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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 电解规律及电极产物的判断
题型02 电极反应的书写
题型03 电解原理的应用
题型04 交换膜在电化学的应用
题型05 有关电化学的计算
题型06 金属的腐蚀
题型07 金属的防护
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 电解规律及电极产物的判断
1.化学在环境保护中起着相当重要的作用。催化反硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。
电化学降解
的原理如图所示，下列说法中正确的是
1
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A．电解池中电源的正极为B，负极为A
B．电解池阴极的电极反应式为：
C．在电解池中右侧发生氧化反应，左侧发生还原反应
D．电解过程中转移2mol 电子，则左侧产生的气体在标况下的体积约为11.2L
2.苯甲酸是一种重要的化工原料。以苯乙酮为原料，以
为电解质，利用电化学方法合成苯甲酸的原理(部
分)如图。下列说法正确的是
A．
是该反应的催化剂
B．反应一段时间后溶液
增大
C．阴极生成
气体，理论上可制备
苯甲酸
D．苯乙酮和
的离子反应方程式：
02 电极反应的书写
3.锌—空气电池(原理如下图)适宜用作城市电动车的动力电源。该电池放电时Zn 转化为ZnO。该电池工作
时下列说法正确的是
2
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A．电池工作时，OH-向石墨电极移动
B．电子流动方向：Zn 电极→导线→石墨电极
C．该电池的负极反应为Zn+H2O-2e-=ZnO+2H+
D．石墨电极表面有大量H2产生
4.工业采用丙烯腈
电解合成己二腈[
]，电解原理如图所示（X、Y 为惰性电
极），电解过程中主要副产物为丙腈
。实验测得，向Y 极区电解液中加入少量季铵盐（一种强
电解质），并调溶液为微碱性，己二腈的产率最高。
下列说法正确的是
A．电极Y 表面发生氧化反应
B．电解一段时间后，X 电极区溶液的
减小
C．季铵盐可增强电解液的导电性，促进反应ii 的发生，提高己二腈的产率
D．生成1.5mol 己二腈和丙腈的混合物，则X 电极区溶液的质量理论上减少27g
3
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03 电解原理的应用
5.用惰性电极电解
溶液可制金属铅，电解装置如图所示。已知：
，下列说法不正确的是
A．电极a 附近有气体生成
B．电极b 的电极反应为：
C．电解一段时间后，在右室加入PbO，可实现右室电解液的再生
D．
通过质子交换膜从左室流向右室，左室溶液的pH 增大
6 微生物电解池(MEC)产甲烷技术是一种有望成为缓解能源危机与温室效应的重要新型途径。它以外界输入
的较小电能为能量来源，以微生物为催化剂，MEC 耦合厌氧消化系统产甲烷的工作原理如图。下列有关说
法错误的是
A．a 为电源的正极，b 为电源的负极
B．电子的移动方向：从b→导线→Y 电极，再经X→导线→a
4
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C．Y 电极发生的反应：CO2+8H++8e-=CH4+2H2O、8H++8e-=4H2、CO2+4H2=CH4+2H2O
D．若用铅酸电池为电源，理论上消耗98gH2SO4时，此装置中有2molH+发生迁移
04 交换膜在电化学中的应用
7.羟基自由基(·OH)具有强氧化性。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为
、
的原电池-电解池组合
装置(如图所示)，该装置能实现发电、环保二位一体。下列说法正确的是
A．a 极每1 mol
参与反应，通过质子交换膜的
数目理论上为8
B．b 极为原电池的负极，工作一段时间后溶液的pH 变大
C．相同条件下，c、d 两极产生气体的体积比为7 1∶
D．d 极区苯酚被氧化的化学方程式为
8.利用不同氢源(
和
)在两个
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
为电解质)。下列说法错误的是
5
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A．
极电极反应式为：
B．电解时，阴离子通过交换膜从左室向右室迁移
C．消耗
，回路转移电子和通过交换膜的阴离子的物质的量均为
D．若无论电解多久
极附近产物中也不会含有
，说明
极获得的
均来自
9.我国科学家设计了一种太阳能驱动的H2S 分解装置，工作原理如图所示。下列叙述错误的是
A．丙区发生的电极反应为
B．丁区
在催化剂表面发生电化学反应生成
和H2
C．理论上甲区每生成1molS 时通过质子交换膜的H+为2mol
D．该装置实现了利用太阳能间接将H2S 分解为S 和H2
05 有关电化学的计算
10.新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分，
电池是能源汽车关键部件之一，其工作原理如图
6
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所示，电池工作时的总反应为
。下列说法正确的是
A．充电时，电极b 与电源负极连接，电极a 与电源正极连接
B．电池工作时，正极的电极反应为
C．电池工作时，负极材料质量减少
，转移
电子
D．电池进水不会影响其使用寿命
11.．近日，美国威斯康星大学麦迪逊分校课题组使用锰一四苯基卟啉催化剂将电化学氧还原和水氧化进行
配对，在两个电极上生成活性锰一氧物种，从而将
转化为
。
下列叙述正确的是
A．a 极电势高于极
B．
极反应：
C．电路上转移
电子理论上生成
D．“
和
”总量几乎不变
12.电有机合成是一种应用广泛的新型有机合成方法。某种3-氯-4-氨基苯酚的电有机合成装置如图所示，下
列说法正确的是
7
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A．b 与外接电源的正极相连
B．Pb 电极的电极反应式： Pb-2e-= Pb2+
C．电解一段时间后，阴阳两极室中电解质溶液的质量均增大
D．理论上每生成1mol
，电路中转移4mole-
06 金属的腐蚀
13.下列情况中，铁的腐蚀最快的是
A．
/
原电池
B．
/浓
原电池
C．
/
原电池
D．
/
原电池
14.硫酸铜参比电极具有电位稳定的优点，在工业上可用于监测土壤环境中钢质管道的电位，进而判断钢质
管道的腐蚀情况，电化学原理如图所示。下列说法错误的是
8
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A．钢质管道在潮湿土壤中主要发生电化学腐蚀
B．铜棒为正极，发生还原反应
C．负极的电极反应式为Fe-3e-=Fe3+
D．测量后参比电极中CuSO4溶液的浓度不变
07 金属的防护
15.港珠澳大桥是我国一项伟大的工程，工程中大量使用先进的防腐措施。下列分析错误的是
A．钢构件表面喷涂环氧树脂涂层隔绝空气和水
B．主梁钢板使用的耐候钢是一种具有抗腐蚀性的合金
C．将桥体与电源负极相连，利用了外加电流的阴极保护法
D．水下钢柱镶铝块作为牺牲阳极的材料，利用了电解原理
1．
【结合Li—Se 全固态电池考查电化学中的计算】研究表明，Li—Se 全固态电池具有容量高的
优点。第一次充电时，固态电解质LSPSCl(
)分解生成少量S，并与Se 形成
参与了后续
可遵循环。电池构成和充放电时b 极的转化如图所示。下列说法错误的是
9
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A．充电时，
从b 极经固体电解质移向a 极
B．循环放电时，b 极反应有：
C．循环充电时，当电路中通过
，b 极质量增加16g
D．因部分Se 转化为
，该电池放电时可转移更多电子
2．有机物电极材料具有来源丰富、可降解等优点，一种负极材料为固态聚酰亚胺-水系二次电池的结构如
图所示。下列说法正确的是
A．充电时有机电极发生了氧化反应
B．充电时每转移
，右室离子数目减少
C．放电时负极电极反应为：
-2e-=
D．将
由
换成
，电池的比能量会下降
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3．
【结合废塑料PBS 处理考查电解原理】以废塑料
(聚丁二酸丁二酯)和生物质源马来酸(
)为原料无膜共电解生产琥珀酸(
)的工作原理如图。下列
有关说法正确的是
A．
的水解反应为
B．阳极电极反应式为：
C．理论上电解过程转移
，最终至少可获得
琥珀酸
D．若略去碳酸化步骤，可简化分离提纯过程并提高经济效益
4．碳酸二甲酯[
]是一种符合现代“绿色化学”的化工原料，其电解制备原理示意图如下(含
)。下列说法错误的是
A．
极区域存在反应：
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B．电解过程中，
在电场作用下移向玻碳电极
C．制得1mol 碳酸二甲酯时，外电路中迁移1mol 电子
D．总反应为
5．
【结合CO2 的资源化利用考查电解原理】四川大学余达刚教授课题组发展了一种镍催化下用
CO2制备苯乙酸的反应，反应原理如图所示。下列有关说法正确的是
A．H+向B 极移动
B．A 极的电极反应式为
C．若使用铅蓄电池作电源，则每生成0.5mol 苯乙酸，消耗49gH2SO4
D．该反应的原子利用率为100%，有利于实现碳中和
6．“天宫一号”的供电系统中有再生氢氧燃料电池（RFC），RFC 是一种将太阳能电池电解水技术与氢氧
燃料电池技术相结合的可充电电池。下图为RFC 工作原理示意图（隔膜为质子选择性透过膜），下列说法
中正确的是
12
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A．c 极上发生的电极反应是：O2 + 4H+ + 4e- = 2H2O
B．当有0.1mol 电子转移时，b 极产生1.12L 气体Y（标准状况下）
C．装置I 与装置II 的电解质溶液中，氢离子运动方向相反
D．RFC 系统工作过程中只存在3 种形式的能量转化
1.（2024 年福建卷）从废线路板(主要成分为铜，含少量铅锡合金、铝、锌和铁)中提取铜的流程如下：
已知“滤液2”主要含
和
。下列说法正确的是
A．“机械粉碎”将铅锡合金转变为铅和锡单质
B．“酸溶”时产生
和
离子
C．“碱溶”时存在反应：
D．“电解精炼”时，粗铜在阴极发生还原反应
2.（2024 年福建卷）一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含
有机溶液。放电过程
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中产生
，充电过程中电解LiCl 产生
。下列说法正确的是
A．交换膜为阴离子交换膜
B．电解质溶液可替换为LiCl 水溶液
C．理论上每生成
，需消耗2molLi
D．放电时总反应：
3.（2023 年福建卷）一种可在较高温下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图，电解质为熔融氯铝酸盐(由
和
形成熔点为
的共熔物)，其中氯铝酸根
起到结合或释放
的作
用。电池总反应：
。下列说法错误的是
A．
含
个
键
B．
中同时连接2 个
原子的
原子有
个
C．充电时，再生
单质至少转移
电子
D．放电时间越长，负极附近熔融盐中n 值小的
浓度越高
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4.（2022 年福建卷）一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为
和
水溶液。将电
池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如下图所示。下列说法正
确的是
A．化学自充电时，
增大
B．化学自充电时，电能转化为化学能
C．化学自充电时，锌电极反应式：
D．放电时，外电路通过
电子，正极材料损耗
15
