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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 考查电解池原理 题型02 考查电解池原理的应用 题型03 考查电解池中离子交换膜 题型04 考查原电池与电解池综合 题型05 考查金属的腐蚀与防护 02 核心突破练 03 真题溯源练 01 考查电解池原理 1.（2025·黑龙江·一模）电解法制 溶胶的装置如图(a、b 为惰性电极)所示，电解反应为 。下列叙述错误的是 A．a 为阳极，电极反应为 B．b 极反应： C．随着电解反应进行，溶液的pH 逐渐增大 D．随着电解反应进行，溶液导电性逐渐增强 2.（2025·辽宁·三模）某无隔膜流动海水电解法制H2的装置如图所示，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 是电源的负极 B．电解后海水pH 上升 C．理论上转移2mole-生成4gH2 D．阳极发生：Cl-＋H2O＋2e-=HClO＋H＋ 02 考查电解池原理的应用 3.（2025·吉林·一模）电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH 的原理如题图所示。下 列有关说法正确的是 A．Pt 片接电源负极 B．Sn 片上发生的电极反应式为CO2＋ -2e−=HCOO−＋ C．每产生1mol HCOO−，阳离子交换膜中有4 mol K+通过 D．电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低 4.（2025·内蒙古·一模）己二腈[ ]是合成尼龙-66 的原料。可用电解丙烯腈( )的 方法合成己二腈，装置如图。已知：阳／阴极反应物的还原／氧化性越强，电解所需电压越小，消耗的电 能越少。下列说法正确的是 A．在阳极获得己二腈 B．电解过程中， 通过质子交换膜向阳极区移动 C．制得1mol 己二腈的同时，理论上会产生 D．若要降低电解丙烯腈的能耗，可向阳极室中加入强还原剂 03 考查电解池中离子交换膜 5.（2025·辽宁·一模）葡萄糖酸钙广泛用于食品、医药及水处理等领域，以葡萄糖 为原料，加入 少量NaBr，隔膜采用离子交换膜，石墨为电极，经电解后分批加入 可制得葡萄糖酸钙，反应原理 如图所示。下列说法错误的是 A．电极b 应与电源的负极相连 B．电池工作时， 由左池通过离子交换膜进入右池 C． 在电极a 上的电极反应式为 D．消耗18g 葡萄糖，理论上电路转移0.1mol 电子 6.（2025·黑龙江·三模）工业生产产生的氨逸到空气中会造成污染，科学家采用石墨烯作电极材料设计了一 种新型绿色处理尾气中 的方案，主要包括电化学过程和化学过程，如图所示。下列说法正确的是 A． 极接直流电源的负极，发生氧化反应 B． 极的电极反应式为 C．当电解质溶液中传导 时，有 穿过质子交换膜 D．若用铅酸蓄电池作电源，当电源负极增重 时， 极消耗 (折合成标准状况) 04 考查原电池与电解池综合 7.（2025·吉林·二模）电有机合成可以缩短传统有机合成线路，以丙烯腈 为原料通过如下装 置合成己二腈 。下列说法正确的是 A．①室有无色气体产生 B．c 电极上发生还原反应 C．d 电极发生的反应为 D．每当b 电极消耗22.4L 气体，会有 由③室向④室迁移 8.（2025·辽宁·一模）钠资源储量丰富，便于开采，价格便宜，钠离子电池有望成为下一代大规模储能电 池。一种钠离子储能电池原理如下图所示(电池工作前两电极的质量相等)。 下列说法错误的是 A．充电时，疏松多孔钠电极接电源负极 B．放电时，电流由疏松多孔钠电极经 有机溶液流向石墨电极 C．充电时，阳极电极反应式为 D．放电时，电路中通过1mol 电子，理论上疏松多孔钠电极比石墨电极质量少23g 05 考查金属的腐蚀与防护 74.（2025·黑龙江·一模）广西西江海洋油气钢结构平台安装在水深98 米的大海上。下列有关钢结构桩架的 腐蚀与防护的说法错误的是 A．特种合金钢防腐蚀的能力比生铁强 B．海水全浸区腐蚀随深度增加有所加重 C．在桩架上镶锌块，可使桩架不易被腐蚀 D．将钢结构与电源负极相连，可使桩架不易被腐蚀 10.（2025·内蒙古·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 11.（2025·吉林·二模）为了更好模拟在 的混合溶液中钢铁电化学腐蚀的过程，利用压强传感器、氧 气传感器进行数字化实验，得出相应的图像数据如图所示。下列说法错误的是 A． 内平均反应速率 B．反应初期氧气减少，总压增大，说明初期以析氢腐蚀为主，不受其他因素影响 C．以析氢腐蚀为主时， 越小，腐蚀越快 D． 后，碳粉表面发生的主要电极反应是 12.（2025·黑龙江·一模）在铜基配合物的催化作用下，利用电化学原理可将 还原为碳基燃料(包括烷烃 和羧酸等)，其装置原理如图所示。下列叙述正确的是 A．电势： B．该装置工作时， 通过质子交换膜从右向左移动 C．该装置工作过程中，图中Pt 电极附近溶液的pH 减小 D．外电路每转移 ，阴极室电解质溶液质量增加44g 13.（2025·辽宁·一模）某全钒液流电池的工作原理如图，下列说法错误的是 A．放电时，正极反应式为 B．充电时，电极m 接直流电源的正极 C．电池总反应为 D．充电时，H+穿过质子交换膜进入电极m 区 14.（2025·内蒙古·一模）有机电化学合成是一种有前景的绿色合成技术，利用锂离子电池为电源电化学合 成1，2-二氯乙烷的装置如图所示。若该装置工作时中间室 溶液的浓度通过调整保持不变，电解时阴 极生成气体的速率为 ，下列说法错误的是 A．电解过程中，锂离子电池中 向锂电池的端移动 B．离子交换膜I 为阳离子交换膜，离子交换膜II 为阴离子交换膜 C．合成室内发生的反应为 D．中间室补充 的速率为 15.（2025·黑龙江·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 A．b 电极应接电源正极 B．a 电极的电极反应为 C．理论上，每消耗0.1mol ，同时生成0.3mol （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 16.（2025·辽宁·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 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 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： D．将1L 废水中的 完全转化为NH3时理论上转移的电子为0.09mol 17.（2025·吉林·一模）碱性条件下(电解质溶液为KOH 溶液)，电催化共还原 与 制备乙酰胺 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。 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： 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． 与 为制备乙酰胺的中间产物 18.（2025·黑龙江·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： 19.（2025·辽宁沈阳·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。 下列说法正确的是 A．装置工作时， 通过离子交换膜移向N 极 B．阳极反应式：2 C．N 极每消耗1mol ，转移 D．M 电极消耗的 和N 电极产生的相等 20.（2025·黑龙江·二模）羟基自由基 具有极强的氧化能力，它能有效地氧化降解废水中的有机污染 物。在直流电源作用下，利用双极膜电解池产生羟基自由基 处理含苯酚废水和含甲醛废水，原理如 图所示。已知：双极膜中间层中的 解离为 和 。下列说法错误的是 A．M 极电极反应式： B．电极电势：N>M C．每处理 甲醛，理论上有0.8molH+透过膜b D．通电一段时间后，理论上苯酚和甲醛转化生成 物质的量之比为7 6∶ 1.（2024·黑吉辽卷）“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： 2.(2023·辽宁卷)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.b 端电势高于a 端电势 B.理论上转移2 mol e－生成4 g H2 C.电解后海水pH 下降 D.阳极发生：Cl－＋H2O－2e－===HClO＋H＋ 3.（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 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 4.（2025·四川卷）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 5.（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 下降 B． 从阴极区向阳极区迁移 C．阴极发生反应 D．阴极转化 ，阳极将生成 6.（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， 向左室迁移 B．电解过程中，左室中 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． 完全转化为 的电解总反应： 7.（2025·重庆卷）下图为AgCl-Sb 二次电池的放电过程示意图如图所示。 下列叙述正确的是 A．放电时，M 极为正极 B．放电时，N 极上反应为 C．充电时，消耗4 mol Ag 的同时将消耗 D．充电时，M 极上反应为 8.（2025·湖北卷）某电化学制冷系统的装置如图所示。 和 在电极上发生相互转 化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动 实现制冷。 装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是 A．阴极反应为 B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断 比 稳定 C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换 D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后 和 离子结构的改变 9.（2025·广东卷）一种高容量水系电池示意图如图。已知：放电时，电极Ⅱ上 减少；电极材料每转 移1mol 电子，对应的理论容量为 。下列说法错误的是 A．充电时Ⅱ为阳极 B．放电时Ⅱ极室中溶液的pH 降低 C．放电时负极反应为： D．充电时16gS 能提供的理论容量为 10.（2025·北京卷）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 11.（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 解离的 和 在电 场作用下向两极迁移。除硼原理： 。下列说法错误的是 A．Pt 电极反应： 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 ，同时Ⅱ室最多生成 12.（2025·河北卷）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料 再锂化的电化学装置，其示意 图如下： 已知：参比电极的作用是确定 再锂化为 的最优条件，不干扰电极反应。下列说法正确的是 A． 电极上发生的反应： B．产生标准状况下 时，理论上可转化 的 C．再锂化过程中， 向 电极迁移 D．电解过程中，阳极附近溶液pH 升高
