－为桥梁可构建如下关系式：
(式中M 为金属，n 为其离子的化合价数值)
该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化
学计算问题。
【提醒】 在电化学计算中，还常利用Q＝I·t 和Q＝n(e－)×NA×1.60×10－19 C 来计算电路中通过的电量。
3.用惰性电极电解电解质溶液的规律
类型
实例
电极反应特点
电解质
浓度
溶液pH
电解质溶
液复原
电解水型
NaOH 溶液
阴极:4H++4e-
2H2↑
阳极:4OH--4e-
2H2O+O2↑
增大
增大
加水
H2SO4溶液
增大
减小
加水
Na2SO4溶液
增大
不变
加水
电解电解质型
HCl 溶液
电解质电离出的阴、阳离子
分别在两极放电
减小
增大
通氯化氢
CuCl2溶液
减小
—
加氯化铜
放H2生碱型
NaCl 溶液
阴极:H2O 放H2生碱
阳极:电解质阴离子放电
生成新
电解质
增大
通氯化氢
放O2生酸型
CuSO4溶液
阴极:电解质阳离子放电
阳极:H2O 放O2生酸
生成新
电解质
减小
加氧化铜
3
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考向1 电解池工作原理
【典例1】（2022·全国·高三专题练习）下列有关电化学的说法正确的是
A．原电池的金属负极质量一定减小
B．待充电电池的负极应与电源正极相连
C．电解池的电解质溶液质量一定减小
D．原电池工作时在溶液中电流由负极到正极
【变式练1】（2023 秋·河南·高三校联考开学考试）我国科学家采用双极膜实现连续合成氨，电解装置工
作原理如图所示。图中的双极膜中间层中的H2O 解离为H+和OH-，并在电流作用下分别向两极迁移。
下列说法错误的是
A．催化电极a 上的电势低于催化电极b
B．工作一段时间后，右室中c(OH-)不变
C．生成氨气和氧气的质量比为17 64
∶
D．若使用铅酸蓄电池作电源，获得1molNH3时，铅酸蓄电池中有8molH2O 生成
【变式练2】（2022·浙江·校联考二模）某兴趣小组通过钙热还原法制备金属钛，其工作原理如图所示，下
列说法不正确的是
A．石墨棒a 电极为阳极，发生氧化反应
典型例题剖析
4
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B．石墨棒b 电极及其周围发生反应：
，
C．该装置可能会产生
、
等副产物，通入惰性气体可减少副产物
D．该装置工作时，
移向阳极且含
的熔融盐中无电流通过
考向2 电解池电极反应的书写
【典例2】（2023 秋·广西南宁·高三校联考阶段练习）酸性废水中的
可在一定条件下利用硝酸盐菌转
化为
，再用如图所示的电化学装置除去
，下列有关说法正确的是
A．a 端是铅蓄电池的负极
B．该装置把化学能转化为电能
C．铅蓄电池b 端电极材料为
D．电解池阴极的电极反应式为
【变式练3】（2023 秋·湖南·高三校联考阶段练习）含有硝酸盐和亚硝酸盐的酸性废水可导致水体富营养
化，引发环境污染。如图是利用电化学原理处理
的原理，下列有关叙述错误的是
5
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A．直流电源为铅蓄电池时，
极连接X 电极
B．Y 电极上发生还原反应
C．阳极电极反应方程式为
D．当产生28g
时，一定有6 mol
穿过质子交换膜
【变式练4】（2023 秋·广东佛山·高三统考开学考试）2022 年我国十大科技突破——海水直接电解制
，
其工作原理如图，防水透气膜只能水分子通过。下列说法正确的是
A．a 为电解池的阴极
B．b 的电极反应方程式：
C．去除透气膜，a 极发生的电极反应不变
D．电解池工作时，海水侧的离子浓度理论上逐渐减小
1．（2023·重庆·统考高考真题）电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半
胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是
A．电极a 为阴极
三年真题·两年模拟
6
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B．
从电极b 移向电极a
C．电极b 发生的反应为：
D．生成
半胱氨酸的同时生成
烟酸
2．（2023·广东·统考高考真题）用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化
电解
溶液制氨。工作时，
在双极膜界面处被催化解离成
和
，有利于电解反应顺利进行。
下列说法不正确的是
A．电解总反应：
B．每生成
，双极膜处有
的
解离
C．电解过程中，阳极室中
的物质的量不因反应而改变
D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率
3．（2023·浙江·统考高考真题）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正
确的是
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A．电极A 接电源正极，发生氧化反应
B．电极B 的电极反应式为：
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的
溶液
D．改进设计中通过提高电极B 上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗
4．（2023·湖北·统考高考真题）我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色
化。该装置工作时阳极无
生成且KOH 溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为
。下列说法错
误的是
A．b 电极反应式为
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE 膜
D．海水为电解池补水的速率为
5．（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
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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：
6．（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)
考点二 电解原理在工业生产中的应用
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1．氯碱工业
(1)电极反应
阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)
阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)
(2)总反应方程式
2NaCl＋2H2O=====2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(3)氯碱工业生产流程图
2．电镀
下图为金属表面镀银的工作示意图，据此回答下列问题：
(1)镀件作阴极，镀层金属银作阳极。
(2)电解质溶液是AgNO3溶液等含镀层金属阳离子的盐溶液。
(3)电极反应：
阳极：Ag－e－===Ag＋；
阴极：Ag＋＋e－===Ag。
(4)特点：阳极溶解，阴极沉积，电镀液的浓度不变。
3．电解精炼铜
(1)电极材料：阳极为粗铜；阴极为纯铜。
(2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。
(3)电极反应：
阳极：Zn－2e－===Zn2＋、Fe－2e－===Fe2＋、Ni－2e－===Ni2＋、Cu－2e－===Cu2＋；
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu。
4．电冶金
利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al 等。
重难点辨析
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(1)冶炼钠
2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑
电极反应：
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑；阴极：2Na＋＋2e－===2Na。
(2)冶炼铝
2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑
电极反应：
阳极：6O2－－12e－===3O2↑；
阴极：4Al
3 ＋ ＋
12e
－ ==
= 4Al
。
1.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。
考向1 电解原理的应用
【典例1】（2023·全国·高三专题练习）工业上先后用下列方法制备金属钠：
①用石墨作电极电解熔融氢氧化钠制钠。
②铁与熔融氢氧化钠作用制钠：
。
③电解熔融氯化钠。
规律·方法·技巧·点拔
典型例题剖析
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下列有关说法正确的是
A．电解熔融氢氧化钠制钠的反应为
B．在电解熔融氯化钠的电解槽(如图)中，石墨为阳极，铁为阴极
C．电解熔融氯化钠时，
向阳极移动
D．方法①与②制得等量的钠，两反应中转移的电子总数相等
【变式练1】（2023 秋·全国·高三校联考开学考试）某小组设计利用盐湖水的工业流程如下图所示：
下列叙述正确的是
A．根据物质组成分类，纯碱和烧碱都属于碱
B．利用氯化钠溶解度随温度升高而减小提取粗盐
C．上述制备烧碱的副产品可以用于制备盐酸
D．工业制备钠的尾气可以直接排入空气中
【变式练2】（2023 秋·山西大同·高三统考开学考试）根据下列装置和物质，能达到相应实验目的的是
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A．验证
的水解
程度比
大
B．实验室制备
C．铁表面镀铜
D．演示喷泉实验
A．A
B．B
C．C
D．D
考向2 与电解有关的计算
【典例2】（2023·全国·高三专题练习）利用如图所示装置，当X、Y 选用不同材料时，可将电解原理广泛
应用于工业生产。下列说法中正确的是
A．氯碱工业中，X、Y 均为石墨，X 附近能得到氢氧化钠
B．铜的电解精炼中，X 是纯铜，Y 是粗铜，Z 是CuSO4
C．电镀工业中，X 是待镀金属，Y 是镀层金属
D．外加电流法中，Y 是待保护金属
【变式练3】（2023·全国·高三专题练习）金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt 等杂质，可
用电解法制得高纯度的镍。下列叙述中正确的是(已知：氧化性Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋)
A．阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－=Ni
B．电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等
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C．电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D．电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu 和Pt
【变式练4】（2023 春·全国·高三专题练习）普通电解精炼铜的方法所制备的铜中仍含杂质，利用下面的
双膜(阴离子交换膜和过滤膜)电解装置可制备高纯度的Cu。下列有关叙述中正确的是
A．电极a 为精铜，电极b 为粗铜
B．甲膜为过滤膜，可阻止阳极泥及漂浮物杂质进入阴极区
C．乙膜为阴离子交换膜，可阻止杂质阳离子进入阴极区
D．当电路中通过1 mol 电子时，可生成16 g 精铜
1．（2022·广东·高考真题）以熔融盐为电解液，以含
和
等的铝合金废料为阳极进行电解，实现
的再生。该过程中
A．阴极发生的反应为
B．阴极上
被氧化
C．在电解槽底部产生含
的阳极泥
D．阳极和阴极的质量变化相等
2．（2024·湖南长沙·长郡中学校联考模拟预测）含有硝酸盐和亚硝酸盐的酸性废水可导致水体富营养化，
引发环境污染。如图是利用电化学原理处理
的原理，下列有关叙述错误的是
三年真题·两年模拟
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A．直流电源为铅蓄电池时，
极连接X 电极
B．Y 电极上发生还原反应
C．阳极电极反应方程式为
D．当产生28g
时，一定有6 mol
穿过质子交换膜
3．（2023·山西晋城·晋城市第一中学校校考模拟预测）室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的
能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂
有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应：
，
，
下列叙述错误的是
A．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
B．放电时负极反应为：
C．充电时
从硫电极向钠电极迁移
D．放电时外电路电子流动的方向是
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4．（2023·辽宁鞍山·统考一模）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，提取原理如图所示，下列说法错误的是
A．该装置将光能间接转变为化学能
B．a 极为阴极，电极上发生还原反应
C．电解过程中可监测到b 极附近溶液pH 减小
D．固体陶瓷膜允许Li+、H2O 等较小微粒通过
5．（2023·福建福州·统考模拟预测）我国科学家经过研究发明了以下装置从海水中提取锂单质，其工作原
理如图所示。该装置运行期间电极Ⅱ上产生
和气体X。下列说法错误的是
A．该装置实现了“太阳能→电能→化学能”的转化
B．电极Ⅰ连接太阳能电池的负极
C．工作时，电极Ⅱ附近溶液的pH 增大
D．实验室检验气体X 可用湿润的淀粉-KI 试纸
6．（2024·福建泉州·统考一模）一种水系的锌可充电超级电池放电时原理如图所示，下列说法错误的是
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A．放电时，电解质中的
保持不变
B．放电时，电极a 为正极
C．充电时，消耗
电路中转移电子数为
D．充电时，阳极反应式：
1．常见的隔膜
隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。离子交换膜分三类：
(1)阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许H＋和其他阳离子通过，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，双极膜亦称双极性膜，是特种离子交换膜，它是由一张阳膜和一张阴膜复合制成的阴、阳复合
膜。该膜的特点是在直流电场的作用下，阴、阳膜复合层间的H2O 解离成H+和OH-并分别通过阴膜和阳膜，
作为H+和OH-离子源。
2．隔膜的作用
(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)能选择性的通过离子，起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。
解这类问题可以分三步：
第一步，分清隔膜类型。即交换膜属于阳膜、阴膜或质子膜中的哪一种，判断允许哪种离子通过隔膜。
第二步，写出电极反应式，判断交换膜两侧离子变化，推断电荷变化，根据电荷平衡判断离子迁移方向。
第三步，分析隔膜作用。在产品制备中，隔膜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。
反应物相同，不同的交换膜，迁移的离子种类不同；同种交换膜，转移相同的电子数，如果离子所带电荷
数不同，迁移离子数不同。离子迁移依据电荷平衡，而离子数目变化量可能不相等。
交换膜隔离两种电解质溶液，避免负极材料与能发生反应的电解质溶液直接接触，能提高电流效率。在这
种装置中，交换膜起到盐桥作用，且优于盐桥(盐桥需要定时替换或再生)。通过限制离子迁移，使指定离
子在溶液中定向移动形成闭合回路，完成氧化剂和还原剂在不接触条件下发生氧化还原反应。
考点三 隔膜在电化学中的作用
重难点辨析
规律·方法·技巧·点拔
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考向1 提高产品纯度
【典例1】（2023 秋·四川成都·高三校联考开学考试）钒电池具有特殊的电池结构，具有充电迅速、比能
量高、价格低廉等优点，工作原理如图所示。酸性溶液中钒通常以
、
、
、
等形式存在，
离子颜色依次为紫色、绿色、蓝色、黄色。放电过程中，a 极电解质溶液由紫色变为绿色。下列说法错误
的是
A．该电池工作原理为：
B．放电时，
由质子交换膜左侧移向右侧
C．充电时，a 极发生还原反应，应接电源正极
D．充电时，b 极附近溶液黄色加深
【变式练1】（2023 春·安徽·高三安徽省宿松中学校联考开学考试）一种可实现氢气循环利用的新型电池
的放电工作原理如图所示，下列说法正确的是
典型例题剖析
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A．放电时，电子由
极经外电路到
极
B．放电时，
极电极反应式为
C．放电过程中
由左池通过交换膜向右池移动
D．充电时，电极
接电源的负极
【变式练2】（2023 秋·湖南·高三校联考阶段练习）含有硝酸盐和亚硝酸盐的酸性废水可导致水体富营养
化，引发环境污染。如图是利用电化学原理处理
的原理，下列有关叙述错误的是
A．直流电源为铅蓄电池时，
极连接X 电极
B．Y 电极上发生还原反应
C．阳极电极反应方程式为
D．当产生28g
时，一定有6 mol
穿过质子交换膜
考向2 限制离子迁移
【典例2】（2023 秋·重庆沙坪坝·高三重庆南开中学校考开学考试）钠离子电池以其快速充放电的特性受
到科研工作者的重视，具有广泛的应用前景。某基于有机电解质的钠离子可充电电池的放电工作原理如图
所示：
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下列说法正确的是
A．x>y
B．放电时，外电路通过0.1mol 电子，A 电极质量减少4.6g
C．充电时，B 电极发生的反应为
D．与锂离子电池相比，钠离子电池具有受损后不易燃烧的优点
【变式练3】（2024 秋·内蒙古呼和浩特·高三统考阶段练习）己二腈
是制尼龙-66 的原料，
利用丙烯腈(
，不溶于水)为原料、四甲基溴化铵
为盐溶液制备己二腈的电化学
合成装置如图所示，其总反应为：
。下列说法正确的是
A．电解过程中，
向电极b 移动
B．电极a 的电极反应为
C．当电路中转移
时，阳极室溶液质量增加9g
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D．
在电化学合成中作电解质，并有利于丙烯腈的溶解
【变式练4】（2023 秋·广东·高三校联考阶段练习）电解法制取Na2FeO4的总反应为Fe+2H2O+2OH-=
+3H2↑，工作原理如图所示。已知：Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原。下列叙述正确的是
A．铁电极做阳极，发生还原反应
B．Ni 电极发生还原反应，有H2生成
C．该离子交换膜为阳离子交换膜
D．当电路中通过1 mol 电子时，阴极区有11.2 L H2生成
考向3 提高电流效率
【典例3】（2023·全国·高三专题练习）研究发现，可以用石墨作阳极、钛网作阴极、熔融CaF2-CaO 作电
解质，利用图示装置获得金属钙，并以钙为还原剂还原二氧化钛制备金属钛。下列说法正确的是
A．将熔融CaF2-CaO 换成Ca(NO3)2溶液也可以达到相同目的
B．阳极的电极反应式为C＋2O2－－4e－=CO2↑
C．在制备金属钛前后，整套装置中CaO 的总量减少
D．阴极的电极反应式为Ca－2e－=Ca2＋
【变式练5】（2023 秋·广东佛山·高三统考开学考试）2022 年我国十大科技突破——海水直接电解制
，
其工作原理如图，防水透气膜只能水分子通过。下列说法正确的是
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A．a 为电解池的阴极
B．b 的电极反应方程式：
C．去除透气膜，a 极发生的电极反应不变
D．电解池工作时，海水侧的离子浓度理论上逐渐减小
【变式练6】（2023 秋·四川南充·高三四川省南充高级中学校考阶段练习）某无隔膜流动海水电解法制H2
的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT 可抑制O2产生。下列说法正确的是
A．a 极为电源负极
B．理论上转移2mole-生成4gH2
C．阳极的(主要)电极反应：Cl-+H2O2e-=HClO+H+
D．电解后海水pH 下降
1．（2022 秋·江苏徐州·高三江苏省沛县中学校考阶段练习）由于钠与锂具有相似的物理和化学性质，因此
钠离子电池与锂离子电池的工作原理相似。有机钠离子电池一般采用对苯二甲酸钠(结构简式如图)作为电
极材料。有机钠离子电池的工作原理图如图(SEI 代表钠离子交换膜)。下列说法中正确的是
三年真题·两年模拟
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A．充电时，a 连接电源的负极
B．放电时，电解质溶液中
向右移动
C．有机钠离子电池工作时，正极反应式为
D．用铅蓄电池对该有机钠离子电池充电，每消耗20.7g 铅，有机钠离子电池正极区域质量增加4.6g
2．（2024·福建泉州·统考一模）一种水系的锌可充电超级电池放电时原理如图所示，下列说法错误的是
A．放电时，电解质中的
保持不变
B．放电时，电极a 为正极
C．充电时，消耗
电路中转移电子数为
D．充电时，阳极反应式：
3．（2023 秋·山西朔州·高三怀仁市第一中学校校联考阶段练习）水系有机液流电池作为大规模储能技术，
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在实现可再生能源高效利用方面展现出良好的应用潜力。一种新型有机液流电池的工作原理如图所示。下
列说法正确的是
A．放电时，多孔碳电极A 为负极，其电极反应为
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．充电时，阴极的电极反应为
D．增大泵的功率，能提高液体的流速，但并不能增大电池的电流量
4．（2022 秋·辽宁大连·高三大连八中校考阶段练习）中科院大连化物所储能技术研究部将锌溴液流电池电
堆面容量提高至140mAh/cm2，从而大幅度提高了电池能量密度。其原理如图所示(已知：络合溴为Br 、
Br 等)，下列说法正确的是
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A．
端电极电势比
端电极电势低
B．放电时，负极电极反应为
C．充电时，负极材料每增重65g，正极发生还原反应产生160g Br2
D．放电时，电极表面之间的微孔隔膜阻止了络合溴向锌沉积物的扩散，减少了电池的自放电
5．（2023 秋·河南·高三校联考开学考试）我国科学家采用双极膜实现连续合成氨，电解装置工作原理如图
所示。图中的双极膜中间层中的H2O 解离为H+和OH-，并在电流作用下分别向两极迁移。
下列说法错误的是
A．催化电极a 上的电势低于催化电极b
B．工作一段时间后，右室中c(OH-)不变
C．生成氨气和氧气的质量比为17 64
∶
D．若使用铅酸蓄电池作电源，获得1molNH3时，铅酸蓄电池中有8molH2O 生成
6．（2023·重庆·统考高考真题）电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半
胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是
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A．电极a 为阴极
B．
从电极b 移向电极a
C．电极b 发生的反应为：
D．生成
半胱氨酸的同时生成
烟酸
7．（2023·江苏·统考高考真题）氢元素及其化合物在自然界广泛存在且具有重要应用。
、
、
是氢
元素的3 种核素，基态H 原子
的核外电子排布，使得H 既可以形成
又可以形成
，还能形成
、
、
、
、
等重要化合物；水煤气法、电解水、光催化分解水都能获得
，如水煤气法
制氢反应中，
与足量
反应生成
和
吸收131.3kJ 的热量。
在金属冶炼、
新能源开发、碳中和等方面具有重要应用，如
在催化剂作用下与
反应可得到
。我国科学
家在氢气的制备和应用等方面都取得了重大成果。下列化学反应表示正确的是
A．水煤气法制氢：
B．
催化加氢生成
的反应：
C．电解水制氢的阳极反应：
D．
与水反应：
8．（2023·广东·统考高考真题）用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化
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电解
溶液制氨。工作时，
在双极膜界面处被催化解离成
和
，有利于电解反应顺利进行。
下列说法不正确的是
A．电解总反应：
B．每生成
，双极膜处有
的
解离
C．电解过程中，阳极室中
的物质的量不因反应而改变
D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率
1．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。
2．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
无电流产生
有微弱电流产生
本质
金属被氧化
较活泼金属被氧化
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
以钢铁的腐蚀为例进行分析：
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
考点四 金属的腐蚀与防护
重难点辨析
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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
3.金属的防护
(1)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法—原电池原理
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。
②外加电流阴极保护法—电解原理
a．阴极：被保护的金属设备；
b．阳极：惰性金属或石墨。
(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
1．判断金属腐蚀快慢的规律
(1)对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有
防腐措施的腐蚀。
(2)对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。
(3)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。
(4)对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。
2．两种保护方法的比较
外加电流的阴极保护法保护效果大于牺牲阳极的阴极保护法。
(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。
规律·方法·技巧·点拔
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考向1 金属腐蚀的原理、金属腐蚀速率快慢的比较
【典例1】（2023 秋·福建宁德·高二福建省宁德第一中学校考阶段练习）下列有关金属腐蚀与防护的说法
正确的是
A．铁锅中残留的水滴内部比边缘更容易生锈
B．海船只的船底镶嵌锌块，利用了牺牲阳极保护法保护金属船体
C．航纯银器长时间暴露在空气中变黑，是因为发生了吸氧腐蚀
D．保暖贴在发热过程中主要发生了化学腐蚀
【变式练1】（2023·四川南充·统考模拟预测）研究小组将混合均匀的铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶
塞(如图1)。从胶头滴管中滴入一定浓度醋酸溶液，进行铁的电化学腐蚀实验，容器中的压强随时间的变化
曲线如图2。下列说法正确的是
A．0-t1时压强增大的原因可能是铁腐蚀放出热量
B．铁被氧化的电极反应式为：
C．碳粉上发生了氧化反应
D．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
【变式练2】（2023·全国·高三专题练习）炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而
出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是
A．腐蚀过程中，负极是C
B．Fe 失去电子经电解质溶液转移给C
C．正极的电极反应式为4OH－－4e－=2H2O＋O2↑
典型例题剖析
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D．C 是正极，O2在C 表面上发生还原反应
考向2 金属腐蚀的防护措施
【典例2】（2023 秋·湖北孝感·高三应城市第一高级中学校联考开学考试）化学与生活密切相关。下列日
常生活场景中，相关措施正确的是
选项
A
B
C
D
场景
塑料的老化
食物氧化变质
金属的腐蚀
环境和物品消毒
措施
生产塑料时添加增塑剂
用生石灰作脱氧
剂
被保护金属作原电池负极
用紫外线照射
A．A
B．B
C．C
D．D
【变式练3】（2023 秋·山东·高三校联考开学考试）化学改变了生产生活，推动了社会的进步和科技的发
展。下列说法正确的是
A．可将地沟油制成生物柴油变废为宝，生物柴油与柴油成分相同
B．“天宫”空间站使用石墨烯存储器，石墨烯与金刚石互为同分异构体
C．中科院首创用
加聚合成可降解塑料聚二氧化碳，有利于实现“碳达峰、碳中和”
D．采用外加电流阴极保护法对金属防腐，阳极不能为惰性电极
【变式练4】（2022 秋·海南海口·高三校联考期末）化学与人类生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A．电热水器用镁棒防止内胆被腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
B．铁件表面镀上保护层后，若镀件破损，铁一定易被腐蚀
C．地下钢铁管道中嵌入锌块，可以减缓管道的腐蚀
D．菜刀表面涂植物油，可防止菜刀生锈
1．（2023·重庆·统考高考真题）下列实验装置或操作能够达到实验目的的是
A
B
C
D
三年真题·两年模拟
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制取
转移溶液
保护铁件
收集
A．A
B．B
C．C
D．D
2．（2022·河北·高考真题）下列图示装置不能达到实验目的的是
A．装置甲用CCl4萃取溴水中的Br2
B．装置乙除去Cl2中的HCl 并干燥
C．装置丙验证铁的吸氧腐蚀
D．装置丁实验室制备少量NH3
3．（2022·辽宁·统考高考真题）镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶
液恢复棕色；加入
，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是
A．褪色原因为
被
还原
B．液体分层后，上层呈紫红色
C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈
D．溶液恢复棕色的原因为
被氧化
4．（2022·广东·高考真题）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放
入酸化的
溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是
A．加入
溶液产生沉淀
B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入
溶液无红色出现
D．加入
溶液无蓝色沉淀生成
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5．（2021·湖南·统考高考真题）下列说法正确的是
A．糖类、蛋白质均属于天然有机高分子化合物
B．
粉末在空气中受热，迅速被氧化成
C．
可漂白纸浆，不可用于杀菌、消毒
D．镀锌铁皮的镀层破损后，铁皮会加速腐蚀
6．（2023·辽宁大连·大连八中校考模拟预测）某同学按图示装置进行实验，大头针固定固体，塑料瓶盛放
液体试剂。实验时先打开止水夹，手指压紧小孔并挤压塑料瓶，使液体试剂沿玻璃管上升至完全充满，排
尽玻璃管中空气，立即关闭止水夹，一会儿后，手指堵住小孔，打开止水夹。下列所加液体试剂、对应现
象及结论均正确的是
选
项
固
体
液体试剂
现象
结论
A
钠
块
水
钠块熔化成小球并浮在水面上；打开止水夹，点燃
气体，火焰呈淡蓝色
钠块与水反应产生氢气
B
铝
条
溶
液
先有沉淀生成，后沉淀溶解；打开止水夹，点燃气
体，火焰呈淡蓝色
铝条与氢氧化钠溶液反应
产生氢气
C
铜
丝
稀
产生红棕色气体，溶液呈蓝色
铜丝与稀硝酸反应产生
D
铁
丝
食盐水
打开止水夹，并松开小孔片刻，关闭止水夹，发现
塑料瓶中液面下降
铁丝发生了析氢腐蚀
A．A
B．B
C．C
D．D
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