五年高考精华题库-电解池金属的腐蚀与防护_选择篇

五年高考精华题库
电解池   金属的腐蚀与防护 
20~24五年高考真题
分类刷题，精准高效
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电解池
金属的腐蚀与防护
考向一电解池的工作原理-------------------------------------------- 1
考向二电解池在生产化工品中的应用---------------------------------- 2
考向三电解池在处理环境污染物中的应用----------------------------- 10
考向四金属的腐蚀与防护------------------------------------------- 11
考向一电解池的工作原理
1．（2024·甘肃卷）某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是（
）
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：
-
2-
2
O +4e =2O
C．工作时
2-
O 从多孔电极1 迁移到多孔电极2
D．理论上电源提供
-
2mole 能分解
2
1molH O
2．（2022·广东卷）以熔融盐为电解液，以含Cu
Mg
、
和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al 的再生。
该过程中（
）
A．阴极发生的反应为
2+
Mg
2e
Mg



B．阴极上Al 被氧化
C．在电解槽底部产生含Cu 的阳极泥
D．阳极和阴极的质量变化相等
3．（2022·天津卷）实验装置如图所示。接通电源后，用碳棒(
'a 、
'b )作笔，在浸有饱和NaCl 溶液和石蕊溶
液的湿润试纸上同时写字，
'a 端的字迹呈白色。下列结论正确的是（
）
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A．a 为负极
B．
'b 端的字迹呈蓝色
C．电子流向为：
'
'
b
b
a
a



D．如果将
'a 、
'b 换成铜棒，与碳棒作电极时的现象相同
4．（2022·辽宁卷）如图，c 管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取10.00mL 待测样品加入b
容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是（
）
A．左侧电极反应：
-
+
2
2
2H O-4e =O
+4H

B．实验结束时，b 中溶液红色恰好褪去
C．若c 中收集气体11.20mL ，则样品中乙酸浓度为
-1
0.1mol L

D．把盐桥换为U 形铜导线，不影响测定结果
考向二电解池在生产化工品中的应用
5．（2024·湖北卷）我国科学家设计了一种双位点PbCu 电催化剂，用
2
2
4
H C O 和
2
NH OH电化学催化合成甘氨
酸，原理如图，双极膜中
2
H O 解离的
+
H 和
-
OH 在电场作用下向两极迁移。已知在KOH 溶液中，甲醛转化为
-
2
HOCH O ，存在平衡


2-
-
-
2
2
2
HOCH O +OH
OCH O
+H O

。Cu 电极上发生的电子转移反应为
2-
-
-
2
[OCH O] -e
HCOO +H

。下列说法错误的是（
）
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A．电解一段时间后阳极区

-
c OH
减小
B．理论上生成
+
3
2
1molH N CH COOH 双极膜中有
2
4mol H O 解离
C．阳极总反应式为
-
-
-
2
2
2HCHO+4OH -2e
2HCOO +H
+2H O


D．阴极区存在反应
+
-
2
2
4
2
H C O +2H +2e
CHOCOOH+H O

6．（2024·山东卷）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
2
H 和
2
O ，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
-
-
2
3
2
Br +3H O
BrO +3H 
电解
D．催化阶段反应产物物质的量之比


-
n(Z):n Br
=3:2
7．（2024·湖南卷）在KOH 水溶液中，电化学方法合成高能物质
4
6
16
K C N 时，伴随少量
2
O 生成，电解原理
如图所示，下列说法正确的是（
）
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A．电解时，O H 向Ni 电极移动
B．生成
6
6
4
1
C N 的电极反应：
6
1
3
6
8
4
4
2
2C N H
8OH
4e
C N
8H O







C．电解一段时间后，溶液pH 升高
D．每生成
2
1mol H 的同时，生成
4
6
16
0.5mol K C N
8．（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HCHO 高效制
2
H 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
2
H 理论产量是传统电解水的1.5 倍
B．阴极反应：
-
-
2
2
2H O+2e
2OH +H 
=
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：
-
-
-
2
2
2HCHO-2e +4OH
2HCOO +2H O+H


9．（2023·全国甲卷）用可再生能源电还原
2
CO 时，采用高浓度的K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IrO
Ti
x 
电极上
B．Cl从Cu 电极迁移到IrO
Ti
x 
电极
C．阴极发生的反应有：
2
2
4
2
2CO
12H
12e
C H
4H O






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D．每转移1mol电子，阳极生成11.2L 气体(标准状况)
10．（2023·广东卷）利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。闭合
1
K ，一段时间后（
）
A．U 型管两侧均有气泡冒出，分别是
2
Cl 和
2
O
B．a 处布条褪色，说明
2
Cl 具有漂白性
C．b 处出现蓝色，说明还原性：
-
-
Cl >I
D．断开
1
K ，立刻闭合
2
K ，电流表发生偏转
11．（2023·广东卷）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
3
KNO 溶液
制氨。工作时，
2
H O 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：
3
2
3
2
2
KNO +3H O
NH
H O+2O
+KOH



B．每生成
3
2
1 mol NH
H O

，双极膜处有9 mol 的
2
H O 解离
C．电解过程中，阳极室中KOH 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
12．（2023·湖北卷）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
2
Cl 生成且KOH 溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为
1
mol h
x


。下列说法错误的是（
）
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A．b 电极反应式为
2
2
2H O
2e
H
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
1
2 mol h
x


13．（2023·重庆卷）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
B．H从电极b 移向电极a
C．电极b 发生的反应为：
D．生成3mol 半胱氨酸的同时生成1mol烟酸
14．（2023·浙江卷）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：
2
2
2H O+2e
H
+2OH



=
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH 溶液
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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
15．（2023·辽宁卷）某无隔膜流动海水电解法制
2
H 的装置如下图所示，其中高选择性催化剂PRT可抑制
2
O
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2mole生成
2
4gH
C．电解后海水pH 下降
D．阳极发生：Cl
H O
2e
HClO
H







₂
16．（2022·海南卷）一种采用
2
H O(g) 和
2
N (g)为原料制备
3
NH (g)的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是（
）
A．在b 电极上，
2
N 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
2-
O 不断减少
17．（2022·重庆卷）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（
）
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A．惰性电极2 为阳极
B．反应前后WO
2
4
/WO
2
5
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
18．（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
0.1mol/LCuSO4
+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
2+
Fe
②
0.1mol/LCuSO4
+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
2+
Fe
，推测可能发生反应：
+
2+
2+
2+
2
Fe+2H =Fe +H
Fe+Cu
=Fe +Cu
、
C．随阴极析出Cu ，推测②中溶液

2+
c Cu
减少，


2+
2+
3
3
4
Cu
+4NH
Cu NH






平衡逆移
D．②中
2+
Cu
生成


2+
3
4
Cu NH




，使得

2+
c Cu
比①中溶液的小，Cu 缓慢析出，镀层更致密
19．（2021·全国乙卷）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降
低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。
下列叙述错误的是（
）
A．阳极发生将海水中的Cl氧化生成
2
Cl 的反应
B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO
C．阴极生成的
2
H 应及时通风稀释安全地排入大气
D．阳极表面形成的
2
Mg(OH) 等积垢需要定期清理
20．（2021·全国甲卷）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果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
2
H O 解离为
+
H 和
-
OH ，并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是（
）
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A．KBr 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2mol乙醛酸，理论上外电路中迁移了1mol 电子
D．双极膜中间层中的
+
H 在外电场作用下向铅电极方向迁移
21．（2021·广东卷）钴(Co )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pH 均增大
B．生成1mol Co ，Ⅰ室溶液质量理论上减少16 g
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：
2
2
2Co
2H O

通电
2
2Co
O
4H


22.（2020·新课标Ⅱ卷）电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的
示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3 薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙
述错误的是（
）
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A. Ag 为阳极
B. Ag+由银电极向变色层迁移
C. W 元素的化合价升高
D. 总反应为：WO3+xAg=AgxWO3
23.（2020·浙江卷）电解高浓度RCOONa (羧酸钠)的NaOH 溶液，在阳极RCOO放电可得到R
R

(烷
烃)。下列说法不正确
．．．的是（
）
A. 电解总反应方程式：
2
2
2
2RCOONa
2H O
R
R
2CO
H
2NaOH





通电
B. RCOO在阳极放电，发生氧化反应
C. 阴极的电极反应：
2
2
2H O
2e
2OH
H






D. 电解
3
CH COONa 、
3
2
CH CH COONa 和NaOH 混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
24.（2020·山东卷）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。忽
略温度变化的影响，下列说法错误的是（
）
A. 阳极反应为
2
2
2H O
4e
4H
O






B. 电解一段时间后，阳极室的pH 未变
C. 电解过程中，H+由a 极区向b 极区迁移
D. 电解一段时间后，a 极生成的O2 与b 极反应的O2 等量
考向三电解池在处理环境污染物中的应用
25．（2024·贵州卷）一种太阳能驱动环境处理的自循环光催化芬顿系统工作原理如图。光阳极发生反应：
3
2
4
HCO
H O
HCO
2H
2e








，
4
2
3
2
2
HCO
H O
HCO
H O





。体系中
2
2
H O 与Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)发生反应产
生的活性氧自由基可用于处理污水中的有机污染物。
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下列说法错误的是（
）
A．该芬顿系统能量转化形式为太阳能电能化学能
B．阴极反应式为
2
2
2
O
2H
2e
H O





C．光阳极每消耗
2
1molH O，体系中生成
2
2
2molH O
D．
2
2
H O 在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循环反应中表现出氧化性和还原性
26．（2023·北京卷）回收利用工业废气中的
2
CO 和
2
SO ，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是（
）
A．废气中
2
SO 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
3
HCO
的水解程度大于
3
HCO
的电离程度
C．装置a 中溶液的作用是吸收废气中的
2
CO 和
2
SO
D．装置b 中的总反应为
2
2
3
2
2
4
SO
CO
H O
HCOOH
SO





电解
考向四金属的腐蚀与防护
27．（2024·湖北卷）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
28．（2024·浙江6 月卷）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：
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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：
-
-
2
2
O +4e +2H O
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
29．（2024·广东卷）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：
-
2+
Zn-2e
Zn

30．（2024·浙江1 月卷）破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成


2+
3
4
Zn NH



和
2
H ，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：
-
-
3
2
2
2NH +2e
2NH +H


D．每生成标准状况下
2
224 mL H ，消耗0.010 mol Zn
31．（2022·辽宁卷）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
4
CCl ，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是（
）
A．褪色原因为
2I 被Fe 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
-I 被氧化
32.（2020·江苏卷）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（
）
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A. 阴极的电极反应式为
2
Fe
2e
Fe




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