文档文本内容
专题28 电化学综合应用
考点
十年考情（2016-2025）
命题趋势
考点01 多池多
膜装置
2025：北京、甘肃、河南、四川
2024：福建、湖北、吉林
2023：辽宁、河北、广东、北京
2022：辽宁、广东、山东、全国甲卷
2021：辽宁、天津、浙江、广东、全国
甲卷、湖南、浙江
2020：全国I 卷、山东
2019：浙江、天津
2018：全国I 卷
2016：全国I 卷
注重考查学科核心知识 ：本专题综合考查
电化学基础知识的迁移应用，涉及的
考点有如原电池正负极或电解池阴阳
极的判断、电极反应式的书写、电极
产物判断与计算、溶液及pH 的变化等
核心知识。
强调知识的灵活运用与综合分析 ：多
池多膜装置均以“文字叙述+离子交换
膜+电化学装置图”的方式呈现，考查
的并不是离子交换膜的具体结构，而
是以离子交换膜在化学电源、电解制
备物质或电渗析等方面的实际应用为
载体，考查电化学基础知识及基本的
化学思想与方法。金属的腐蚀与防
护，是电化学的重要组成部分，从近
10 年高考试题来看，虽然考查力度没
有新型化学电源和电解原理及其应用
频率高，但作为考点知识轮换，在近
考点02 金属的
电
化学腐蚀与防护
2025：全国卷
2024：广东、浙江、湖北
2022：辽宁、广东
2020：江苏
2019：江苏
2018：北京
2017：浙江、全国I 卷
10 年的考题中时有出现。
1．（2025·北京·高考真题）用电解
溶液(图1)后的石墨电极1、2 探究氢氧燃料电池，重新取
溶液并用图2 装置按i→iv 顺序依次完成实验。
实
验
电极I
电极
Ⅱ
电
压/V
关系
i
石墨1
石墨2
a
ii
石墨1
新石
墨
b
iii
新石
墨
石墨2
c
iv
石墨1
石墨2
d
下列分析不正确的是
A．
，说明实验i 中形成原电池，反应为
B．
，是因为ii 中电极Ⅱ上缺少
作为还原剂
C．
，说明iii 中电极I 上有
发生反应
D．
，是因为电极I 上吸附
的量：iv>iii
【答案】D
知识点01 多池多膜装置
【分析】按照图1 电解
溶液，石墨1 为阳极，发生反应
，石墨1 中会吸附
少量氧气；石墨2 为阴极，发生反应
，石墨2 中会吸附少量氢气；图2 中电极Ⅰ
为正极，氧气发生还原反应，电极Ⅱ为负极。
【详解】A．由分析可知，石墨1 中会吸附少量氧气，石墨2 中会吸附少量氢气，实验i 会形成原电池，
，反应为2H2+O2=2H2O，A 正确；
B．因为ii 中电极Ⅱ为新石墨，不含有H2，缺少
作为还原剂，故导致
，B 正确；
C．图2 中，电极Ⅰ发生还原反应，实验iii 中新石墨可能含有空气中的少量氧气，c＞0，说明iii 中电极I 上
有
发生反应，C 正确；
D．
，实验iii 与实验iv 中电极Ⅰ不同，
，是因为电极I 上吸附
的量：iv>iii，D 错误；
故选D。
2．（2025·甘肃·高考真题）我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水(
)电解系统(如下图)。
以新型
为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系
统的说法错误的是
A．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率
B．在外电路中，电子从电极1 流向电极4
C．电极3 的反应为：
D．理论上，每通过2mol 电子，可产生
【答案】D
【分析】由图可知，左侧为原电池，右侧为电解池，电极1 为负极，发生氧化反应，电极反应式为：
Mg-2e-+2OH-=Mg(OH)2，电极2 为正极发生还原反应，电极反应式为：H2O+2e-=H2↑+2OH-，右侧为电解池，
电极3 为阳极，产生氧气，电极4 产生阴极，产生氢气。
【详解】A．催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率，提高催化效率，A 正确；
B．根据分析，电极1 是负极，电极4 为阴极，电子从电极1 流向电极4，B 正确；
C．由分析可知，电极3 为阳极，发生氧化反应，生成氧气，电极3 的反应为：
，
C 正确；
D．根据分析可知，电极2 和电极4 均产生氢气，理论上，每通过2mol 电子，可产生2molH2，D 错误；
答案选D。
3．（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
【答案】D
【分析】由图可知，左侧为阴极，电极反应为
，右侧为阳极，电极反应为
，在膜Ⅰ和膜Ⅱ间加入海水，钠离子透过膜Ⅰ进入阴极区得到氢氧化钠，
氯离子透过膜Ⅱ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，锂离子透过膜Ⅲ进入膜Ⅱ与膜Ⅲ之间，在此处得到LiCl，则膜Ⅰ为
阳膜，膜Ⅱ为阴膜，膜Ⅲ为阳膜，据此解答。
【详解】A．由分析可知，膜Ⅱ为阴膜， A 错误
B．a 电极的反应为
，pH 变大，B 错误；
C．由分析可知，电极b 的反应为
，C 错误；
D．每脱除58.5gNaCl，转移电子数为1mol，有1molLi+和1molCl-分别透过离子交换膜Ⅲ、膜Ⅱ，可得到
1molLiCl，D 正确；
故选D。
4．（2025·四川·高考真题）最近，我国科学工作者制备了一种
电催化剂，并将其与金属铝组装成
可充电电池，用于还原污水中的
为
，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，水中的氢离
子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的
逐步还原为
。
下列说法错误的是
A．放电时，负极区游离的
数目保持不变
B．放电时、还原
为
，理论上需要
氢原子
C．充电时，
从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区
D．充电时，电池总反应为
【答案】A
【分析】放电时，负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根，
，
正极水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化剂表面的
逐步还原
为
，正极区发生反应为
(注意此反应不是电极反应)，充电时，金属铝为
阴极，
电极为阳极，据此解答。
【详解】A．放电时，负极铝失去电子和氢氧根离子结合生成四羟基合铝酸根：
，当转移3mol 电子时，消耗
，同时正极区会有
通过
离子交换膜进行补充，
净消耗1mol，故负极区游离的
数目会减少，故A 错误；
B．氢原子将吸附在电催化剂表面的
逐步还原为
，还原
为
，由化合价变化可知，
得到8mol 电子，所以理论上需要
氢原子，故B 正确；
C．充电时，阴离子向阳极移动，所以充电时，
从阴极区穿过
离子交换膜进入阳极区，故C 正确；
D．充电时，电池阴极反应式为
，阳极反应式为
，
总反应为
，故D 正确；
答案选A。
5．（2024·福建·高考真题）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：
【答案】D
【分析】放电过程中产生
，由图可知，放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，
Li3N 又转化为
和LiCl，则左侧电极为正极，右侧电极为负极；
【详解】A．放电过程中负极锂失去电子形成锂离子，锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成
，A 错误；
B．锂为活泼金属，会和水反应，故电解质溶液不能为水溶液，B 错误；
C．充电过程中电解LiCl 失去电子发生氧化反应产生
：
，锂离子在阴极得到电子发生还
原生成锂单质：
，则每生成
，同时生成2mol Li；放电过程中，消耗6mol Li，同时生
成4mol LiCl，则整个充放电过程来看，理论上每生成
，需消耗1mol Li，C 错误；
D．由分析，放电过程中，正极氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，Li3N 又转化为
和LiCl，
负极锂失去电子发生氧化反应生成锂离子，总反应为
，D 正
确；
故选D。
6．（2024·湖北·高考真题）我国科学家设计了一种双位点
电催化剂，用
和
电化学催
化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中
解离的
和
在电场作用下向两极迁移。已知在
溶液中，
甲醛转化为
，存在平衡
。
电极上发生的电子转移反应为
。下列说法错误的是
A．电解一段时间后阳极区
减小
B．理论上生成
双极膜中有
解离
C．阳极总反应式为
D．阴极区存在反应
【答案】B
【分析】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。
【详解】A．根据分析，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 项正确；
B．根据分析，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 项错误；
C．根据分析，结合装置图，阳极总反应为2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C 项正确；
D．根据分析，阴极区的Pb 上发生反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，D 项正确；
答案选B。
7．（2024·吉林·高考真题）“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1.5 倍
B．阴极反应：
C．电解时
通过阴离子交换膜向b 极方向移动
D．阳极反应：
【答案】A
【分析】
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-。
【详解】A．由以上分析可知，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，阴、阳两极各生成1molH2，共2molH2，而传统电解水：
，转移2mol 电子，只有阴极生成1molH2，所以相同电量下
理论产量是传统电解
水的2 倍，故A 错误；
B．阴极水得电子生成氢气，阴极反应为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故B 正确；
C．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，
通过阴离子交换膜向阳极移动，即向b 极方向移动，故C 正确；
D．由以上分析可知，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：
，故D 正确；
答案选A。
8．（2023·辽宁·高考真题）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
A．放电时负极质量减小
B．储能过程中电能转变为化学能
C．放电时右侧
通过质子交换膜移向左侧
D．充电总反应：
【答案】B
【分析】该储能电池放电时，Pb 为负极，失电子结合硫酸根离子生成PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极
上Fe3+得电子转化为Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4得
电子生成Pb 和硫酸。
【详解】A．放电时负极上Pb 失电子结合硫酸根离子生成PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A 错误；
B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B 正确；
C．放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的H+通过质子交换膜移向右侧，C 错误；
D．充电时，总反应为PbSO4+2Fe2+=Pb+
+2Fe3+，D 错误；
故答案选B。
9．（2023·河北·高考真题）我国科学家发明了一种以
和
为电极材料的新型电池，
其内部结构如下图所示，其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时，电极材料
转化为
。下列说法错误的是
A．充电时，b 电极上发生还原反应
B．充电时，外电源的正极连接b 电极
C．放电时，①区溶液中的
向②区迁移
D．放电时，a 电极的电极反应式为
【答案】B
【分析】
放电时，电极材料
转化为
，电极反应
-2ne-=
+2nK+，是原电池的负极，阳离子增多需要通过阳离子交换膜进入②区；二氧化锰
得到电子变成锰离子，是原电池的正极，电极反应：
，阳离子减少，多余
的阴离子需要通过阴离子交换膜进入②区，故③为碱性溶液是
电极，①为酸性溶液
是二氧化锰电极。
【详解】A．充电时，b 电极上得到电子，发生还原反应，A 正确；
B．充电时，外电源的正极连接a 电极相连，电极失去电子，电极反应为
，
B 错误；
C．放电时，①区溶液中多余的
向②区迁移，C 正确；
D．放电时，a 电极的电极反应式为
，D 正确；
故选：B。
10．（2023·广东·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
【答案】B
【分析】由信息大电流催化电解
溶液制氨可知，在电极a 处
放电生成
，发生还原反应，
故电极a 为阴极，电极方程式为
，电极b 为阳极，电极方程式为
，“卯榫”结构的双极膜中的H＋移向电极a，OH－移向电极b。
【详解】A．由分析中阴阳极电极方程式可知，电解总反应为
，故
A 正确；
B．每生成
，阴极得8mole－，同时双极膜处有8mol
进入阴极室，即有8mol 的
解离，
故B 错误；
C．电解过程中，阳极室每消耗4mol
，同时有4mol
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．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
被催化解离成
和
，可提
高氨生成速率，故D 正确；
故选B。
11．（2023·北京·高考真题）回收利用工业废气中的
和
，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A．废气中
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
的水解程度大于
的电离程度
C．装置a 中溶液的作用是吸收废气中的
和
D．装置中的总反应为
【答案】C
【详解】A．
是酸性氧化物，废气中
排放到空气中会形成硫酸型酸雨，故A 正确；
B．装置a 中溶液的溶质为
，溶液显碱性，说明
的水解程度大于电离程度，故B 正确；
C．装置a 中
溶液的作用是吸收
气体，
与
溶液不反应，不能吸收
，故C 错误；
D．由图可知一个电极亚硫酸根失电子生成硫酸根，另一个极二氧化碳和水转化为甲酸，装置b 中总反应
为
，故D 正确；
选C。
12．（2022·辽宁·高考真题）某储能电池原理如图。下列说法正确的是
A．放电时负极反应：
B．放电时
透过多孔活性炭电极向
中迁移
C．放电时每转移
电子，理论上
吸收
D．充电过程中，
溶液浓度增大
【答案】A
【分析】放电时负极反应：
，正极反应：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯气，
放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。
【详解】A． 放电时负极失电子，发生氧化反应，电极反应：
，故
A 正确；
B． 放电时，阴离子移向负极，放电时
透过多孔活性炭电极向NaCl 中迁移，故B 错误；
C． 放电时每转移
电子，正极：Cl2+2e-=2Cl-，理论上
释放
，故C 错误；
D． 充电过程中，阳极：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯离子，
溶液浓度减小，故D 错误；
故选A。
13．（2022·广东·高考真题）科学家基于
易溶于
的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流
电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a 的反应为：
。下列说
法正确的是
A．充电时电极b 是阴极
B．放电时
溶液的
减小
C．放电时
溶液的浓度增大
D．每生成
，电极a 质量理论上增加
【答案】C
【详解】A．由充电时电极a 的反应可知，充电时电极a 发生还原反应，所以电极a 是阴极，则电极b 是阳
极，故A 错误；
B．放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a 的反应为
可
知，NaCl 溶液的pH 不变，故B 错误；
C．放电时负极反应为
，正极反应为
，反应后
Na+和Cl-浓度都增大，则放电时NaCl 溶液的浓度增大，故C 正确；
D．充电时阳极反应为
，阴极反应为
，由得失电
子守恒可知，每生成1molCl2，电极a 质量理论上增加23g/mol 2mol=46g，故D 错误；
答案选C。
14．(2022·山东·高考真题)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
CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2转化为Co2+，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。下列说法正确的是
A．装置工作时，甲室溶液pH 逐渐增大
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LiCoO2+2H2O+e-+4H+=Li++Co2++4OH-
D．若甲室Co2+减少
，乙室Co2+增加
，则此时已进行过溶液转移
【答案】BD
【解析】A 项，依据题意右侧装置为原电池，电池工作时，甲室中细菌上乙酸盐的阴离子失去电子被氧化
为CO2气体，Co2+在另一个电极上得到电子，被还原产生Co 单质，CH3COO-失去电子后，Na+通过阳膜进
入阴极室，溶液变为NaCl 溶液，溶液由碱性变为中性，溶液pH 减小，A 错误；B 项，对于乙室，正极上
LiCoO2得到电子，被还原为Co2+，同时得到Li+，其中的O 与溶液中的H+结合H2O，因此电池工作一段时
间后应该补充盐酸，B 正确；C 项，电解质溶液为酸性，不可能大量存在OH-，乙室电极反应式为：
LiCoO2+e-+4H+=Li++Co2++2H2O，C 错误；D 项，若甲室Co2+减少200 mg，电子转移物质的量为n(e-)=
，乙室Co2+增加300 mg，转移电子的物质的量为n(e-)=
，说
明此时已进行过溶液转移，D 正确；故选BD。
15．（2022·全国甲卷·高考真题）一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH 溶液中，
Zn2+以Zn(OH)
存在)。电池放电时，下列叙述错误的是
A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO
通过隔膜向Ⅱ区迁移
C． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)
+Mn2++2H2O
【答案】A
【分析】根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Ⅲ区Zn 为电池的负极，电极反应为Zn-2e-+4OH-
=Zn(OH)
，Ⅰ区MnO2为电池的正极，电极反应为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O；电池在工作过程中，由于两
个离子选择隔膜没有指明的阳离子隔膜还是阴离子隔膜，故两个离子隔膜均可以通过阴、阳离子，因此可
以得到Ⅰ区消耗H+，生成Mn2+，Ⅱ区的K+向Ⅰ区移动或Ⅰ区的SO
向Ⅱ区移动，Ⅲ区消耗OH-，生成
Zn(OH)
，Ⅱ区的SO
向Ⅲ区移动或Ⅲ区的K+向Ⅱ区移动。据此分析答题。
【详解】A．根据分析，Ⅱ区的K+只能向Ⅰ区移动，A 错误；
B．根据分析，Ⅰ区的SO
向Ⅱ区移动，B 正确；
C．MnO2电极的电极反应式为MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O，C 正确；
D．电池的总反应为Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)
+Mn2++2H2O，D 正确；
故答案选A。
16．（2021·辽宁·高考真题）利用
(Q)与
电解转化法从烟气中分离
的原
理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是
A．a 为电源负极
B．溶液中Q 的物质的量保持不变
C．
在M 极被还原
D．分离出的
从出口2 排出
【答案】C
【分析】
由题干信息可知，M 极发生的是由Q
转化为
的过程，该过程是一个还原反
应，故M 极为阴极，电极反应为：
+2H2O+2e-=
+2OH-，故与M 极相连的a 电
极为负极，N 极为阳极，电极反应为：
-2e-=
+2H+，b 极为电源正极，据此分
析解题。
【详解】A．由分析可知，a 为电源负极，A 正确；
B．由分析可知，根据电子守恒可知，溶液中Q 的物质的量保持不变，B 正确；
C．由分析可知，整个过程CO2未被还原，
在M 极发生反应为CO2+OH-=
，C 错误；
D．由题干信息可知，M 极上CO2发生反应为：CO2+OH-=
被吸收，
向阳极移动，N 极上发生的
反应为：
+H+=H2O+CO2↑，故分离出的
从出口2 排出，D 正确；
故答案为：C。
17．（2021·天津·高考真题）如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，下列
判断错误的是
A．a 是电源的负极
B．通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色
C．随着电解的进行，CuCl2溶液浓度变大
D．当
完全溶解时，至少产生气体336mL (折合成标准状况下)
【答案】C
【分析】通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3逐渐溶解，说明石墨电极Ⅱ为阳极，则电源b 为正极，a 为
负极，石墨电极Ⅰ为阴极，据此解答。
【详解】A．由分析可知，a 是电源的负极，故A 正确；
B．石墨电极Ⅱ为阳极，通电一段时间后，产生氧气和氢离子，所以向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出
现红色，故B 正确；
C．随着电解的进行，铜离子在阴极得电子生成铜单质，所以CuCl2溶液浓度变小，故C 错误；
D．当
完全溶解时，消耗氢离子为0.06mol，根据阳极电极反应式
，产
生氧气为0.015mol，体积为336mL (折合成标准状况下)，故D 正确；
故选C。
18．（2021·浙江·高考真题）某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A 为非晶硅薄膜，充电时
得电子成为Li 嵌入该薄膜材料中；电极B 为
薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是
A．充电时，集流体A 与外接电源的负极相连
B．放电时，外电路通过
电子时，
薄膜电解质损失
C．放电时，电极B 为正极，反应可表示为
D．电池总反应可表示为
【答案】B
【分析】由题中信息可知，该电池充电时
得电子成为Li 嵌入电极A 中，可知电极A 在充电时作阴极，
故其在放电时作电池的负极，而电极B 是电池的正极。
【详解】A．由图可知，集流体A 与电极A 相连，充电时电极A 作阴极，故充电时集流体A 与外接电源的
负极相连，A 说法正确；
B．放电时，外电路通过a mol 电子时，内电路中有a mol
通过LiPON 薄膜电解质从负极迁移到正极，
但是LiPON 薄膜电解质没有损失
，B 说法不正确；
C．放电时，电极B 为正极，发生还原反应，反应可表示为
，C 说法正确；
D．电池放电时，嵌入在非晶硅薄膜中的锂失去电子变成
，正极上
得到电子和
变为
，故电池总反应可表示为
，D 说法正确。
综上所述，相关说法不正确的是B，本题选B。
19．（2021·广东·高考真题）钴(
)的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中
电解制备金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的
均增大
B．生成
，Ⅰ室溶液质量理论上减少
C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D．电解总反应：
【答案】D
【分析】由图可知，该装置为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离
子，电极反应式为2H2O-4e-=O2↑+4H+，Ⅰ室中阳离子电荷数大于阴离子电荷数，放电生成的氢离子通过阳
离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，钴电极为阴极，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Co2++2e-=Co，Ⅲ室中阴离子电荷数大于阳离子电荷数，氯离子过阴离子交换膜由Ⅲ室向Ⅱ室移动，电解
的总反应的离子方程式为2Co2++2H2O
2 Co +O2↑+4H+。
【详解】A．由分析可知，放电生成的氢离子通过阳离子交换膜由Ⅰ室向Ⅱ室移动，使Ⅱ室中氢离子浓度
增大，溶液pH 减小，故A 错误；
B．由分析可知，阴极生成1mol 钴，阳极有1mol 水放电，则Ⅰ室溶液质量减少18g，故B 错误；
C．若移除离子交换膜，氯离子的放电能力强于水，氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应生成氯气，则
移除离子交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，故C 错误；
D．由分析可知，电解的总反应的离子方程式为2Co2++2H2O
2 Co +O2↑+4H+，故D 正确；
故选D。
20．（2021·全国甲卷·高考真题）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可用如下图所示的电化学装置合成。
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。下列说法正确的
是
A．
在上述电化学合成过程中只起电解质的作用
B．阳极上的反应式为：
+2H++2e-=
+H2O
C．制得
乙醛酸，理论上外电路中迁移了
电子
D．双极膜中间层中的
在外电场作用下向铅电极方向迁移
【答案】D
【分析】该装置通电时，乙二酸被还原为乙醛酸，因此铅电极为电解池阴极，石墨电极为电解池阳极，阳
极上Br-被氧化为Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，双极膜中间层的H+在直流电场作用下移向阴极，OH-移
向阳极。
【详解】A．KBr 在上述电化学合成过程中除作电解质外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生成的Br2
为乙二醛制备乙醛酸的中间产物，故A 错误；
B．阳极上为Br-失去电子生成Br2，Br2将乙二醛氧化为乙醛酸，故B 错误；
C．电解过程中阴阳极均生成乙醛酸，1mol 乙二酸生成1mol 乙醛酸转移电子为2mol，1mol 乙二醛生成
1mol 乙醛酸转移电子为2mol，根据转移电子守恒可知每生成1mol 乙醛酸转移电子为1mol，因此制得
2mol 乙醛酸时，理论上外电路中迁移了2mol 电子，故C 错误；
D．由上述分析可知，双极膜中间层的H+在外电场作用下移向阴极，即H+移向铅电极，故D 正确；
综上所述，说法正确的是D 项，故答案为D。
21．（2021·湖南·高考真题）锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和
智能电网的备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所：
下列说法错误的是
A．放电时，N 极为正极
B．放电时，左侧贮液器中
的浓度不断减小
C．充电时，M 极的电极反应式为
D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过
【答案】B
【分析】由图可知，放电时，N 电极为电池的正极，溴在正极上得到电子发生还原反应生成溴离子，电极
反应式为Br2+2e-=2Br-，M 电极为负极，锌失去电子发生氧化反应生成锌离子，电极反应式为Zn—2e-
=Zn2+，溴离子进入左侧，左侧溴化锌溶液的浓度增加；充电时，M 电极与直流电源的负极相连，做电解池
的阴极，N 电极与直流电源的正极相连，做阳极。
【详解】A．由分析可知，放电时，N 电极为电池的正极，故A 正确；
B．由分析可知，放电时，溶液中有Zn2+与Br-生成，通过循环回路，左侧储液器中溴化锌的浓度增大，故B
错误；
C．由分析可知，充电时，M 电极与直流电源的负极相连，做电解池的阴极，锌离子在阴极上得到电子发
生还原反应生成锌，电极反应式为Zn2++2e-=Zn，故C 正确；
D．由分析可知，放电或充电时，交换膜允许锌离子和溴离子通过，维持两侧溴化锌溶液的浓度保持不变，
故D 正确；
故选B。
22．（2021·浙江·高考真题）镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，
a、b 为直流电源的两极)。
下列说法不正确的是
A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能
B．断开K1、合上K2，电极A 为阴极，发生还原反应
C．电极B 发生氧化反应过程中，溶液中KOH 浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2O
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
【答案】C
【分析】根据图示，电极A 充电时为阴极，则放电时电极A 为负极，负极上Cd 失电子发生氧化反应生成
Cd(OH)2，负极反应式为Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，电极B 充电时为阳极，则放电时电极B 为正极，正极上
NiOOH 得电子发生还原反应生成Ni(OH)2，正极反应式为2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放电时总反应
为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，据此分析作答。
【详解】A．断开K2、合上K1，为放电过程，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能，A 正确；
B．断开K1、合上K2，为充电过程，电极A 与直流电源的负极相连，电极A 为阴极，发生还原反应，电极
反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，B 正确；
C．电极B 发生氧化反应的电极反应式为2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，则电极A 发生还原反应的电极
反应式为Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，此时为充电过程，总反应为Cd(OH)2+2Ni(OH)2
Cd+2NiOOH+2H2O，溶液
中KOH 浓度减小，C 错误；
D．根据分析，放电时总反应为Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，则镍镉二次电池总反应式为
Cd+2NiOOH+2H2O
Cd(OH)2+2Ni(OH)2，D 正确；
答案选C。
23．（2020·全国I 卷·高考真题）科学家近年发明了一种新型Zn−CO2水介质电池。电池示意图如图，电极
为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提
供了一种新途径。
下列说法错误的是
A．放电时，负极反应为
B．放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2 mol
C．充电时，电池总反应为
D．充电时，阳极室溶液中OH−浓度升高
【答案】D
【分析】由题可知，放电时，CO2转化为HCOOH，即CO2发生还原反应，故放电时右侧电极为正极，左侧
电极为负极，Zn 发生氧化反应生成
；充电时，右侧为阳极，H2O 发生氧化反应生成O2，左侧为阴
极，
发生还原反应生成Zn，以此分析解答。
【详解】A．放电时，负极上Zn 发生氧化反应，电极反应式为：
，故A 正确，不选；
B．放电时，CO2转化为HCOOH，C 元素化合价降低2，则1molCO2转化为HCOOH 时，转移电子数为
2mol，故B 正确，不选；
C．充电时，阳极上H2O 转化为O2，负极上
转化为Zn，电池总反应为：
，故C 正确，不选；
D．充电时，阳极的电极反应式为：
，溶液中H+浓度增大，溶液中c(H+)•c(OH-)=KW，
温度不变时，KW不变，因此溶液中OH-浓度降低，故D 错误，符合题意；
答案选D。
24．（2020·山东·高考真题）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获
得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl 溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含
CH3COO-的溶液为例)。下列说法错误的是
A．负极反应为
B．隔膜1 为阳离子交换膜，隔膜2 为阴离子交换膜
C．当电路中转移1mol 电子时，模拟海水理论上除盐58.5g
D．电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
【答案】B
【分析】据图可知a 极上CH3COOˉ 转化为CO2和H+，C 元素被氧化，所以a 极为该原电池的负极，则b 极为
正极。
【详解】A．a 极为负极，CH3COOˉ 失电子被氧化成CO2和H+，结合电荷守恒可得电极反应式为
CH3COOˉ+2H2O-8eˉ=2CO2↑+7H+，故A 正确；
B．为了实现海水的淡化，模拟海水中的氯离子需要移向负极，即a 极，则隔膜1 为阴离子交换膜，钠离子
需要移向正极，即b 极，则隔膜2 为阳离子交换膜，故B 错误；
C．当电路中转移1mol 电子时，根据电荷守恒可知，海水中会有1molClˉ 移向负极，同时有1molNa+移向正
极，即除去1molNaCl，质量为58.5g，故C 正确；
D．b 极为正极，水溶液为酸性，所以氢离子得电子产生氢气，电极反应式为2H++2eˉ=H2↑，所以当转移
8mol 电子时，正极产生4mol 气体，根据负极反应式可知负极产生2mol 气体，物质的量之比为4:2=2:1，
故D 正确；
故答案为B。
25．（2019·浙江·高考真题）最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确
的是
A．右边吸附层中发生了还原反应
B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－=2H2O
C．电池的总反应是2H2＋O2=2H2O
D．电解质溶液中Na＋向右移动，
向左移动
【答案】C
【分析】由电子的流动方向可以得知左边为负极，发生氧化反应；右边为正极，发生还原反应。
【详解】由电子的流动方向可以得知左边为负极，发生氧化反应；右边为正极，发生还原反应，故选项
A、B 正确；电池的总反应没有O2参与，总反应方程式不存在氧气，故C 选项不正确；在原电池中，阳离
子向正极移动，阴离子向负极移动，故D 选项正确。答案选C。
A. 右边吸附层中发生了还原反应，A 正确；
B. 氢气在负极上发生氧化反应，电解质中有强碱，故负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－=2H2O，B 正确；
C. 没有氧气参与反应，C 不正确；
D. 电解质溶液中Na＋向右边的正极移动，
向左边的负极移动，D 正确。
综上所述，本题选不正确的，故选C。
26．（2019·天津·高考真题）我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池，其工作原理示意图
如下。图中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。下列叙述不正确的是
A．放电时，a 电极反应为
B．放电时，溶液中离子的数目增大
C．充电时，b 电极每增重
，溶液中有
被氧化
D．充电时，a 电极接外电源负极
【答案】D
【分析】放电时，Zn 是负极，负极反应式为Zn-2e－═Zn2＋，正极反应式为I2Br－+2e－=2I－+Br－，充电时，阳
极反应式为Br－+2I－-2e－=I2Br－、阴极反应式为Zn2＋+2e－=Zn，只有阳离子能穿过交换膜，阴离子不能穿过
交换膜，据此分析解答。
【详解】A、放电时，a 电极为正极，碘得电子变成碘离子，正极反应式为I2Br－+2e－=2I－+Br－，故A 正确；
B、放电时，正极反应式为I2Br－+2e－=2I－+Br－，溶液中离子数目增大，故B 正确；
C、充电时，b 电极反应式为Zn2＋+2e－=Zn，每增加0.65g，转移0.02mol 电子，阳极反应式为Br－+2I－-2e－
=I2Br－，有0.02molI－失电子被氧化，故C 正确；
D、充电时，a 是阳极，应与外电源的正极相连，故D 错误；
故选D。
【点睛】本题考查化学电源新型电池，会根据电极上发生的反应判断正负极是解本题关键，会正确书写电
极反应式，易错选项是B，正极反应式为I2Br－+2e－=2I－+Br－，溶液中离子数目增大。
27．（2018·全国I 卷·高考真题）最近我国科学家设计了一种CO2+H2S 协同转化装置，实现对天然气中CO2
和H2S 的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨
烯电极区发生反应为：
①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+
该装置工作时，下列叙述错误的是
A．阴极的电极反应：CO2+2H++2e-＝CO+H2O
B．协同转化总反应：CO2+H2S＝CO+H2O+S
C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性
【答案】C
【详解】分析：该装置属于电解池，CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO，发生得到电子的还原反应，为
阴极，石墨烯电极为阳极，发生失去电子的氧化反应，据此解答。
详解：A、CO2在ZnO@石墨烯电极上转化为CO，发生得到电子的还原反应，为阴极，电极反应式为CO2+H
＋+2e－＝CO+H2O，A 正确；
B、根据石墨烯电极上发生的电极反应可知①+②即得到H2S－2e－＝2H＋+S，因此总反应式为CO2+H2S＝
CO+H2O+S，B 正确；
C、石墨烯电极为阳极，与电源的正极相连，因此石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯电极上的高，C 错误；
D、由于铁离子、亚铁离子均易水解，所以如果采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，溶液需要酸性，D
正确。答案选C。
点睛：准确判断出阴阳极是解答的关键，注意从元素化合价变化的角度去分析氧化反应和还原反应，进而
得出阴阳极。电势高低的判断是解答的难点，注意从物理学的角度借助于阳极与电源的正极相连去分析。
28．（2016·全国I 卷·高考真题）三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，
ab、cd 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO4
2-可通过离子交换膜，而两端隔室中
离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是
A．通电后中间隔室的SO4
2-离子向正极迁移，正极区溶液pH 增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH 和H2SO4产品
C．负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH 降低
D．当电路中通过1mol 电子的电量时，会有0.5mol 的O2生成
【答案】B
【详解】A．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，在电解池中阴离子会向正电荷较多的阳
极区定向移动，因此通电后中间隔室的SO4
2－离子向正极迁移；在正极区带负电荷的OH－失去电子，发生
氧化反应而放电，由于破坏了附近的水的电离平衡，使溶液中c(H＋)>c(OH－)，所以正极区溶液酸性增强，
溶液的pH 减小，故A 错误；
B．阳极区氢氧根放电，溶液中产生硫酸，阴极区氢离子获得电子，发生还原反应而放电，破坏了附近的
水的电离平衡，使溶液中c(OH－)>c(H＋)，所以产生氢氧化钠，因此该法在处理含Na2SO4废水时可以得到
NaOH 和H2SO4产品，故B 正确；
C．负极区氢离子得到电子，使溶液中c(H＋)增大，所以负极区溶液pH 升高，故C 错误；
D．当电路中通过1mol 电子的电量时，根据整个闭合回路中电子转移数目相等可知反应产生氧气的物质的
量是n(O2)=1mol÷4=0.25mol，故D 错误。
故选B。
【点睛】本题主要是考查电解原理及其应用、电极判断、电极反应式书写、电极产物判断与计算等。电化
学是历年高考的重要考点之一，考查的内容为：提供电极材料和电解质溶液判断能否形成原电池，原电池
电极名称判断及电极反应式的书写，提供反应方程式设计原电池、电解池（包括电镀池、精炼池），根据
电解时电极质量或溶液p H 的变化判断电极材料或电解质种类，电解产物的判断和计算，结合图象考查电
极质量或电解质溶液质量分数的变化。
29．（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：
知识点02 金属的电化学腐蚀与防护
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：
D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应：
【答案】A
【详解】A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀，负极是Fe，电极反应式为
，故A 正确；
B．铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O，故B 错误；
C．发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜，且反应条件与产物不符，故C 错误；
D．安装锌块保护船舶外壳，属于牺牲阳极保护法，铁作为阴极，铁电极上可能是O2得电子发生还原反应，
非Fe3+被还原，故D 错误；
选A。
30．（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：
【答案】D
【分析】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，
，从而保护钢铁，延缓其腐蚀。
【详解】A．由于金属活动性Zn＞Fe，钢铁外壳为正极，锌块为负极，故A 错误；
B．Zn 失去电子，发生氧化反应，
，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．由分析得，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，故C 错误；
D．Zn 失去电子，发生氧化反应：
，故D 正确；
故选D。
31．（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
【答案】B
【详解】A．图1 为牺牲阳极的阴极保护法，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 为外加电流保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，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
，A 不正确；
B．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
放电外，海水中溶解的
也
会竞争放电，故可发生
，B 正确；
C．图2 为外加电流保护法，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．图1 当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明钢闸门被保护，钢闸门不发生化学反应，图2 中当钢闸门
表面的腐蚀电流为零时，说明钢闸门被保护，辅助阳极上发生了氧化反应，D 不正确；
综上所述，本题选B。
32．（2024·湖北·高考真题）2024 年5 月8 日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面
需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是
A．发蓝处理
B．阳极氧化
C．表面渗镀
D．喷涂油漆
【答案】D
【详解】A．发蓝处理技术通常用于钢铁等黑色金属，通过在空气中加热或直接浸泡于浓氧化性溶液中来
实现，可在金属表面形成一层极薄的氧化膜，这层氧化膜能有效防锈，A 不符合题意；
B．阳极氧化是将待保护的金属与电源正极连接，在金属表面形成一层氧化膜的过程，B 不符合题意；
C．表面渗镀是在高温下将气态、固态或熔化状态的欲渗镀的物质(金属或非金属元素)通过扩散作用从被渗
镀的金属的表面渗入内部以形成表层合金镀层的一种表面处理的方法，C 不符合题意；
D．喷涂油漆是将油漆涂在待保护的金属表面并没有在表面形成钝化膜，D 符合题意；
故答案选D。
33．（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
【答案】C
【详解】A．氨水浓度越大，越容易生成
，腐蚀趋势越大，A 正确；
B．腐蚀的总反应为Zn+4NH3•H2O=
+H2↑+2H2O+2OH-，有OH-离子生成，溶液
变大，B 正
确；
C．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：
，C 错误；
D．根据得失电子守恒，每生成标准状况下
，转移电子数为
，消耗
，D 正确；
故选C。
34．（2022·辽宁·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
【答案】D
【详解】A．
比
活泼，更容易失去电子，还原性更强，先与
发生氧化还原反应，故溶液褪色原因
为
被
还原，A 项错误；
B．液体分层后，
在
层，
的密度比水大，则下层呈紫红色，B 项错误；
C．若镀层金属活泼性大于
，则
不易生锈，反之，若
活泼性大于镀层金属，则
更易生锈，由于
活泼性：
，则镀锡铁钉更易生锈，C 项错误；
D．漂白粉的有效成分为
，其具有强氧化性，可将
氧化，D 项正确；
答案选D。
35．（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
【答案】D
【分析】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，据此分析解答。
【详解】A．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．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，均无氧化性物质与碘化钾发生反应，故B
不符合题意；
C．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．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。
综上所述，答案为D。
36．（2020·江苏·高考真题）将金属M 连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示
的情境中，下列有关说法正确的是
A．阴极的电极反应式为
B．金属M 的活动性比Fe 的活动性弱
C．钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D．钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
【答案】C
【分析】该装置为原电池原理的金属防护措施，为牺牲阳极的阴极保护法，金属M 作负极，钢铁设备作正
极，据此分析解答。
【详解】A.阴极的钢铁设施实际作原电池的正极，正极金属被保护不失电子，故A 错误；
B.阳极金属M 实际为原电池装置的负极，电子流出，原电池中负极金属比正极活泼，因此M 活动性比Fe
的活动性强，故B 错误；
C.金属M 失电子，电子经导线流入钢铁设备，从而使钢铁设施表面积累大量电子，自身金属不再失电子从
而被保护，故C 正确；
D.海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度，离子浓度越大，溶液的导电性越强，因此钢铁设施在海水中
的腐蚀速率比在河水中快，故D 错误；
故选：C。
37．（2019·江苏·高考真题）将铁粉和活性炭的混合物用NaCl 溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁
的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是
A．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−=Fe3+
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
【答案】C
【分析】根据实验所给条件可知，本题铁发生的是吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：
O2+2H2O +4e-=4OH-；据此解题；
【详解】A.在铁的电化学腐蚀中，铁单质失去电子转化为二价铁离子，即负极反应为：Fe-2e-=Fe2+，故A 错
误；
B.铁的腐蚀过程中化学能除了转化为电能，还有一部分转化为热能，故B 错误；
C.活性炭与铁混合，在氯化钠溶液中构成了许多微小的原电池，加速了铁的腐蚀，故C 正确；
D.以水代替氯化钠溶液，水也呈中性，铁在中性或碱性条件下易发生吸氧腐蚀，故D 错误；
综上所述，本题应选C.
【点睛】本题考查金属铁的腐蚀。根据电解质溶液的酸碱性可判断电化学腐蚀的类型，电解质溶液为酸性
条件下，铁发生的电化学腐蚀为析氢腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：2H+ +2e-=H2↑；电解质
溶液为碱性或中性条件下，发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe-2e-=Fe2+；正极反应为：O2+2H2O +4e-=4OH-。
38．（2018·北京·高考真题）验证牺牲阳极的阴极保护法，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
试管内无明显变化
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
【答案】D
【详解】分析：A 项，对比②③，②Fe 附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]无明显变化，②Fe 附近的溶液中
不含Fe2+，③Fe 附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，③Fe 附近的溶液中含Fe2+，②中Fe 被保
护；B 项，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe 表面产生蓝色沉淀，Fe 表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是
K3[Fe（CN）6]将Fe 氧化成Fe2+；C 项，对比①②，①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn 保护Fe；D
项，由实验可知K3[Fe（CN）6]可能将Fe 氧化成Fe2+，将Zn 换成Cu 不能用①的方法证明Fe 比Cu 活泼。
详解：A 项，对比②③，②Fe 附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]无明显变化，②Fe 附近的溶液中不含Fe2+，
③Fe 附近的溶液中加入K3[Fe（CN）6]产生蓝色沉淀，③Fe 附近的溶液中含Fe2+，②中Fe 被保护，A 项正
确；B 项，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe 表面产生蓝色沉淀，Fe 表面产生了Fe2+，对比①②的异同，①可能是
K3[Fe（CN）6]将Fe 氧化成Fe2+，B 项正确；C 项，对比①②，①加入K3[Fe（CN）6]在Fe 表面产生蓝色沉淀，
①也能检验出Fe2+，不能用①的方法验证Zn 保护Fe，C 项正确；D 项，由实验可知K3[Fe（CN）6]可能将Fe
氧化成Fe2+，将Zn 换成Cu 不能用①的方法证明Fe 比Cu 活泼，D 项错误；答案选D。
点睛：本题通过实验验证牺牲阳极的阴极保护法，考查Fe2+的检验、实验方案的对比，解决本题的关键是
用对比分析法。要注意操作条件的变化，如①中没有取溶液，②中取出溶液，考虑Fe 对实验结果的影响。
要证明Fe 比Cu 活泼，可用②的方法。
39．（2017·浙江·高考真题）在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现，
铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3，
再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图。
下列说法正确的是
A．铁片发生还原反应而被腐蚀
B．铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域
C．铁片腐蚀中负极发生的电极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀
【答案】D
【详解】A、铁作负极，发生失电子的氧化反应，选项A 错误；B、铁片负极腐蚀最严重，由于离子的移动，
在正极区域生成铁锈最多，选项B 错误；C、铁作负极，发生失电子的氧化反应，即Fe-2e-=Fe2+，选项C 错
误；D、在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化
学腐蚀，铁作负极，碳作正极，选项D 正确。答案选D。
40．（2017·全国I 卷·高考真题）支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作
原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
【答案】C
【详解】本题使用的是外加电流的阴极保护法，钢管柱与电源的负极相连，被保护。A．外加强大的电流
可以抑制金属电化学腐蚀产生的电流，从而保护钢管柱，A 正确；B．通电后，被保护的钢管柱作阴极，高
硅铸铁作阳极，因此电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩，B 正确；C．高硅铸铁为惰性辅助阳极，所以
高硅铸铁不损耗，C 错误；D．通过外加电流抑制金属电化学腐蚀产生的电流，因此通入的保护电流应该根
据环境条件变化进行调整，D 正确。答案选C。
