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考点23 电解池 金属的腐蚀与防护
目录
............................................................................................................................................. 1
1.高考真题考点分布................................................................................................................................... 1
2.命题规律及备考策略............................................................................................................................... 1
............................................................................................................................................. 3
考法01 电解原理.......................................................................................................................................3
考法02 电解原理的应用...........................................................................................................................8
考法03 金属的腐蚀与防护.....................................................................................................................13
........................................................................................................................................... 18
1.高考真题考点分布
考点内容
考点分布
电解原理
2024·甘肃卷7 题，3 分；2024·广东卷16 题，3 分；2023 浙江1 月选考11 题，3 分；2023
辽宁卷7 题，3 分；2022 广东卷10 题，2 分；2022 北京卷13 题，3 分；2021 海南卷9 题，
4 分；2021 天津卷11 题，3 分；
电解原理
综合应用
2024·湖北卷，14 题3 分；2024·山东卷13 题，4 分；2024·山东卷13 题，4 分；2024·辽吉
黑卷12 题，3 分；2023 湖北卷10 题，3 分；2023 全国甲卷13 题，6 分；2023 浙江6 月选
考13 题，3 分；2023 北京卷5 题，3 分；2023 广东卷13 题，4 分；2023 广东卷16 题，4
分；2022 重庆卷12 题，4 分；2022 海南卷9 题，4 分；2022 湖北卷14 题，3 分；2022 湖
南卷8 题，3 分；2022 浙江1 月选考21 题，2 分；2022 浙江6 月选考21 题，2 分；2021 全
国甲卷13 题，6 分；2021 广东卷16 题，4 分；2021 湖北卷15 题，3 分；2021 辽宁卷13
题，3 分；
金属的腐
蚀与防护
2024·广东卷5 题，2 分；2024·浙江6 月卷13 题，3 分；2024·浙江1 月卷13 题，3 分；
2022•广东选择性考试11 题，4 分；2021•全国乙卷12 题，6 分；
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
高频考点从近几年全国高考试题来看，电解池原理、电极方程式、电化学计算、氯碱工业、电镀和粗铜的
电解精炼、金属腐蚀与防护仍是高考命题的热点。
【备考策略】 四大电解类型
1
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类型
实例
电极反应式
电解
对象
溶液
pH 变化
溶液复
原方法
电解
水型
含氧酸
H2SO4
阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
阴极：4H＋＋4e－===2H2↑
总反应：2H2O=====2H2↑＋O2↑
水
减小
加水
强碱
NaOH
阳极：4OH－－4e－===2H2O＋O2↑
阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－
总反应：2H2O=====2H2↑＋O2↑
增大
活泼金
属的含
氧酸盐
KNO3
阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
阴极：4H2O＋4e－===2H2↑＋4OH－
总反应：2H2O=====2H2↑＋O2↑
不变
电解
电解
质型
无氧酸
(氢氟酸
除外)
HCl
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
总反应：2H＋＋2Cl－=====H2↑＋Cl2↑
HCl
增大
通入
HCl 气
体
不活泼
金属的
无氧酸
盐
CuCl2
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu
总反应：Cu2＋＋2Cl－=====Cu＋Cl2↑
CuCl2
－
加
CuCl2固
体
放氢
生碱
型
活泼金
属的无
氧酸盐
NaCl
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
总反应：2Cl－＋2H2O=====H2↑＋Cl2↑＋2OH
－
NaCl
和
H2O
增大
通入
HCl 气
体
放氧
生酸
型
不活泼
金属的
含氧酸
盐
AgNO3
阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
阴极：4Ag＋＋4e－===4Ag
总反应：4Ag＋＋2H2O=====4Ag＋O2↑＋4H
＋
AgNO
3和
H2O
减小
加入
Ag2O 固
体
【命题预测】
预计2025 年高考会以新的情境载体考查有关金属腐蚀与防护、电解池原理、电极方程式书写、电化学计算
等知识，题目难度一般较大。
考法01 电解原理
1．电解和电解池
(1)电解：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)电解池：电能转化为化学能的装置。
(3)电解池的构成
2
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①有与电源相连的两个电极。
②电解质溶液(或熔融电解质)。
③形成闭合回路。
2.电解池的构成及工作原理
【特别提醒】电子和离子的移动方向
①电子：从电源负极流出后，流向电解池阴极；从电解池的阳极流出后流向电源的正极。
②离子：阳离子移向电解池的阴极，阴离子移向电解池的阳极。
3．阴阳两极上放电顺序
(1)阴极：(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，放电顺序为
注意：①阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液(或熔融电解质)中的阳离子放电。②最常
用、最重要的放电顺序为阳极：Cl－>OH－；阴极：Ag＋>Cu2＋>H＋。③电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在
阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al 等金属。
4.电解产物的判断
(1)阳极产物的判断
①活性电极(除Au、Pt 以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳离子。
②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。
阴离子的放电顺序：S 2 － ＞
I － ＞
Br
－ ＞
Cl
－ ＞
OH
－ ＞含氧酸根离子
。
S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得到H2O 和O2。
(2)阴极产物的判断
直接根据阳离子放电顺序进行判断。
阳离子放电顺序：Ag
＋ ＞
Fe
3 ＋ ＞
Cu
2 ＋ ＞
H ＋ ( 酸
) ＞
Fe
2 ＋ ＞
Zn
2 ＋ ＞
H ＋ ( 水
) ＞
Al
3 ＋ ＞
Mg
2 ＋ 。
①若金属阳离子(Fe3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H＋放电，则得到H2。
②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得(失)电子能力强的离子先放电。
【易错提醒】电解池与原电池的比较
电解池
原电池
能否自发
使“不能”变为“能”或使“能”变为
“易”
能自发进行
能量转化
电能转化为化学能
化学能转化为电能
3
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装置
有外加电源
无外加电源
电极
由外加电源决定：
阳极：连电源的正极；
阴极：连电源的负极
由电极或反应物性质决定，称为正极或负
极
反应
类型
阳极：氧化反应
阴极：还原反应
负极：氧化反应
正极：还原反应
离子
移动
阳离子移向阴极
阴离子移向阳极
阳离子移向正极
阴离子移向负极
相同点
都是电极上的氧化还原反应，都必须有离子导体
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)电解质溶液导电、金属导电都是物理变化。( )
(2)直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极。( )
(3)电解稀硫酸制H2、O2时铜作阳极。( )
(4)电解CuCl2溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色。( )
(5)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现。( )
(6)电解过程中电子流动方向为负极→阴极→电解质溶液→阳极→正极。( )
(7)电解时，电子的移动方向为：电源负极→阴极→阳极→电源正极( )
(8)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH 逐渐增大( )
(9)用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，加入Cu(OH)2可使电解质溶液恢复到电解前的情况( )
(10)电解盐酸、硫酸等溶液，H＋放电，溶液的pH 均增大( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)× (9)× (10)×
考向01 考查电解原理及电极方程式
【例1】（2024·湖南·模拟预测）
是碘盐的添加剂，常采用电解
制备
，装置如图所示。下列叙
述错误的是
A．铜极为阴极，产生还原性气体
B．原料室中
向石墨极迁移，
向铜极迁移
C．石墨极反应式为
4
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D．若电路上转移
电子，理论上原料室溶液减少
【答案】D
【分析】电解KI 制备KIO3，则I 的化合价从-1 价升高到+5 价，发生氧化反应，则石墨电极为阳极，铜电
极为阴极，发生还原反应；
【解析】A．根据以上分析得知，铜极为阴极，发生还原反应，电极反应式为：
，故A 项正确
B．原料室中OH−向阳极（石墨电极）迁移，K+向阴极（铜极）迁移，故B 项正确；
C．石墨极发生氧化反应，电极反应式为：
，故C 项正确；
D．若电路上转移0.6mol 电子时，理论上原料室溶液减少的质量=0.6×39g/mol+0.6×17g/mol=33.6g，故D 项
错误；
故选D。
【易错警示】判断电解池电极方法
判断依据
电极
电极材料
电极反应
电子流向
离子移向
电极现象
阳极
与电源正极相连
氧化反应
流出
阴离子移向
电极溶解或pH 减小
阴极
与电源负极相连
还原反应
流入
阳离子移向
电极增重或pH 增大
【思维建模】书写电极反应式的方法
1.利用双线桥拆分法书写
当给出电解总反应，可画出双线桥，标出电子转移的方向与数目，拆分成两个半反应。如铅酸蓄电池充电
时相当于电解池反应。
2.根据电极反应物与产物运用“配电子、配电荷、配原子”书写。
考向02 考查电解规律及其应用
【例2】（2024·江苏南通·模拟预测）利用如图所示装置可实现化学储氢。下列说法正确的是
A．Y 为电源负极
B．电解后硫酸溶液的物质的量浓度减小
5
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C．电极a 上发生的反应为
D．电解过程中每生成11.2LO2，理论上可储存1molH2
【答案】C
【分析】由图可知，
在惰性电极a 得到电子生成
，惰性电极a 为阴极，惰性电极b 为阳极，
H2O 在阳极失去电子生成O2，以此解答。
【解析】由分析可知，惰性电极b 为阳极，与电源的正极相连，Y 为电源正极，A 错误；由分析可知，惰
性电极b 为阳极，H2O 在阳极失去电子生成O2，电极方程式为：2H2O-4e-=O2
+4H+，H+通过质子交换膜进
入阴极区，硫酸溶液中H+物质的量不变，但水消耗了，硫酸溶液的物质的量浓度增大，B 错误；由分析可
知，
在惰性电极a 得到电子生成
，电极方程式为：
+6H++6e-=
，C 正确；未说明
11.2LO2所处的温度和压强，无法计算O2的物质的量，D 错误；故选C。
【对点1】（2024·重庆·模拟预测）我国科研工作者通过电化学手段发展了苯甲酸(Ph-COOH)耦合电解水的
中间产物羟基自由基(•OH)再生过氧苯甲酸(Ph-COOOH)，实现环烯烃环氧化的高选择性催化合成，合成方
法如图所示。下列说法不正确的是
A．Pt 电极为阴极，离子交换膜a 为质子交换膜
B．PbO2电极发生的反应：
C．该过程的总反应为：
D．n=2 时， 若外电路中转移2mol 电子， 理论上消耗环己烯0.5mol
【答案】D
【分析】由图可知Pt 电极氢得到电子发生还原反应生成氢气，为阴极，则PbO2为阳极，氢离子通过阳离
子交换膜进入阴极区；
【解析】A．由分析可知，Pt 电极为阴极，离子交换膜a 为质子交换膜，A 正确；
B．PbO2电极为阳极，水失去电子发生氧化反应：
，B 正确；
6
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C．由图可知，阳极水生成羟基自由基(•OH) 再生过氧苯甲酸，然后将环烯烃环氧化生成
，阴极
氢还原生成氢气，总反应为
，C 正确；
D．反应中烯烃环氧化引入1 个氧原子，电子转移关系为
~2e-， n=2 时，若外电路中转移2mol 电
子， 理论上消耗环己烯1mol，D 错误；
故选D。
【对点2】（2024·湖南长沙·三模）近年研究发现，电催化
和含氮物质
等)在常温常压下合成尿
素，有助于实现“碳中和”及解决含氮废水污染问题。用铅酸蓄电池作电源，向含有一定浓度
的酸
性废水中通
至饱和，在电极上反应生成
，电解原理如图所示。下列说法正确的是
A．d 为电源正极，该电极反应式为
B．为提高溶液导电性，电极区溶液中可加入少量氯化钠
C．当电极
区生成
尿素时，电极区质量减少
D．每
转化为尿素就有
由极区迁移到
极区
【答案】C
【分析】从电池结构中有电源可知，该电池是电解池，从该电池的H+的移动方向可知，H+从b 电极向a 电
极移动，电解池中阳离子从阳极移向阴极，所以a 电极是阴极，b 电极是阳极，所以d 电极为电源的正
极，c 电极为电源的负极，据此解答。
【解析】A．d 电极为电源的正极，铅酸蓄电池作电源时的正极反应为：
，故A 错误；
B．b 电极是阳极，加入少量氯化钠后氯离子先放电，会产生氯气，故B 错误；
C．3.0g 尿素的物质的量为
=0.05mol，结合a 极反应式，转移电子为0.8mol，b 极的反应式为
，转移0.8mol 电子时，会消耗0.4molH2O，减少的质量为7.2g，故C 正确；
D．电解池中阳离子从阳极移向阴极，H+从b 电极向a 电极移动，H+在a 电极参与反应，由其电极反应式
7
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可知，每
转化为尿素则转移的电子为16mol，通过
质子交换膜有16molH+，故D 错误；
故答案选C。
考法02 电解原理的应用
1.氯碱工业
(1)电极反应
阳极：2Cl
－ －
2e
－ ==
=Cl
2↑(
氧化反应
) ；
阴极：2H2O ＋
2e
－ ==
=H
2↑ ＋
2OH
－ ( 还原反应
) 。
(2)总反应方程式：2NaCl
＋
2H
2O =====
2NaOH
＋
H 2↑ ＋
Cl
2↑。
(3)设备装置
装置
离子交换膜电解槽
阳极
钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)
阴极
碳钢网
阳离子交换膜
①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过
②将电解槽隔成阳极室和阴极室
2.电镀和电解精炼铜
电镀(Fe 表面镀Cu)
电解精炼铜
阳
极
电极材料
镀层金属铜
粗铜(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等杂质)
电极反应
Cu
－
2e
－ ==
=Cu
2 ＋
Zn
－
2e
－ ==
=Zn
2 ＋ 、
Fe
－
2e
－ ==
=Fe
2 ＋ 、
Ni
－
2e
－ ==
=Ni
2 ＋ 、
Cu
－
2e
－ ==
=Cu
2 ＋
阴
极
电极材料
待镀金属铁
纯铜
电极反应
Cu
2 ＋ ＋
2e
－ ==
=Cu
电解质溶液
含Cu2＋的盐溶液
注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au 等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥
3.电冶金
利用电解熔融盐或氧化物的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al 等。
(1)冶炼钠
2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑
阳极反应式：2Cl
－ －
2e
－ ==
=Cl
2↑；
阴极反应式：2Na
＋ ＋
2e
－ ==
=2Na
。
8
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(2)冶炼镁
MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑
阳极反应式：2Cl
－ －
2e
－ ==
=Cl
2↑；
阴极反应式：Mg
2 ＋ ＋
2e
－ ==
=Mg
。
(3)冶炼铝
2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑
阳极反应式：6O
2 － －
12e
－ ==
=3O
2↑；
阴极反应式：4Al
3 ＋ ＋
12e
－ ==
= __4Al。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在镀件上电镀铜时，也可以用惰性材料作阳极，用硫酸铜溶液作电解液。( )
(2)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料。( )
(3)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变。( )
(4)电解冶炼镁、铝通常电解MgCl2和Al2O3，也可以电解MgO 和AlCl3。( )
(5)电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料。( )
(6)用Zn 作阳极，Fe 作阴极，ZnCl2作电解质溶液，由于放电顺序H＋>Zn2＋，不可能在铁上镀锌。( )
(7)用铜做阴极，石墨做阳极，电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑( )
(8)粗铜精炼时，与电源正极相连的应是粗铜，该极发生的电极反应只有Cu－2e－===Cu2＋( )
(9)电镀铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2＋)均保持不变( )
(10)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√ (8)× (9)× (10)×
考向01 考查电解原理的传统应用
【例1】（2024·河北·模拟预测）汞阴极法电解饱和食盐水制取NaOH 的原理如图所示。下列说法正确的是
A．电解室中可使用铜棒做阳极
B．电解室中汞阴极的反应为
C．解汞室中的反应为吸热反应
D．两室联合生产的总反应为
9
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【答案】B
【分析】由原理图可知，电解室内阳极反应为：
，阴极反应为：
；解汞室内发
生的反应为：
。
【解析】A．电解室中若使用铜棒做阳极，则发生反应
，因此不可使用铜棒做阳极，A 错误；
B．根据分析，电解室中汞阴极的反应为：
，B 正确；
C．解汞室中的钠与水的反应为放热反应，C 错误；
D．根据分析，电解室内总反应为：
，D 错误；
故选B。
考向02 考查电解原理的新型应用
【例2】（2024·广西贵港·模拟预测）乙醛酸(OHC-COOH)是一种重要的化工中间体。工业上以乙二醛为原
料制备乙醛酸的装置如图所示，通电后，阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸。下列说法错误的是
A．a 极电势高于b 极
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．当有0.5mol 离子通过离子交换膜时，理论上最多可生成乙醛酸的质量为18.5g
D．乙二醛被氧化的化学方程式：
+H2O+Cl2→
+2HCl
【答案】B
【分析】由题中信息：通电后，阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸，结合题中装置图，可知阳极生成的Cl2
通入盛放盐酸和乙二醛混合液一侧，Cl2与乙二醛发生氧化还原反应，生成Cl-移向与a 电极相连的电极，
与b 电极相连的电极发生还原反应，生成H2，a 为电源正极，b 为电源负极。根据电解原理，可知阳极发
生的电极反应式为
，阴极发生还原反应，电极反应方程式为
。
【解析】A．据分析，a 电极为正极，b 电极为负极，因此a 极电势高于b 极，故A 正确；
B．根据题意氢离子由左侧经离子交换膜进入右侧，则离子交换膜为阳离子交换膜，故B 错误；
C．根据得失电子守恒有1molOHC—COOH~1molCl2~2mole-，则当有0.5mol 离子通过离子交换膜时，理论
上最多可生成乙醛酸的质量为
，故C 正确；
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D．氯气将乙二醛氧化为乙醛酸，自身被还原为氯离子，化学方程式为：
+H2O+Cl2→
+2HCl，故D 正确；故选B。
【思维建模】分析电解过程的思维流程
【对点1】（2024·河南郑州·模拟预测）利用双极膜电渗析法电解食盐水可获得
和
，其工作原理
如图所示，已知在直流电的作用下，双极膜中的
解离成
和
。下列有关说法错误的是
A．极为负极
B．
极的电极反应式为
C．工作一段时间后，
极附近溶液的
明显变小
D．若所得
大于
，说明阳极可能发生反应
【答案】C
【分析】由离子移动方向可知，M 为阳极，N 为阴极。
11
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【解析】由
极上
被还原成
知
极为阴极，极为负极，
正确；
极的电极反应式为
，B 正确；
极的电极反应式为
，由上述反应可
知，双极膜中提供的
与
极消耗的
的量相等，工作一段时间后，
极附近溶液
无明显变化，C
错误；当只发生反应
时，产物中
，若出现
，根据电路中转移电子数处处相等，说明阳极
除了放电产生
外、还可能放电产
生
，D 正确；故选C。
【对点2】（2024·安徽合肥·三模）环氧乙烷(
)可用于生产乙二醇。电化学合成环氧乙烷(
)的装置如
图所示：
已知：
下列说法错误的是
A．Pt 电极接电源正极
B．制备1mol 环氧乙烷，Ni 电极区产生2molH2
C．Pt 电极区的反应方程式为：CH2=CH2+Br2+H2O→HOCH2CH2Br
D．电解完成后，将阳极区和阴极区溶液混合才可得到环氧乙烷
【答案】B
【分析】由题给信息：“
”可知，在Pt 电极，Br-失电子生成
Br2，然后与水反应的产物再与CH2=CH2发生反应，所以Pt 电极为阳极，Ni 电极为阴极，水分子在阴极得
到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，钾离子通过阳离子交换膜进入阴极区，电解完成后，将阳极
区和阴极区溶液混合，HOCH2CH2Br 在碱性条件下发生取代反应生成环氧乙烷。
【解析】由分析可知，与直流电源正极相连的铂电极为电解池的阳极，故A 正确；由题意可知，生成1mol
环氧乙烷需要消耗1mol 溴，则由得失电子数目守恒可知，阴极上生成氢气的物质的量为1mol，故B 错
误；由题给转化关系可知，与直流电源正极相连的铂电极为电解池的阳极，溴离子在阳极失去电子发生氧
化反应生成溴，通入的乙烯与溴、水反应生成HOCH2CH2Br，Pt 电极区的反应方程式为：
CH2=CH2+Br2+H2O→HOCH2CH2Br，故C 正确；由分析可知，电解完成后，将阳极区和阴极区溶液混合，
HOCH2CH2Br 在碱性条件下发生取代反应生成环氧乙烷，故D 正确；故选B。
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考法03 金属的腐蚀与防护
1.金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变成金属阳离子，金属发生氧化反应。
2.化学腐蚀与电化学腐蚀
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属跟干燥气体或非电解质液体接触
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
3.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
水膜酸性很弱或呈中性
电极
反应
负极
Fe
－
2e
－ ==
=Fe
2 ＋
正极
2H
＋ ＋
2e
－ ==
=H
2↑
O2＋
2H
2O ＋
4e
－ ==
=4OH
－
总反应式
Fe
＋
2H
＋ ==
=Fe
2 ＋ ＋
H 2↑
2Fe
＋
O 2＋
2H
2O ==
=2Fe(OH)
2
联系
吸氧腐蚀更普遍
铁锈的形成：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3，2Fe(OH)3===Fe2O3·xH2O(铁锈)＋(3－x)H2O。
【方法技巧】根据介质判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀
正确判断“介质”溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、酸性很弱或中性溶液发
生吸氧腐蚀；NH4Cl 溶液、稀H2SO4等酸性溶液发生析氢腐蚀。
4.金属的防护
(1)改变金属材料的组成
如制成合金、不锈钢等。
(2)在金属表面覆盖保护层
如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
(3)电化学保护法
①牺牲阳极法——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外加电流法——电解原理
a.阴极：被保护的金属设备；
b.阳极：惰性金属。
请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样。( )
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(2)Al、Fe、Cu 在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物。( )
(3)钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁失去电子生成Fe3＋。( )
(4)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用。( )
(5)牺牲阳极法构成了原电池，能有效地保护金属不容易被腐蚀。( )
(6)黄铜(铜锌合金)制作的铜锣不易产生铜绿( )
(7)生铁比纯铁容易生锈( )
(8)在潮湿空气中，钢铁表面形成水膜，金属发生的一定是吸氧腐蚀( )
(9)铁表面镀锌可增强其抗腐蚀性( )
(10)镀锌的目的是在钢管表面形成Fe—Zn 合金，增强钢管的耐腐蚀能力( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)√ (8)× (9)√ (10)×
考向01 考查金属腐蚀与防护
【例1】（2024·辽宁沈阳·模拟预测）我国首艘航母辽宁舰采用模块制造再焊接组装而成。实验室模拟海水
和淡水对焊接金属材料的影响，结果如图所示。下列分析正确的是
A．舰艇腐蚀主要是因为发生了化学腐蚀
B．图甲是海水环境下的腐蚀情况
C．腐蚀时负极反应为：
D．焊点附近可用锌块打“补丁”延缓腐蚀
【答案】D
【分析】由图可知，该腐蚀过程是因为形成了原电池，Fe 比Sn 活泼，Fe 作负极，电极反应式为Fe-2e-
=Fe2+，Sn 作正极被保护，电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，据此作答。
【解析】舰艇被腐蚀是因为形成了原电池，发生了电化学腐蚀，故A 错误；海水中含有电解质浓度大，腐
蚀速度快，故乙为海水环境下的腐蚀情况，甲为淡水环境下的腐蚀情况，故B 错误；Sn 作正极被保护，电
极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-，Fe 作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+，故C 错误；焊点附近用锌块打
“补丁”，Zn 比Fe 活泼，Zn 作负极，Fe 作正极被保护，可延缓腐蚀，故D 正确；故选D。
考向02 考查金属腐蚀快慢
【例2】（2024·江苏南京·二模）如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A.开关未闭合时，Fe 棒上B 点腐蚀最快
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B.若X 为NaCl，K 与M 连接，Fe 棒处pH 最大
C.若X 为H2SO4，K 与N 连接，Fe 电极上发生反应：2H＋＋2e－
H2↑
D.若X 为H2SO4，K 分别与N、M 连接，Fe 腐蚀情况前者更慢
【答案】B
【解析】开关未闭合时，Fe 棒上B 点同时与空气、H2O 接触，腐蚀最快，A 项正确；若X 为NaCl，K 与
M 连接，形成原电池，Fe 棒作负极，电极反应为Fe－2e－
Fe2＋，C 棒作正极，电极反
应为O2＋4e－＋2H2O
4OH－，故C 棒处pH 最大，B 项错误；若X 为H2SO4，K 与N 连
接，形成原电池，Fe 棒为正极，电极反应为2H＋＋2e－
H2↑，C 项正确；若X 为
H2SO4，K 与N 连接时，Fe 棒为正极，被保护，K 与M 连接时，Fe 棒为负极，被腐蚀，故Fe 腐蚀情况前
者更慢，D 项正确。
【思维建模】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
防护措施的腐蚀。
(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，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。
【对点1】（2024·浙江舟山·模拟）某学习小组按下图探究金属电化学腐蚀与防护的原理，下列说法正确的
是
A．若b 为正极，K 连接A 时，铁棒防腐的方式称为牺牲阳极的阴极保护法
B．相同条件下，若X 为食盐水，K 分别连接B、C 时前者铁棒的腐蚀速度更慢
C．若X 为模拟海水，K 未闭合时铁棒上E 点表面铁锈最多，腐蚀最严重的位置则是F
D．若在X 溶液中预先加入适量的K4[Fe(CN)6]溶液，可有效提升铁棒腐蚀或防腐的观察效果
【答案】C
【分析】K 连接A 时，可形成外加电流阴极保护法，被保护金属Fe 应作为阴极；K 连接B 时，Fe 作为负
极，被腐蚀；K 连接C 时，形成牺牲阳极的阴极保护法，即牺牲Zn，保护Fe，据此解答。
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【解析】A．牺牲阳极的阴极保护法原理为原电池，无外加电流；若b 为正极，K 连接A 时，铁棒成为电
解池的阳极，加速腐蚀速率，A 错误；
B．K 连接B 时，Fe 作为负极，被腐蚀；K 连接C 时，Zn 作负极，Fe 作正极，即牺牲Zn，保护Fe，所以
后者铁棒的腐蚀速度更慢，B 错误；
C．此时F 位置腐蚀最严重，但 Fe 不是变成铁锈， E 点(界面处)氧气浓度较大，生成的OH-浓度最大，而
Fe (OH)2经氧化才形成铁锈，所以是E 点铁锈最多，C 正确；
D．Fe2+与K3[Fe(CN)6]溶液反应产生蓝色沉淀，通过观察沉淀量的多少判断铁棒腐蚀或防腐的效果，应加
K3[Fe(CN)6]溶液，不是K4[Fe(CN)6]溶液，D 错误； 故选C。
【对点2】（2024·安徽滁州·一模）钢铁工业是我国国民经济的基础产业，研究钢铁的防腐有着重要的意
义。某课题组进行如下实验：
实验
装置
5min 时现象
25min 时现象
Ⅰ
铁钉表面及周边未见明显变化
铁钉周边出现少量红色和蓝色区
域，有少量红棕色铁锈生成
Ⅱ
铁钉周边出现红色区域，未见蓝
色出现，锌片周边未见明显变化
铁钉周边红色加深，区域变大，未
见蓝色出现，锌片周边未见明显变
化
下列说法正确的是
A．实验Ⅱ中正极的电极反应式为
B．实验Ⅱ中5min 时出现红色区域，说明铁钉腐蚀速率比Ⅰ快
C．由
的阴离子配位数可推出其空间构型为正六边形
D．若将Ⅱ中Zn 片换成Cu 片，推测Cu 片周边会出现红色，铁钉周边会出现蓝色
【答案】D
【分析】实验I 中铁钉周边出现少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成说明铁做原电池的负极，铁
钉发生吸氧腐蚀被损耗，实验Ⅱ中铁钉周边红色加深，区域变大，未见蓝色出现，锌片周边未见明显变化
说明锌做原电池的负极被损耗，铁做正极被保护，使铁的腐蚀速率比实验I 慢。
【解析】由分析可知，实验Ⅱ中铁为原电池的正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成
氢氧根离子，电极反应式为2H2O+O2+4e—=4OH—，故A 错误；由分析可知，实验Ⅱ中锌做原电池的负极被
损耗，铁做正极被保护，使铁的腐蚀速率比实验I 慢，故B 错误；由铁氰化钾的阴离子配位数为6 可知，
配离子的空间构型为正八边形，故C 错误；若将Ⅱ中锌片换成铜片，金属性强于铜的铁为原电池的负极，
失去电子发生氧化反应生成的亚铁离子能与铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀，铜为正极，水分子作用下氧
气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子使溶液变为红色，故D 正确；故选D。
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1．（2024·广东江门·二模）挖掘文物价值，讲好中国故事。下列文物不会发生电化学腐蚀的是
选项
A
B
C
D
文物
名称
曾侯乙编钟
越王勾践
剑
元青花四爱图梅瓶
铜鼎
【答案】C
【解析】根据原电池的构成条件可知，常见的合金和潮湿的空气构成原电池，活泼金属铁或铜为负极，易
发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀。编钟、剑、铜鼎中，铁、铜和潮湿的空气构成原电池，铁为负极，易发生
电化学腐蚀中的吸氧腐蚀；陶瓷瓶成分为硅酸盐，属于无机非金属材料，化学性质稳定，不易腐蚀，故选
C。
2．（2024·天津河西区·期末）下列关于各装置图的叙述正确的是
A．用图①装置进行电镀实验，极为镀层金属，
极为待镀金属制品
B．图②装置盐桥中
的
移向甲烧杯
C．图③装置中钢闸门应与外接电源的负极相连，称之为“牺牲阳极法”
D．图④电解精炼铜的过程中，阳极减少的质量与阴极增加的质量相等
【答案】B
【解析】A．图①中电极a 为阳极、电极b 为阴极，若进行电镀实验，则a 极为镀层金属、b 极为待镀金属
制品，A 项错误；
B．图②中Zn 为负极，Zn 极电极反应为Zn-2e-=Zn2+，Cu 为正极，Cu 极电极反应为Cu2++2e-=Cu，盐桥中
KCl 的阴离子Cl-移向甲烧杯，B 项正确；
C．图③装置中钢闸门与外接电源的负极相连，钢闸门为阴极，辅助电极为阳极，称之为“外加电流
法”，C 项错误；
D．图④电解精炼铜，粗铜为阳极，纯铜为阴极，粗铜上是比Cu 活泼的金属Zn、Fe 等先失电子转化成
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Zn2+、Fe2+等，然后Cu 失电子转化成Cu2+，活泼性比Cu 弱的金属如Ag 等形成阳极泥，纯铜上的电极反应
为Cu2++2e-=Cu，根据得失电子守恒，阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等，D 项错误；
答案选B。
3．（2024·河北邯郸·期末）某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。对于该实验下列说法正
确的是
A．①区铁电极被腐蚀，Cu 电极上产生大量气泡
B．②区铁电极被腐蚀，Cu 电极附近滴加酚酞溶液后变成红色
C．③区铁电极被防护，Fe 电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
D．④区铁电极被防护，Zn 电极反应式为Zn-2e-=Zn2+
【答案】B
【分析】①为原电池，Fe 为负极，发生氧化反应，②为电解装置，Fe 为阳极，③为原电池，Fe 为正极，
④为电解装置，Fe 为阳极，结合电极反应解答该题。
【解析】A．①为原电池，Fe 为负极，发生吸氧腐蚀，Cu 电极上没有气体生成，故A 错误；
B．②区Cu 电极为阴极，生成氢气和氢氧化钠，Cu 电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe 为阳极，被氧化生
成亚铁离子，故B 正确；
C．③为原电池，Fe 为正极，电解质溶液为中性溶液，电极反应为：
，Zn 被氧
化，电极反应为
，故C 错误；
D．④为电解装置，Fe 为阳极，被氧化生成亚铁离子，Zn 电极为阴极，反应式为
，故D 错误；
故选：B。
4．（2024·广东揭阳·期中）城镇的地下空间中常有金属管道运输系统和地铁铁轨等。当金属管道或铁轨在
潮湿土壤中形成电流回路时，就会引起这些金属制品的腐蚀。为了防止这类腐蚀的发生，某同学设计了如
图所示的装置，下列说法不正确的是
A．钢铁上发生还原反应
B．若导线与Mg 块连接，为牺牲阳极法
C．若外加电源，导线应连接外接电源的正极
D．导线与Zn 块连接也可保护钢铁输水管
【答案】C
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【解析】A．为防止钢铁输水管氧化，应通过牺牲阳极法或外加电流法使其发生还原反应，A 正确；
B．Mg 为活泼金属，可作为牺牲阳极，则将Mg 与钢铁输水管相连是用牺牲阳极法保护钢铁输水管，B 正
确；
C．若导线连接电源正极，则钢铁输水管作阳极被氧化，故导线应连接外接电源的负极，C 错误；
D．Zn 为活泼金属，可作为牺牲阳极，则将Zn 与钢铁输水管相连是用牺牲阳极法保护钢铁输水管，D 正
确；
故选C。
5．（2024·山东济南·模拟预测）下列实验描述正确的是
A．用酸碱中和滴定法可同时测定中和反应的反应热和待测液浓度
B．利用上图该装置验证牺牲阳极保护法
C．用98%的浓硫酸配制10%的稀硫酸，所需玻璃仪器为烧杯、玻璃棒
D．将镀锌铁皮放入稀硫酸中，待产生氢气的速率突然减小，可以判断锌镀层已反应完全
【答案】D
【解析】A．酸碱中和滴定法是测定未知酸或碱溶液的浓度的，不能测定中和反应的反应热，故A 错误；
B．利用上图该装置验证牺牲阳极保护法，为了验证Fe 未被腐蚀，不应该用KSCN 溶液，而应该用铁氰化
钾溶液，用于验证Fe2+，故B 错误；
C．用98%浓硫酸配制10%的稀硫酸，需要的仪器为量筒、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管，故C 错
误；
D．锌、铁和稀硫酸构成原电池，锌作负极，铁作正极，原电池能加快锌被腐蚀的速率，铁的活泼性小于
锌，且只有铁时，不能构成原电池，所以生成氢气的速率减小，所以当产生氢气的速率速率突然减小，可
以判断锌镀层已反应完全，故D 正确；
故选D。
6．（2024·江西·模拟预测）利用电化学原理合成氨的装置如图所示，科学家研究表明，Ag、Hg、Pt 和Au
等能促进氮气合成氨。下列叙述正确的是
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A．该装置可将电能全部转化成化学能
B．N 极可选择铜、锌等材料
C．M 极反应式为
D．4.48L H2发生氧化反应时转移0.4mol 电子
【答案】C
【分析】该装置属于电解池，M 极氮元素化合价降低发生还原反应，即为阴极；N 极氢元素化合价升高发
生氧化反应，即为阳极，据此回答。
【解析】A．该装置为电解池，电能主要转化成化学能，还有部分转化为其他形式能量如热能等，A 错
误；
B．N 极为阳极，氢气在阳极上发生氧化反应，应选择惰性材料作阳极，而铜、锌作阳极时会优先发生氧
化反应，B 错误；
C．M 极上N2发生还原反应生成NH3，即反应式为
，C 正确；
D．H2没有指明“标准状况”，不能根据氢气体积计算转移电子的物质的量，D 错误；
故选C。
7．（2024·河北沧州·三模）由辛二腈
制备巴豆腈（2－丁烯腈，即
，非气
态）的原理如下图所示，下列说法正确的是
已知：电流效率
。
A．催化电极
与电源负极相连，电势：催化电极
催化电极
B．电子移动方向：催化电极
电源
催化电极
阴离子交换膜
催化电极
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C．催化电极上发生反应：
D．若催化电极上生成
气体时，催化电极
生成
气体，则电流效率约为
【答案】C
【分析】电解池中催化电极a 为阳极，发生反应：
；催化电极为阴极，发生反应：
。
【解析】A．根据分析，催化电极a 为阳极，与电源正极相连，则电势：催化电极
催化电极b，A 错
误；
B．电子不经过内电路，因此电子移动方向：催化电极
电源
催化电极，B 错误；
C．催化电极为阴极，发生反应：
，C 正确；
D．由
可知，催化电极上生成
气体时，电解池转移电子的物质的量为
14mol。催化电极a 上发生主反应：
（反应
中2mol
对应
气体），催化电极
上发生副反应：
（副反应中
对应
气体），设主、副反应生成的气体分别为
、
，则
①，
②，解方程组可知
，因此，电流效率
，D 错误。
答案选C。
8．（2024·山东·二模）钙(锂)介导电化学合成氨低能耗，效率高，是合成氨研究的热点领域，以下为该装
置示意图，下列有关说法正确的是
A．阴极区反应：
B．此装置降低合成氨能耗的主要原因是钙或锂等金属能高效解离氮气形成相应的氮化物
C．含少量乙醇的水溶液会使该装置生产效率提高
D．整个装置每生成1mol 氨消耗1.5mol
【答案】B
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【分析】由图可知，通入氢气的电极为阳极，氢气在阳极失去电子发生氧化反应生成氢离子，氢离子与
C2H5O-离子反应生成C2H5OH，C2H5OH 解离出氢离子和C2H5O-离子，通入氮气的电极为阴极，钙离子在阴
极得到电子生成钙，钙与氮气反应生成Ca3N2，Ca3N2与氢离子反应生成Ca2+和氨气，则阴极的电极反应式
为Ca2++2e-=Ca，N2+3Ca= Ca3N2，Ca3N2+6H+=3Ca2++2NH3，电解的总反应方程式为N2+3H2
2NH3，据此
分析解题。
【解析】A．由分析可知，H2在阳极上失去电子，故阳极区反应式为：
，A 错
误；
B．由分析可知，此装置降低合成氨能耗的主要原因是钙或锂等金属能高效解离氮气形成相应的氮化物，B
正确；
C．由于水能与Ca 直接反应，故含少量乙醇的水溶液不会使该装置生产效率提高反而降低，C 错误；
D．由分析可知，电解的总反应方程式为N2+3H2
2NH3，故整个装置每生成1mol 氨，不消耗Ca2+，
Ca2+只是电解质导电，D 错误；
故答案为：B。
9．（2024·湖南·模拟预测）2023 年我国科学家通过铂负载的氢氧化镍正极实现了将充电过程中产生的副产
物氧气在放电过程中重新利用，工作原理如下图所示：
下列说法正确的是
A．充电时，Zn 电极的电极反应式为
B．充电时，电路中每通过1mol 电子，阳极会产生1molNiOOH
C．放电时，铂作氧还原催化剂
D．放电时，OH-移向氢氧化镍所在的电极
【答案】C
【分析】根据图示可知：放电时
为负极，电极反应为
，Pt 电极为正极，
发生还原反应；充电时
电极应连接电源负极，发生还原反应：
，Pt 电极
上
被氧化变为NiOOH，溶液中部分
失去电子被氧化变为
。
【解析】A．充电时，
电极为阴极，其电极反应式为
，故A 错误；
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B．充电时，阳极由于有副反应发生，电路中每通过1mol 电子，产生的NiOOH 小于1mol，故B 错误；
C．通过铂负载的氢氧化镍正极，可以将氧气在放电过程中重新利用，所以放电时，铂的作用为氧还原催
化剂，故C 正确；
D．放电时，阴离子向负极迁移，故
移向
电极，故D 错误。
答案选C。
10．（2024·山东菏泽·模拟预测）一种高盐高氨氮难降解有机废水的处理方法如图所示，下列说法正确的
是
A．A 区电极反应式为
B．电池工作时，
由B 区移向A 区
C．C 区a 电极接电源负极
D．若B 区1mol
参加反应，同时可生成
【答案】A
【分析】通过图示可知连接正极的A 区失去电子，为阳极区，发生氧化反应，B 区得到电子，为阴极区，
发生还原反应。
【解析】A．A 区发生氧化反应，电极反应式为
，故A 正确；
B．电池工作时，
由A 区移向B 区，B 错误；
C．C 区a 电极发生氧化反应，应接电源正极，故C 错误；
D．未指明标准状况，所以无法计算
的体积，故D 错误；
答案选A。
11．（2024·湖南·二模）近日，石河子大学化学化工学院陈龙教授团队开发催化电极实现甲醇制氢，如图
所示，下列叙述错误的是
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A．电极a 与电源的负极连接
B．每生成
（标准状况）气体X 时转移
电子
C．电极b 的反应式为
D．电解总反应为
【答案】B
【分析】电极b 上CH3OH 失去电子变为HCOO-，电极b 为阳极，电极反应式为
，电极a 为阴极，水得到电子变为H2，电极反应式为
。
【解析】A．电极a 为阴极，与电源负极连接，故A 正确；
B．
（标准状况）气体物质的量为0.1mol，根据电极反应式
可知，转移电子
物质的量为0.2mol，故B 错误；
C．电极b 上CH3OH 失去电子变为HCOO-，电极反应式为
，故C 正
确；
D．阳极电极反应式为
，阴极电极反应式为
，即总反应式为：
，故D 正确；
故选B。
12．（2024·四川绵阳·模拟预测）以锂硫电池(电池的总反应为
)为电源，电解含
的废水制备硫酸和化肥的原理如图(不考虑其他杂质离子的反应)。下列说法正确的是
A．a 为锂硫电池的负极
B．电解池中膜2 是阳离子交换膜
C．锂硫电池每消耗2.8g 锂，理论上M 室产生1.12L 气体(标准状况)
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D．电解一段时间后，原料室中溶液的pH 会下降
【答案】B
【分析】电解含
的废水制备硫酸和化肥，由图可知，左侧石墨为阳极，电极反应式为2H2O－4e
－＝O2↑+4H+，硫酸根离子透过膜1 向左侧迁移，右侧石墨为阴极，电极反应式为2H++2e－＝H2↑，铵根离子
透过膜2 向右侧迁移，a 极为正极，b 极为负极，电极反应式为Li－e－＝Li+，据此作答。
【解析】A．左侧石墨为阳极，故a 极为正极，故A 错误；
B．硫酸根离子透过膜1 向左侧迁移，故膜1 为阴离子交换膜，铵根离子透过膜2 向右侧迁移，故膜2 为阳
离子交换膜，故B 正确；
C．b 极为负极，电极反应式为Li－e－＝Li+，锂硫电池每消耗2.8g 即0.4mol 锂，转移电子0.4mol，阳极
（M 室）生成0.1mol 氧气，标况下体积为2.24L，故C 错误；
D．电解一段时间后，原料室中硫酸铵浓度减小，溶液中氢离子浓度减小，溶液pH 增大，故D 错误；
故选B。
13．（2024·陕西安康·模拟预测）利用电解法将污染性气体
转化为
溶液的原理如图所示。
下列说法错误的是
A．电解时，当有2mol
透过质子交换膜，则电极Y 增重96g
B．
在电极b 上的反应式为
C．电解过程中，
由a 极区向b 极区迁移
D．电解时
溶液的浓度保持不变
【答案】D
【分析】通过电解法可知此电池为电解池，由a 极生成O2可以判断，a 极上水放电发生氧化反应生成氧
气，a 极为阳极，则b 为阴极，电极b 上二氧化氮得到电子发生还原反应生成铵根离子；则
为铅酸蓄电
池正极，
为铅酸蓄电池的负极。
【解析】A．电解时，当有
透过质子交换膜时，电路中转移电子
，铅酸蓄电池的
电极发生
反应：
，有
转化为
，电极增重96g，A 正确；
B．
在阴极(电极b)上发生还原反应，电极反应式为
，B 正确；
C．电解装置中，阳离子移动方向为阳极
阴极，故
由
极区透过质子交换膜向极区迁移，C 正确；
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D．由于电解池左室相当于电解水，则电解时
溶液的浓度逐渐增大，D 错误；
故选D。
14．（2024·北京·三模）设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH 稳定，借助其降解乙酸盐生成
，将废旧锂离子电池的正极材料
转化为
，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转
移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法不正确的是
A．装置工作时，离子通过阳膜进入甲室
B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C．乙室电极反应式为
D．若甲室
减少200mg，乙室
增加300mg，则此时已进行过溶液转移
【答案】C
【分析】由题意可知，右侧装置为原电池，则左侧装置为电解池，原电池中细菌电极为电解池的负极，水
分子作用下乙酸根离子在负极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为
，钴酸锂电极为正极，酸性条件下钴酸锂在正极得到电子发生还原
反应生成锂离子、钴离子和水，电极反应式为
，电池的总反应为
；电解池中，与原电池正极相连的细菌电极为
阳极，水分子作用下乙酸根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化碳和氢离子，电极反应式为
，右侧石墨电极为阴极，钴离子在阴极得到电子发生还原反应生成
钴，电极反应式为
，电解的总反应为
。
【解析】A．由分析可知，装置工作时，甲室为电解池，电解的总反应
，反应中生成氢离子透过阳膜进入甲室，A 正确；
B．由分析可知，装置工作时，乙室为原电池，电池的总反应
，反应中消耗氢离子，说明装置工作一段时间
后，乙室应补充盐酸，B 正确；
C．由分析可知，装置工作时，乙室为原电池，钴酸锂电极为正极，酸性条件下钴酸锂在正极得到电子发
生还原反应生成锂离子、钴离子和水，电极反应式
，C 错误；
D．若甲室钴离子减少200 mg，电解转移电子的物质的量
，若乙室钴离子增加
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300 mg，电解转移电子的物质的量
，由于电子转移的物质的量不等，说明此时已
进行过溶液转移，即将乙室部分溶液转移至甲室，D 正确；
答案选C。
15．（2024·浙江杭州·模拟预测）化学性质类似NH4Cl 的盐酸羟胺(NH3OHCl)是一种常见的还原剂和显像
剂，工业上主要采用如图甲所示的方法制备，其电池装置中含Fe 的催化电极反应机理如图乙所示。图丙是
用图甲的电池电解处理含有Cl-、
的酸性废水的装置，下列说法正确的是
A．图甲电池工作时，Pt 电极是正极
B．图乙中，A 为H+，B 为NH3OH+
C．电极b 接电源负极，处理1mol
，电路中转移5mole-
D．电池工作时，每消耗2.24LNO(标准状况下)，左室溶液质量增加3.0g
【答案】B
【分析】Pt 电极为负极，发生反应：H2-2e-=2H+；含铁的催化电极为正极，发生反应：NO+3e-+4H++Cl-
→NH3OHCl；
【解析】A．Pt 电极上，H2→H+，氢元素化合价升高，发生氧化反应，为负极，故A 错误；
B．NH2OH 与NH3的性质相似，能与盐酸反应生成NH3OHCl,NH2OH+H+=NH3OH+，则图乙中，A 为H+，B
为NH3OH+，故B 正确；
C．电解时，b 电极中氮元素化合价降低，为阴极，与电源负极相连，发生的电极反应式为：
+8e-
+10H+=
+3H2O，则处理1mol
，电路中转移8mole-，故C 错误；
D．含铁的催化电极为正极，发生反应：NO+3e-+4H++Cl-→NH3OHCl,4 个氢离子中有1 个是左侧溶液中盐
酸提供的，3 个是右侧迁移的，标况下消耗的n(NO=
=0.1mol,左室增加的质量为0.1molNO 和
0.3mol 氢离子，质量为：0.1×30+0.3=3.3g，故D 错误；
故选：B。
1.(2024·湖北卷，14)我国科学家设计了一种双位点PbCu 电催化剂，用H2C2O4和NH2OH 电化学催化合成甘
氨酸，原理如图，双极膜中H2O 解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。已知在KOH 溶液中，甲醛转
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化为HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-
[OCH2O]2-+H2O。Cu 电极上发生的电子转移反应为
[OCH2O]2--e-=HCOO-+H∙。下列说法错误的是( )
A．电解一段时间后阳极区c(OH-)减小
B．理论上生成1molH3N+CH2COOH 双极膜中有4molH2O 解离
C．阳极总反应式
2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O
D．阴极区存在反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O
【答案】B
【解析】在KOH 溶液中HCHO 转化为HOCH2O-：HCHO+OH-→HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-
[OCH2O]2-+H2O，Cu 电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2--e-=HCOO-+H∙，H∙结合成H2，Cu 电极为阳
极；PbCu 电极为阴极，首先HOOC—COOH 在Pb 上发生得电子的还原反应转化为OHC—COOH：
H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，OHC—COOH 与HO—N+H3反应生成HOOC—CH=N—OH：OHC—
COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+，HOOC—CH=N—OH 发生得电子的还原反应转化成
H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O。A 项，电解过程中，阳极区消耗
OH-、同时生成H2O，故电解一段时间后阳极区c(OH-)减小，A 正确；B 项，阴极区的总反应为
H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+= H3N+CH2COOH+3H2O，1molH2O 解离成1molH+和1molOH-，故理论上生成
1molH3N+CH2COOH 双极膜中有6molH2O 解离，B 错误；C 项，结合装置图，阳极总反应为2HCHO-2e-
+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C 正确；D 项，阴极区的Pb 上发生反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—
COOH+H2O，D 正确；故选B。
2.(2024·浙江1 月卷，13)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH3)4]2+和H2，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pH 变大
C．铁电极上的电极反应式为：2NH3+2e-=H2↑＋2NH2
-
D．每生成标准状况下22.4mLH2，消耗0.010 mol Zn
【答案】C
【解析】A 项，氨水浓度越大，越容易生成[Zn(NH3)4]2+，腐蚀趋势越大，A 正确；B 项，腐蚀的总反应为
Zn+4NH3•H2O=[Zn(NH3)4]2++H2↑+2H2O+2OH-，有OH-离子生成，溶液pH 变大，B 正确；C 项，该电化学腐
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蚀中Zn 作负极，Fe 作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电极上的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑＋
2OH-，C 错误；D 项，根据得失电子守恒，每生成标准状况下22.4mLH2，转移电子数为
，消耗0.010 mol Zn，D 正确；故选C。
3.(2024·浙江6 月卷，13)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：O2+2H2O+4e-=4OH-
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
【答案】B
【解析】A 项，图1 为牺牲阳极的阴极瓮中保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，
其失去电子被氧化；图2 为外加电流的阴极保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，其本身不
失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的Cl-，A 不正确；B 项，图2 中，外加电
压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的H+放电外，海水中溶解的O2也会竞争放电，故可
发生O2+2H2O+4e-=4OH-，B 正确；C 项，图2 为外加电流的阴极保护法，理论上只要能对抗钢闸门表面
的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若
外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C 不正确；D 项，
图1、图2 中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了Fe-2e-
=Fe2+的发生，钢闸门不发生化学反应，但是牺牲阳极和发生了氧化反应，辅助阳极上也发生了氧化反应，
D 不正确；故选B。
4．(2024·广东卷，5)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：
【答案】D
【解析】钢铁外壳镶嵌了锌块，由于金属活动性Zn＞Fe，即锌块为负极，钢铁为正极，形成原电池，Zn
失去电子，发生还原反应，Zn-2e-=Zn2＋，从而保护钢铁，延缓其腐蚀。A 项，由于金属活动性Zn＞Fe，
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钢铁外壳为正极，锌块为负极，故A 错误；B 项，Zn 失去电子，发生还原反应，Zn-2e-=Zn2＋，镶嵌的锌
块会被逐渐消耗，需根据腐蚀情况进行维护和更换，不能永久使用，故B 错误；C 项，该方法为牺牲阳极
的阴极保护法，故C 错误；D 项，Zn 失去电子，发生还原反应：Zn-2e-=Zn2＋，故D 正确；故选D。
5．(2024·广东卷，16)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1molFe2O3，阳极室溶液减少
D．理论上每消耗1molFe2O3，阴极室物质最多增加
【答案】C
【解析】右侧溶液为饱和食盐水，右侧电极产生气体，则右侧电极为阳极，Cl-放电产生氯气，电极反应
为：2Cl--2e-= Cl2↑；左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应为：
Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-；中间为阳离子交换膜，Na+由阳极向阴极移动。A 项，阳极反应为：2Cl--2e-
= Cl2↑，A 正确；B 项，阴极反应为：Fe2O3+6e-+3H2O=2Fe+6OH-，消耗水产生OH-，阴极区溶液中OH-
浓度逐渐升高，B 正确；C 项，理论上每消耗1molFe2O3，转移6mol 电子，产生3mol Cl2，同时有6mol
Na+由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少
，C 错误；D 项，理论上每消耗
1molFe2O3，转移6mol 电子，有6mol Na+由阳极转移至阴极，阴极室物质最多增加
，D 正
确；故选C。
6．(2024·甘肃卷，7)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-=2O2-
C．工作时O2-从多孔电极1 迁移到多孔电极2
D．理论上电源提供
能分解1molH2O
【答案】B
【解析】多孔电极1 上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g)，多孔电极1 为阴极，电极反应为
2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔电极2 上O2-发生失电子的氧化反应转化成O2(g)，多孔电极2 为阳极，电极反应
为2O2--4e-=O2。A 项，电极1 的多孔结构能增大电极的表面积，增大与水蒸气的接触面积，A 项正确；B
项，电极2 为阳极，发生氧化反应：2O2--4e-=O2，B 项错误；C 项，工作时，阴离子O2-向阳极移动，即O2-
从多孔电极1 迁移到多孔电极2，C 项正确；D 项，电解总反应为2H2O(g)
2H2+O2，分解2molH2O 转
移4mol 电子，则理论上电源提供2mol 电子能分解1molH2O，D 项正确；故选B。
7．(2024·山东卷，13)以不同材料修饰的Pt 为电极，一定浓度的NaBr 溶液为电解液，采用电解和催化相结
合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。下列说法错误的是( )
A．电极a 连接电源负极
B．加入Y 的目的是补充NaBr
C．电解总反应式为Br-+3H2O
BrO3
-+3H2↑
D．催化阶段反应产物物质的量之比n(Z) ∶n(Br-)=3∶2
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【答案】B
【解析】电极b 上Br-发生失电子的氧化反应转化成BrO3
-，电极b 为阳极，电极反应为Br- -6e-+3H2O=
BrO3
-+6H+；则电极a 为阴极，电极a 的电极反应为6H++6e-=3H2↑；电解总反应式为Br-+3H2O
BrO3
-
+3H2↑；催化循环阶段BrO3
-被还原成Br-循环使用、同时生成O2，实现高效制H2和O2，即Z 为O2。A 项，
电极a 为阴极，连接电源负极，A 项正确；B 项，根据分析电解过程中消耗H2O 和Br-，而催化阶段BrO3
-
被还原成Br-循环使用，故加入Y 的目的是补充H2O，维持NaBr 溶液为一定浓度，B 项错误；C 项，根据
分析电解总反应式为Br-+3H2O
BrO3
-+3H2↑，C 项正确；D 项，催化阶段，Br 元素的化合价由+5 价降
至-1 价，生成1molBr-得到6mol 电子，O 元素的化合价由-2 价升至0 价，生成1molO2失去4mol 电子，根
据得失电子守恒，反应产物物质的量之比n(O2) ∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D 项正确；故选B。
8．(2024·辽吉黑卷，12) “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HCHO 高效制H2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H2理论产量是传统电解水的1.5 倍
B．阴极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-
C．电解时OH-通过阴离子交换膜向b 极方向移动
D．阳极反应：
【答案】A
【解析】据图示可知，b 电极上HCHO 转化为HCOO-，而HCHO 转化为HCOO-为氧化反应，所以b 电极
为阳极，a 电极为阴极，HCHO 为阳极反应物，由反应机理
可知：反应
后生
成的
转化为HCOOH。由原子守恒和电荷守恒可知，在生成HCOOH 的同时还生成了H-，生成的
HCOOH 再与氢氧化钾酸碱中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在阳极失电子发生氧化反应生
成氢气，即2H--2e-=H2↑，阴极水得电子生成氢气：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。A 项，阳极反应：①HCHO+OH--
e-→HCOOH+
H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，阴极反应2H2O-2e-=H2↑+2OH-，即转移2mol 电子时，
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阴、阳两极各生成1molH2，共2molH2，而传统电解水：2H2O
2H2↑+O2↑，转移2mol 电子，只有阴极
生成1molH2，所以相同电量下H2理论产量是传统电解水的2 倍，A 错误；B 项，阴极水得电子生成氢气，
阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，B 正确；C 项，由电极反应式可知，电解过程中阴极生成OH-，负电荷
增多，阳极负电荷减少，要使电解质溶液呈电中性，OH-通过阴离子交换膜向阳极移动，即向b 极方向移
动，C 正确；D 项，阳极反应涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+
H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，
由(①+②)×2 得阳极反应为：2HCHO+4OH--2e-=2HCOO-+2H2O+H2↑，故D 正确；故选A。
9．(2024·浙江省1 月选考，13)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH3)4]2+和H2，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pH 变大
C.铁电极上的电极反应式为： 2NH3+2e-=H2↑＋2NH2
-
D.每生成标准状况下22.4mLH2，消耗0.010 mol Zn
【答案】C
【解析】A 项，氨水浓度越大，越容易生成[Zn(NH3)4]2+，腐蚀趋势越大，A 正确；B 项，腐蚀的总反应为
Zn+4NH3•H2O=[Zn(NH3)4]2++H2↑+2H2O+2OH-，有OH-离子生成，溶液pH 变大，B 正确；C 项，该电化学腐
蚀中Zn 作负极，Fe 作正极，正极上氢离子得电子生成氢气，铁电极上的电极反应式为：2H2O+2e-=H2↑＋
2OH-，C 错误；D 项，根据得失电子守恒，每生成标准状况下22.4mLH2，转移电子数为
，消耗0.010 mol Zn，D 正确；故选C。
10．(2023•浙江省6 月选考，13)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( )
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：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH 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
【答案】B
【解析】A 项，电极A 是氯离子变为氯气，化合价升高，失去电子，是电解池阳极，因此电极A 接电源正
极，发生氧化反应，故A 正确；B 项，电极B 为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为：
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O2+2H2O+4e-=4OH-，故B 错误；C 项，右室生成氢氧根，应选用阳离子交换膜，左边的钠离子进入到右
边，在右室获得浓度较高的NaOH 溶液，故C 正确；D 项，改进设计中增大了氧气的量，提高了电极B 处
的氧化性，通过反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗，故D 正确。故选B。
11．(2023•北京卷，5)回收利用工业废气中的CO2和SO2，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是( )
A．废气中SO2排放到大气中会形成酸雨
B．装置a 中溶液显碱性的原因是HCO3
-的水解程度大于HCO3
-的电离程度
C．装置a 中溶液的作用是吸收废气中的CO2和SO2
D．装置
中的总反应为SO3
2-+CO2+H2O
电
解HCOOH+SO4
2-
【答案】C
【解析】A 项，SO2是酸性氧化物，废气中SO2排放到空气中会形成硫酸型酸雨，故A 正确；B 项，装置a
中溶液的溶质为NaHCO3，溶液显碱性，说明HCO3
-的水解程度大于电离程度，故B 正确；C 项，装置a 中
NaHCO3溶液的作用是吸收SO2气体，CO2与NaHCO3溶液不反应，不能吸收CO2，故C 错误；D 项，由电
解池阴极和阳极反应式可知，装置b 中总反应为SO3
2-+CO2+H2O
电
解HCOOH+SO4
2-，故D 正确；故选C。
12．(2023•湖北省选择性考试，10)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Cl2生成且KOH 溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为x mol·h -1。下列说法
错误的是( )
A．b 电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-
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2x mol·h -1
【答案】D
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【解析】由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a 电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b 电极与
电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，电
池总反应为2H2O
2H2↑+O2↑。A 项，b 电极反应式为b 电极为阴极，发生还原反应，电极反应为
2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A 正确；B 项，该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH 浓度不变，阳极发生的电极
反应为4OH--4e-=O2↑+2H2O，为保持OH-离子浓度不变，则阴极产生的OH-离子要通过离子交换膜进入阳极
室，即离子交换膜应为阴离子交换摸，故B 正确；C 项，电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能
高的水可穿过PTFE 膜，为电解池补水，故C 正确；D 项，由电解总反应可知，每生成1molH2要消耗
1molH2O，生成H2的速率为x mol·h -1，则补水的速率也应是x mol·h -1，故D 错误；故选D。
13．(2023•广东卷，16)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KNO3
溶液制氨。工作时，H2O 在双极膜界面处被催化解离成H+和OH-，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：KNO3+3H2O= NH3·H2O+2O2↑+KOH
B．每生成1mol NH3·H2O，双极膜处有9 mol 的H2O 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
【答案】B
【解析】由信息大电流催化电解KNO3溶液制氨可知，在电极a 处KNO3放电生成NH3，发生还原反应，故
电极a 为阴极，电极方程式为NO3
- +8e－+7H2O= NH3·H2O+9OH-，电极b 为阳极，电极方程式为4OH--4e－
=O2↑＋2H2O，“卯榫”结构的双极膜中的H＋移向电极a，OH－移向电极b。A 项，由分析中阴阳极电极
方程式可知，电解总反应为KNO3+3H2O= NH3·H2O+2O2↑+KOH，故A 正确；B 项，每生成1mol
NH3·H2O，阴极得8mol e－，同时双极膜处有8mol H+进入阴极室，即有8mol 的H2O 解离，故B 错误；C
项，电解过程中，阳极室每消耗4mol OH-，同时有4mol OH-通过双极膜进入阳极室，KOH 的物质的量不
因反应而改变，故C 正确；D 项，相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构具有更大的膜面积，有利于H2O
被催化解离成H+和OH-，可提高氨生成速率，故D 正确；故选B。
14．(2023•辽宁省选择性考试，7)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( )
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A．b 端电势高于a 端电势
B．理论上转移2mol e-生成4 gH2
C．电解后海水pH 下降
D．阳极发生：Cl-+H2O-2e-=HClO+H+
【答案】D
【解析】由图可知，左侧电极产生氧气，则左侧电极为阳极，电极a 为正极，右侧电极为阴极，b 电极为
负极，该装置的总反应产生氧气和氢气，相当于电解水。A 项，由分析可知，a 为正极，b 电极为负极，则
a 端电势高于b 端电势，A 错误；B 项，右侧电极上产生氢气的电极方程式为：2H++2e-=H2↑，则理论上转
移2mol e-生成2 gH2，B 错误；C 项，由图可知，该装置的总反应为电解海水的装置，随着电解的进行，
海水的浓度增大，但是其pH 基本不变，C 错误；D 项，由图可知，阳极上的电极反应为：Cl-+H2O-2e-
=HClO+H+，D 正确；故选D。
15．(2022•重庆卷，12)硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶
液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是( )
A．惰性电极2 为阳极
B．反应前后WO4
2-/WO5
2-数量不变
C．消耗1mol 氧气，可得到1mol 硝酮
D．外电路通过1mol 电子，可得到1mol 水
【答案】C
【解析】A 项，惰性电极2，Br-被氧化为Br2，惰性电极2 为阳极，故A 正确；B 项，WO4
2-/WO5
2-循环反
应，反应前后WO4
2-/WO5
2-数量不变，故B 正确；C 项，总反应为氧气把二丁基-N-羟基胺氧化为硝酮，
1mol 二丁基-N-羟基胺失去2molH 原子生成1mol 硝酮，氧气最终生成水，根据氧原子守恒，消耗1mol 氧
气，可得到2mol 硝酮，故C 错误； D 项，外电路通过1mol 电子，生成0.5molH2O2，H2O2最终生成
水，根据氧原子守恒，可得到1mol 水，故D 正确；故选C。
16．(2022•海南省选择性考试，9)一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。
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下列有关说法正确的是( )
A．在b 电极上，N2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O2-不断减少
【答案】A
【解析】由装置可知，b 电极的N2转化为NH3，N 元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，因此b 为
阴极，电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，a 为阳极，电极反应式为2O2-+4e-=O2。A 项，由分析可
得，b 电极上N2转化为NH3，N 元素的化合价降低，得到电子发生还原反应，即N2被还原，A 正确；B
项，a 为阳极，若金属Ag 作a 的电极材料，则金属Ag 优先失去电子，B 错误；C 项，改变工作电源的电
压，反应速率会加快，C 错误；D 项，电解过程中，阴极电极反应式为N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，阳极电
极反应式为2O2-+4e-=O2，因此固体氧化物电解质中O2-不会改变，D 错误；故选A。
17．(2022•湖北省选择性考试，14)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN)2]，过程
如图所示(
为甲基)。下列说法正确的是( )
A．生成1 mol Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移2mol 电子
B．阴极上的电极反应为：P4+8CN--4e-=4[P(CN)2]-
C．在电解过程中CN-向铂电极移动
D．电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH
【答案】D
【解析】A 项，石墨电极发生反应的物质：P4→Li[P(CN)2]化合价升高发生氧化反应，所以石墨电极为阳
极，对应的电极反应式为：P4+8CN--4e-=4[P(CN)2]-，则生成1 mol Li[P(CN)2]，理论上外电路需要转移1
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mol 电子，A 错误；B 项，阴极上发生还原反应，应该得电子，P4+8CN--4e-=4[P(CN)2]-为阳极发生的反应，
B 错误；C 项，石墨电极：P4→Li[P(CN)2]发生氧化反应，为阳极，铂电极为阴极，CN-应该向阳极移动，
即移向石墨电极，C 错误；D 项，由所给图示可知HCN 在阴极放电，产生CN-和H2，而HCN 中的H 来自
LiOH，则电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH，D 正确；故选D。
18．(2022•湖南选择性考试，8)海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下
列说法错误的是( )
A．海水起电解质溶液作用
B．N 极仅发生的电极反应：2H2O+2e-=2OH-+H2↑
C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D．该锂-海水电池属于一次电池
【答案】C
【解析】锂海水电池的总反应为2Li+2H2O═2LiOH+H2↑， M 极上Li 失去电子发生氧化反应，则M 电极为
负极，电极反应为Li-e-=Li+，N 极为正极，电极反应为2H2O+2e-=2OH-+H2↑。A 项，海水中含有丰富的电
解质，如氯化钠、氯化镁等，可作为电解质溶液，故A 正确；B 项，N 为正极，电极反应为2H2O+2e-
=2OH-+H2↑，故B 正确；C 项，Li 为活泼金属，易与水反应，玻璃陶瓷的作用是防止水和Li 反应，但不能
传导离子，故C 错误；D 项，该电池不可充电，属于一次电池，故D 正确；故选C。
19．(2022·浙江省6 月选考，21)通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性的Li2CO3和MnO2，电解
示意图如下(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不
计)。下列说法不正确的是( )
A．电极A 为阴极，发生还原反应
B．电极B 的电极发应：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+
C．电解一段时间后溶液中Mn2+浓度保持不变
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D．电解结束，可通过调节
除去Mn2+，再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3
【答案】C
【解析】A 项，由电解示意图可知，电极B 上Mn2+转化为了MnO2，锰元素化合价升高，失电子，则电极
B 为阳极，电极A 为阴极，得电子，发生还原反应，A 正确；B 项，由电解示意图可知，电极B 上Mn2+失
电子转化为了MnO2，电极反应式为：2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，B 正确；C 项，电极A 为阴极，
LiMn2O4得电子，电极反应式为：2LiMn2O4+6e-+16H+=2Li++4Mn2++8H2O，依据得失电子守恒，电解池总反
应为：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，反应生成了Mn2+，Mn2+浓度增大，C 错误；D 项，电解池
总反应为：2LiMn2O4+4H+=2Li++Mn2++3MnO2+2H2O，电解结束后，可通过调节溶液pH 将锰离子转化为沉
淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D 正确；故选C。
20．(2022•广东选择性考试，11)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3%NaCl 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AgNO3溶液产生沉淀
B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入KSCN 溶液无红色出现
D．加入K3[Fe(CN)6]溶液无蓝色沉淀生成
【答案】D
【解析】镀层有破损的镀锌铁片被腐蚀，则将其放入到酸化的3%NaCl 溶液中，会构成原电池，由于锌比
铁活泼，作原电池的负极，而铁片作正极，溶液中破损的位置会变大，铁也会继续和酸化的氯化钠溶液反
应产生氢气，溶液中会有亚铁离子生成。A 项，氯化钠溶液中始终存在氯离子，所以加入硝酸银溶液后，
不管铁片是否被腐蚀，均会出现白色沉淀，故A 不符合题意；B 项，淀粉碘化钾溶液可检测氧化性物质，
但不论铁片是否被腐蚀，均无氧化性物质可碘化钾发生反应，故B 不符合题意；C 项，KSCN 溶液可检测
铁离子的存在，上述现象中不会出现铁离子，所以无论铁片是否被腐蚀，加入KSCN 溶液后，均无红色出
现，故C 不符合题意；D 项，K3[Fe(CN)6]是用于检测Fe2+的试剂，若铁片没有被腐蚀，则溶液中不会生成
亚铁离子，则加入K3[Fe(CN)6]溶液就不会出现蓝色沉淀，故D 符合题意。故选D。
21.(2022·北京卷)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
0.1 mol/L
CuSO4＋少
量H2SO4
阴极表面有无色气体，一段时间后阴极
表面有红色固体，气体减少。经检验电
解液中有Fe2＋
②
0.1 mol/L
CuSO4＋过
量氨水
阴极表面未观察到气体，一段时间后阴
极表面有致密红色固体。经检验电解液
中无Fe 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c(H＋)减少，且Cu 覆盖铁电极，阻碍H＋与铁接触
B.①中检测到Fe2＋，推测可能发生反应：Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu
C.随阴极析出Cu，推测②中溶液c(Cu2＋)减少，Cu2＋＋4NH3
[Cu(NH3)4]2＋平衡逆移
D.②中Cu2＋生成[Cu(NH3)4]2＋，使得c(Cu2＋)比①中溶液的小，Cu 缓慢析出，镀层更致密
【答案】C
【解析】由实验现象可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚
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铁离子、氢气和铜，一段时间后，铜离子在阴极得到电子发生还原反应生成铜；实验②中铜离子与过量氨
水反应生成四氨合铜离子，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验
①更致密的镀层。A.由分析可知，实验①时，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应，当溶液中氢离子浓
度减小，反应和放电生成的铜覆盖铁电极，阻碍氢离子与铁接触，导致产生的气体减少，故A 正确；B.由
分析可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和
铜，可能发生的反应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑、Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，故B 正确；C.由分析可知，四氨
合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，随阴极析出铜，四氨合铜离子浓度减小，Cu2＋＋4NH3
[Cu(NH3)4]2＋平衡向正反应方向移动，故C 错误；D.由分析可知，实验②中铜离子与过量氨水反应生
成四氨合铜离子，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密
的镀层，故D 正确。
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