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考点3 电解池 金属的腐蚀与防护（核心考点精讲精练）-备战高考化学一轮复习（新高考专用）
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这是一份考点3 电解池 金属的腐蚀与防护（核心考点精讲精练）-备战高考化学一轮复习（新高考专用），文件包含考点3电解池金属的腐蚀与防护核心考点精讲精练-备战高考化学一轮复习新高考专用原卷版docx、考点3电解池金属的腐蚀与防护核心考点精讲精练-备战高考化学一轮复习新高考专用教师版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共65页， 欢迎下载使用。
1．3年真题考点分布
2．命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于该专题主要考查：
①电解池的工作原理及其应用；
②金属腐蚀与防护；
③电化学计算及综合应用。
【备考策略】电化学类试题主要考查电解池的工作原理及其应用，意在考查考生的变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的学科素养，及信息获取、理解掌握和知识整合的学科关键能力。
【命题预测】能分析、解释电解池的工作原理，利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。
考法1 电解池原理及其应用
一、电解的原理
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
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.电解池的工作原理
(1)电极名称及电极反应式(电解CuCl2溶液为例)
总反应式：CuCl2eq \(=====,\s\up7(电解))Cu＋Cl2↑
(2)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
【特别提醒】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.电解规律
(1)阳极放电规律
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：S2－＞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＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。
(3)用惰性电极电解不同类型电解质溶液
①电解水型
②电解电解质型
③电解质和水均参与电解型
5.金属腐蚀快慢的规律
二、电解原理的应用
1.氯碱工业
阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)
阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)
总反应方程式：
2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
2.电镀与电解精炼
3.电冶金
【典例1】（湖南省名校联盟2023届高三3月联考）中科院化学研究所开发了一个包括苯酚电催化还原和苯酚电催化氧化两个半反应的综合电化学策略，成功实现了苯酚合成两种重要的化工原料——环己酮和苯醌。下列说法错误的是
A．溶液中的的移动方向：电极a→电极b
B．阴极区的电极反应式为
C．电路中转移2ml时，理论上会消耗苯酚的数目为
D．该电化学合成环己酮和苯醌的原子利用率为100%
【典例2】 （河北省衡水中学2023届高三素养测评）电化学合成是种环境友好的化学合成方法 ，以对硝基苯甲酸( )为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸( ) 的装置如图所示。下列说法正确的是
A．a极电势低于b极电势
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．每生成0.2ml对氨基苯甲酸，阳极室电解液质量减少10.8 g
D．生成 的 总反应为：
1．（湖北省名校2023届高三模拟）科学工作者提出了一种在室温条件下以和甲醇为原料合成碳酸二甲酯的电化学方案，其原理如图所示。下列说法中错误的是
A．催化电极b连接电源的正极
B．数目在反应过程中减少了
C．阴极的电极反应为
D．电路中转移2ml时，理论上会产生90g碳酸二甲酯
2．（福建省福州市2023-2024学年高三第一次质量检测）我国科学家经过研究发明了以下装置从海水中提取锂单质，其工作原理如图所示。该装置运行期间电极Ⅱ上产生和气体X。下列说法错误的是
A．该装置实现了“太阳能→电能→化学能”的转化
B．电极Ⅰ连接太阳能电池的负极
C．工作时，电极Ⅱ附近溶液的pH增大
D．实验室检验气体X可用湿润的淀粉-KI试纸
考法2 金属腐蚀与防护
三、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为金属阳离子，金属发生氧化反应。
2.金属腐蚀的类型
(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀
以钢铁的腐蚀为例进行分析：
3.金属的防护
(1)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法——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外加电流的阴极保护法——电解原理
a.阴极：被保护的金属设备；
b.阳极：惰性金属或石墨。
(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
4.金属腐蚀快慢的规律
【典例3】（广东省普宁二中实验学校、普宁国贤学校2023届高三联考）为检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果，进行了如图所示实验，下列叙述正确的是
A．一段时间后，铁钉底部a、c处滤纸上均能看到出现蓝色沉淀
B．一段时间后，薄锌片底部b处能看到滤纸变红色
C．薄锌片两端铁钉均为该原电池的正极
D．薄锌片发生的电极反应式为
【典例4】（湖南省九校联盟2023届高三第二次联考）某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护，下列说法不正确的是
A．③区电极电势Cu高于Fe
B．①区Fe电极和③区Fe电极电极反应均为Fe—2e—=Fe2+
C．②区Zn电极和④区Cu电极电极反应均为2H2O+2e—=H2↑+2OH—
D．②区Fe电极和④区Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，均会出现蓝色沉淀
1．（辽宁省名校联盟2023届高考模拟）“北溪”天然气管道至少泄漏8万吨天然气，近20年间甲烷的温室效应率是的84倍。已知管道接口处有钢铁材料等，海水的pH约为8.0。设为阿伏伽德罗常数的值。下列有关叙述不正确的是
A．损坏的钢铁材料在海水中主要发生吸氧腐蚀
B．制造管道时表面涂层能起到抗腐蚀作用
C．铁在海水中完全发生电化学腐蚀时转移电子数一定为
D．修复管道时在钢管表面镶嵌锌块，这种方法叫牺牲阳极法
2．（重庆市南开中学校2023届高三模拟）某同学利用下图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。
下列说法不合理的是
A．①区Cu电极上产生气泡，Fe电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液后出现蓝色，Fe被腐蚀
B．②区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀
C．③区Zn电极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液未出现蓝色，Fe被保护
D．④区Zn电极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀
考法3 电化学综合应用
四、电化学综合应用
1．电解池与原电池的比较
2.电解计算中常用的方法
(1)根据总反应式计算
先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。
(2)根据得失电子守恒计算
①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
②用于混合溶液中电解的分阶段计算。
③根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。
如以通过4 ml e－为桥梁可构建如下关系式：
该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。
【典例5】（广东省汕头市潮阳区2023届高三三模）一种利用微生物或羟基自由基()将苯酚转化为和的原电池-电解池组合装置如图所示，已知电极均为惰性电极，下列说法错误的是
A．左池()为原电池，右池()为电解池
B．a极区工作一段时间后，溶液的变小
C．d极电极反应为
D．每转移2.8ml，该组合装置产生CO2＞13.44L (标准状况)
【典例6】（山东省济南市历城第二中学2023届高三模拟）羟基自由基是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置，实现了发电、环保两位一体。下列说法错误的是
A．a极1 ml Cr2O参与反应，理论上NaCl溶液中减少的离子为12NA
B．电池工作时，b极附近pH减小
C．右侧装置中，c、d两极产生气体的体积比(相同条件下)为7：3
D．d极区苯酚被氧化的化学方程式为
1．（重庆市育才中学校2023届高三冲刺）利用光伏电池与膜电解法制备Ce(SO4)2溶液的装置如图所示。下列说法正确的是
A．该光伏电池可将化学能转化为电能
B．该离子交换膜为阴离子交换膜，SO由左池向右池迁移
C．电解池中阳极发生还原反应，电极反应式为Ce3+-e-=Ce4+
D．电路中有0.2ml电子通过时，阴极室溶液质量变化为16g
2．（江苏省南京市2023届高三模拟）磷及其化合物有着广泛的运用。白磷的结构为 ，溶于CS2，易自燃。其氧化物有P4O6、P4O10。两种氧化物中均只有一种化学环境的P原子。P4与KOH溶液共热可制备PH3。白磷与Cl2反应可生成PCl3和PCl5。固态PCl5中含有PCl、PCl两种离子。Ca(H2PO4)2是磷肥的有效成分。利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2，并得到副产物H2、Cl2等，装置如图所示。下列说法不正确的是
A．a极反应：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
B．L膜为阳离子交换膜，电解时阴极室中NaOH溶液的浓度变大
C．可用铁电极替换阴极的石墨电极
D．a极上通入标况下2.24LCH4，阳极室Ca2+减少0.4ml
【基础过关】
1．（广东省广州市天河区2023届高三三模）文物的腐蚀是指出土前由于自然的侵蚀、损坏而破坏文物的原貌，电化学腐蚀也是重要因素之一。三星堆是中华文明的重要组成部分，下列出土文物可能涉及电化学腐蚀的是
2．（河北省重点中学2023届高三二模）考古中出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是
A．锡青铜的熔点比纯铜高
B．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
C．锡青铜中的锡加速了铜的腐蚀速度
D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程
3．（广东省重点中学2023届高三联考）深中通道是集“桥、岛、隧、地下互通”于一体的超级跨海集群工程，使用了多种新材料。下列关于深中通道的说法错误的是
A．悬索主缆采用的高强耐久2060MPa钢丝属于合金
B．桥面铺装了耐盐耐高温的环氧沥青，石油分馏可获得沥青
C．隧道沉管之间采用的GINA橡胶止水带属于有机高分子材料
D．在沉管外部加装了铜管用于保护钢壳沉管，利用了牺牲阳极保护法
4．（河北省沧州市第一中学2023届高三三模）出土于陕西的两千多年前的越王剑(主要成分为铁)，现藏于广州博物馆，该剑剑格左右侧皆以鸟虫书体铸刻“王戊”二字，剑色为水银古，时至如今，依然锋利。剑脊含铜量较多，韧性好，不易折断；刃部含锡高，硬度强，可见其性能优异，锻造技术优良。下列叙述错误的是
已知：剑在地下因构成原电池发生了腐蚀，导致生锈(Fe2O3)。
A．铁与铜、锡构成原电池时，铁为负极
B．铁发生的电极反应为Fe-3e-=Fe3+
C．酸性环境下剑腐蚀的过程中会产生氢气
D．生成80gFe2O3时理论上转移3ml电子
5．（山东省潍坊市2023届高三二模）地下管道表面附着的硫酸盐会促进钢铁发生厌氧腐蚀，为减少腐蚀的发生，可使钢管与外接电源相连，使其表面形成致密的。下列说法错误的是
A．钢管应与电源的负极相连B．电压过高有可能会加剧腐蚀
C．发生厌氧腐蚀会使土壤碱性增强D．厌氧腐蚀过程中有生成
6．（浙江省乐清市知临中学2023届高三模拟）电化学原理(如图所示)治理硝酸盐污水中，下列说法不正确是
A．直流电源电极：为正极、为负极
B．电解过程，溶液中质子从电极向电极移动
C．在阳极发生的电极反应：
D．当转移电子时，阴极室质量减少
7．（浙江省十校联盟2023届高三联考）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备，过程如图所示为甲基。下列说法不正确的是
A．石墨电极与电源正极相连，发生氧化反应
B．铂电极上的电极反应为：
C．在电解过程中向石墨电极移动
D．生成，理论上外电路需要转移电子
8．（江苏南京师范大学附属中学2022-2023学年高三一模）电催化氮气制备铵盐和硝酸盐的原理如图所示。下列说法正确的是
A．a极反应式为N2+12OH--10e-=2NO+6H2O
B．电解一段时间，a、b两电极区的pH均减小
C．电解过程中H+从a极通过质子交换膜转移至b极
D．相同时间内，a、b两极消耗N2的物质的量之比为5∶3
【能力提升】
9．（山东省济宁市2023届高三二模）可用电化学原理进行氮的氧化物脱除，下图装置可同时吸收和NO(已知连二亚硫酸稀)。
下列说法错误的是
A．N为直流电源的负极
B．装置中P为阳离子交换膜
C．左室的电极反应式为：
D．吸收池中的反应为：
10．（湖南省娄底市2023届高三模拟）近日，湘潭大学丁锐教授课题组设计了一种新型的A位K/Na掺杂Ni-C-Zn-Mn钙钛矿氟化物(K/Na-NCZMF)电极材料，并构建了先进的水系锌基电池，如图所示(注明：0.1M代表)。下列叙述错误的是
A．充电时，N极附近溶液pH升高
B．放电时，M极上能生成、、
C．放电时，N极反应式为
D．充电时，电解质溶液中KOH、LiOH浓度一定不变
11．（辽宁省名校联盟2023届高三模拟）镍离子()和钴离子()性质相似，可用如图所示装置实现二者分离。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；与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是
A．石墨M电极上的电势低于石墨N电极上的电势
B．石墨M电极的电极反应式为。
C．水解离出的可以抑制Ⅱ室中的转化反应
D．导线中流过，Ⅰ室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为130g
12．（江苏省徐州市2023届高三模拟）利用电化学原理控制反应条件能将电催化还原为HCOOH，电解过程中还伴随着析氢反应，反应过程原理的示意图如图。下列有关说法正确的是
A．玻碳电极发生还原反应
B．铂电极发生的电极反应为
C．电池工作时，电流由玻碳电极经电解质溶液到铂电极
D．当电路中转移1ml 时，阳极室溶液的质量减少8g
13．（河北省保定市定州中学2023届高三模拟）双极膜是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成的，其内层为水层，装置工作时水层中的H2O解离成H+和OH-，分别向两侧发生迁移。CO2电化学还原法制备甲醇的电解原理如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是
A．催化电极上发生氧化反应
B．石墨电极区溶液pH不变
C．H+穿过b膜进入右室溶液
D．电解一段时间后，右室HCO的物质的量减少
14．（广东省深圳市高级中学2023届高三模拟）我国科学家以CO2与辛胺[CH3(CH2)7NH2]为原料能够高选择性的合成甲酸和辛腈[CH3(CH2)6CN]，实现了CO2的再利用，有益于解决全球变暖问题。其工作原理如图，已知右池反应过程中无气体生成。下列说法不正确的是
A．Ni2P电极的电势高于In/In2O3-x电极
B．In/In2O3-x电极上可能有副产物H2生成
C．阴极上的电极反应：CO2 + H2O +2e－＝+OH－
D．标准状况下，33.6L CO2参与反应时，Ni2P电极有1.5 ml辛腈生成
15．（湖南四大名校2024届高三第一次联考）含有硝酸盐和亚硝酸盐的酸性废水可导致水体富营养化，引发环境污染。如图是利用电化学原理处理的原理，下列有关叙述错误的是
A．直流电源为铅蓄电池时，极连接X电极
B．Y电极上发生还原反应
C．阳极电极反应方程式为
D．当产生28g 时，一定有6 ml 穿过质子交换膜
16．（重庆市巴蜀中学校2023学年高三模拟）电有机合成相对于传统有机合成具有显著优势，利用如图所示装置实现电催化合成呋喃二甲酸。下列说法错误的是
A．催化电极能降低电极反应的活化能
B．在催化电极a放电可得到呋喃二甲酸
C．阴极反应为
D．电路中每转移，阳极区与阴极区质量变化的差为
【真题感知】
1.（2023·广东卷第13题）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，一段时间后
A. U型管两侧均有气泡冒出，分别是和B. a处布条褪色，说明具有漂白性
C. b处出现蓝色，说明还原性：D. 断开，立刻闭合，电流表发生偏转
2.（2023·广东卷第16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
3.（2023·浙江选考1月第11题）在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料（TiSi），电解装置如图，下列说法正确的是（ ）
A. 石墨电极为阴极，发生氧化反应
B. 电极A的电极反应：
C. 该体系中，石墨优先于Cl-参与反应
D. 电解时，阳离子向石墨电极移动
4.（2023·辽宁卷第7题）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可抑制产生。下列说法正确的是（ ）
A. b端电势高于a端电势 B. 理论上转移生成
C. 电解后海水下降 D. 阳极发生：
5.（2023·湖北卷第10题）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生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为。下列说法错误的是（ ）
A. b电极反应式为
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
6.（2023·湖南卷第8题）葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：
下列说法错误的是
A. 溴化钠起催化和导电作用
B. 每生成葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了电子
C. 葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D. 葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
7.（2023·浙江卷6月第13题）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：
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
8. （2022·广东卷）以熔融盐为电解液，以含和等的铝合金废料为阳极进行电解，实现的再生。该过程中
A. 阴极发生的反应为B. 阴极上被氧化
C. 在电解槽底部产生含的阳极泥D. 阳极和阴极的质量变化相等
9. （2022·广东卷）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
10.（2022·海南卷）一种采用和为原料制备的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是
A. 在b电极上，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不断减少
11. （2022·湖北卷）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备，过程如图所示(为甲基)。下列说法正确的是
A. 生成，理论上外电路需要转移电子
B. 阴极上的电极反应为：
C. 在电解过程中向铂电极移动
D. 电解产生的中的氢元素来自于
12. （2022·山东卷）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
D. 若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移
13. (2022·北京卷)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
下列说法不正确的是
A. ①中气体减少，推测是由于溶液中减少，且覆盖铁电极，阻碍与铁接触
B. ①中检测到，推测可能发生反应：
C. 随阴极析出，推测②中溶液减少，平衡逆移
D. ②中生成，使得比①中溶液的小，缓慢析出，镀层更致密
14.（2022·浙江卷）通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和，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：
C.电解一段时间后溶液中浓度保持不变
D.电解结束，可通过调节除去，再加入溶液以获得
15. （2021·广东卷）钴(C)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 1mlC，Ⅰ室溶液质量理论上减少16g
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：2C2++2H2O2 C +O2↑+4H+
16.（2021·海南卷）液氨中存在平衡：2NH3NH4++NH2-。如图所示为电解池装置，以的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是
A.b电极连接的是电源的负极 B.a电极的反应为
C.电解过程中，阴极附近K+浓度减小 D.理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1
17.（2021·湖北卷）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是
A.电解时只允许H+通过离子交换膜 B.生成O2和H2的质量比为8∶1
C.电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大 D.CrO3的生成反应为：Cr2O EQ \s(2-,7) +2H+=2CrO3+H2O
18.（2021·辽宁卷）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
年份
卷区
考点分布
电解池原理
电解池的应用
金属的腐蚀与防护
综合应用
2023
广东
√
√
湖北
√
√
湖南
√
辽宁
√
√
浙江
√
√
2022
北京
√
广东
√
√
海南
√
湖南
√
山东
√
浙江
√
√
2021
广东
√
海南
√
√
湖北
√
√
辽宁
√
实例
电极反应式及总反应式
电解质溶液浓度
复原方法
H2SO4
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
总反应式：2H2Oeq \(=====,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑
增大
加水
实例
电极反应式及总反应式
电解质溶液浓度
复原方法
HCl
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
总反应式：2HCleq \(=====,\s\up7(通电))H2↑＋Cl2↑
减小
通入HCl
CuCl2
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
总反应式：CuCl2eq \(=====,\s\up7(通电))Cu＋Cl2↑
加CuCl2固体
实例
电极反应式及总反应式
电解质溶液浓度
复原方法
NaCl、KCl(放H2生碱)
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
总反应式：2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(通电))Cl2↑＋H2↑＋2OH－
减小并生成新电解质
通入
HCl气体
CuSO4、
Cu(NO3)2
(放O2
生酸)
阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu
总反应式：2Cu2＋＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(通电))2Cu＋O2↑＋4H＋
减小并生成新电解质
加CuO
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；外界条件相同时，电解质浓度越大，金属腐蚀越快
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；活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快
电镀
电解精炼铜
示意图
电极反应
阳极
Cu－2e－===Cu2＋
Zn－2e－===Zn2＋，Cu－2e－===Cu2＋
阴极
Cu2＋＋2e－===Cu
Cu2＋＋2e－===Cu
电解质溶液的浓度变化
CuSO4溶液的浓度不变
CuSO4溶液的浓度变小
电解冶炼
冶炼钠
冶炼铝
电极反应
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2Na＋＋2e－===2Na
阳极：6O2－－12e－===3O2↑
阴极：4Al3＋＋12e－===4Al
总反应
2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑
2Al2O3(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))4Al＋3O2↑
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属跟非金属单质直接接触
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
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强(pH≤4.3)
水膜酸性很弱或呈中性
电极反应
负极
Fe－2e－===Fe2＋
正极
2H＋＋2e－===H2↑
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
总反应式
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
联系
吸氧腐蚀更普遍
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；外界条件相同时，电解质浓度越大，金属腐蚀越快
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；活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快
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
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
A
B
C
D
青铜神树
玉璋
陶瓷马头
黄金面罩
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
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
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。经检验电解液中无元素
1．3年真题考点分布
2．命题规律及备考策略
【命题规律】近3年新高考卷对于该专题主要考查：
①电解池的工作原理及其应用；
②金属腐蚀与防护；
③电化学计算及综合应用。
【备考策略】电化学类试题主要考查电解池的工作原理及其应用，意在考查考生的变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知的学科素养，及信息获取、理解掌握和知识整合的学科关键能力。
【命题预测】能分析、解释电解池的工作原理，利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。
考法1 电解池原理及其应用
一、电解的原理
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
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.电解池的工作原理
(1)电极名称及电极反应式(电解CuCl2溶液为例)
总反应式：CuCl2eq \(=====,\s\up7(电解))Cu＋Cl2↑
(2)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
【特别提醒】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.电解规律
(1)阳极放电规律
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：S2－＞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＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。
(3)用惰性电极电解不同类型电解质溶液
①电解水型
②电解电解质型
③电解质和水均参与电解型
5.金属腐蚀快慢的规律
二、电解原理的应用
1.氯碱工业
阳极反应式：2Cl－－2e－===Cl2↑(氧化反应)
阴极反应式：2H＋＋2e－===H2↑(还原反应)
总反应方程式：
2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
2.电镀与电解精炼
3.电冶金
【典例1】（湖南省名校联盟2023届高三3月联考）中科院化学研究所开发了一个包括苯酚电催化还原和苯酚电催化氧化两个半反应的综合电化学策略，成功实现了苯酚合成两种重要的化工原料——环己酮和苯醌。下列说法错误的是
A．溶液中的的移动方向：电极a→电极b
B．阴极区的电极反应式为
C．电路中转移2ml时，理论上会消耗苯酚的数目为
D．该电化学合成环己酮和苯醌的原子利用率为100%
【典例2】 （河北省衡水中学2023届高三素养测评）电化学合成是种环境友好的化学合成方法 ，以对硝基苯甲酸( )为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸( ) 的装置如图所示。下列说法正确的是
A．a极电势低于b极电势
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．每生成0.2ml对氨基苯甲酸，阳极室电解液质量减少10.8 g
D．生成 的 总反应为：
1．（湖北省名校2023届高三模拟）科学工作者提出了一种在室温条件下以和甲醇为原料合成碳酸二甲酯的电化学方案，其原理如图所示。下列说法中错误的是
A．催化电极b连接电源的正极
B．数目在反应过程中减少了
C．阴极的电极反应为
D．电路中转移2ml时，理论上会产生90g碳酸二甲酯
2．（福建省福州市2023-2024学年高三第一次质量检测）我国科学家经过研究发明了以下装置从海水中提取锂单质，其工作原理如图所示。该装置运行期间电极Ⅱ上产生和气体X。下列说法错误的是
A．该装置实现了“太阳能→电能→化学能”的转化
B．电极Ⅰ连接太阳能电池的负极
C．工作时，电极Ⅱ附近溶液的pH增大
D．实验室检验气体X可用湿润的淀粉-KI试纸
考法2 金属腐蚀与防护
三、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为金属阳离子，金属发生氧化反应。
2.金属腐蚀的类型
(1)化学腐蚀与电化学腐蚀
(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀
以钢铁的腐蚀为例进行分析：
3.金属的防护
(1)电化学防护
①牺牲阳极的阴极保护法——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外加电流的阴极保护法——电解原理
a.阴极：被保护的金属设备；
b.阳极：惰性金属或石墨。
(2)改变金属的内部结构，如制成合金、不锈钢等。
(3)加防护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。
4.金属腐蚀快慢的规律
【典例3】（广东省普宁二中实验学校、普宁国贤学校2023届高三联考）为检验牺牲阳极法对钢铁防腐的效果，进行了如图所示实验，下列叙述正确的是
A．一段时间后，铁钉底部a、c处滤纸上均能看到出现蓝色沉淀
B．一段时间后，薄锌片底部b处能看到滤纸变红色
C．薄锌片两端铁钉均为该原电池的正极
D．薄锌片发生的电极反应式为
【典例4】（湖南省九校联盟2023届高三第二次联考）某同学利用如图所示装置探究金属的腐蚀与防护，下列说法不正确的是
A．③区电极电势Cu高于Fe
B．①区Fe电极和③区Fe电极电极反应均为Fe—2e—=Fe2+
C．②区Zn电极和④区Cu电极电极反应均为2H2O+2e—=H2↑+2OH—
D．②区Fe电极和④区Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液，均会出现蓝色沉淀
1．（辽宁省名校联盟2023届高考模拟）“北溪”天然气管道至少泄漏8万吨天然气，近20年间甲烷的温室效应率是的84倍。已知管道接口处有钢铁材料等，海水的pH约为8.0。设为阿伏伽德罗常数的值。下列有关叙述不正确的是
A．损坏的钢铁材料在海水中主要发生吸氧腐蚀
B．制造管道时表面涂层能起到抗腐蚀作用
C．铁在海水中完全发生电化学腐蚀时转移电子数一定为
D．修复管道时在钢管表面镶嵌锌块，这种方法叫牺牲阳极法
2．（重庆市南开中学校2023届高三模拟）某同学利用下图所示装置探究金属的腐蚀与防护条件。
下列说法不合理的是
A．①区Cu电极上产生气泡，Fe电极附近滴加K3Fe(CN)6溶液后出现蓝色，Fe被腐蚀
B．②区Cu电极附近滴加酚酞后变成红色，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀
C．③区Zn电极的电极反应式为Zn-2e-=Zn2+，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液未出现蓝色，Fe被保护
D．④区Zn电极的电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-，Fe电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液出现蓝色，Fe被腐蚀
考法3 电化学综合应用
四、电化学综合应用
1．电解池与原电池的比较
2.电解计算中常用的方法
(1)根据总反应式计算
先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例式计算。
(2)根据得失电子守恒计算
①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
②用于混合溶液中电解的分阶段计算。
③根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。
如以通过4 ml e－为桥梁可构建如下关系式：
该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。
【典例5】（广东省汕头市潮阳区2023届高三三模）一种利用微生物或羟基自由基()将苯酚转化为和的原电池-电解池组合装置如图所示，已知电极均为惰性电极，下列说法错误的是
A．左池()为原电池，右池()为电解池
B．a极区工作一段时间后，溶液的变小
C．d极电极反应为
D．每转移2.8ml，该组合装置产生CO2＞13.44L (标准状况)
【典例6】（山东省济南市历城第二中学2023届高三模拟）羟基自由基是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯酚氧化为CO2和H2O的原电池-电解池组合装置，实现了发电、环保两位一体。下列说法错误的是
A．a极1 ml Cr2O参与反应，理论上NaCl溶液中减少的离子为12NA
B．电池工作时，b极附近pH减小
C．右侧装置中，c、d两极产生气体的体积比(相同条件下)为7：3
D．d极区苯酚被氧化的化学方程式为
1．（重庆市育才中学校2023届高三冲刺）利用光伏电池与膜电解法制备Ce(SO4)2溶液的装置如图所示。下列说法正确的是
A．该光伏电池可将化学能转化为电能
B．该离子交换膜为阴离子交换膜，SO由左池向右池迁移
C．电解池中阳极发生还原反应，电极反应式为Ce3+-e-=Ce4+
D．电路中有0.2ml电子通过时，阴极室溶液质量变化为16g
2．（江苏省南京市2023届高三模拟）磷及其化合物有着广泛的运用。白磷的结构为 ，溶于CS2，易自燃。其氧化物有P4O6、P4O10。两种氧化物中均只有一种化学环境的P原子。P4与KOH溶液共热可制备PH3。白磷与Cl2反应可生成PCl3和PCl5。固态PCl5中含有PCl、PCl两种离子。Ca(H2PO4)2是磷肥的有效成分。利用CH4燃料电池电解制备Ca(H2PO4)2，并得到副产物H2、Cl2等，装置如图所示。下列说法不正确的是
A．a极反应：CH4-8e-+4O2-=CO2+2H2O
B．L膜为阳离子交换膜，电解时阴极室中NaOH溶液的浓度变大
C．可用铁电极替换阴极的石墨电极
D．a极上通入标况下2.24LCH4，阳极室Ca2+减少0.4ml
【基础过关】
1．（广东省广州市天河区2023届高三三模）文物的腐蚀是指出土前由于自然的侵蚀、损坏而破坏文物的原貌，电化学腐蚀也是重要因素之一。三星堆是中华文明的重要组成部分，下列出土文物可能涉及电化学腐蚀的是
2．（河北省重点中学2023届高三二模）考古中出土的锡青铜(铜锡合金)文物常有Cu2(OH)3Cl覆盖在其表面。下列说法正确的是
A．锡青铜的熔点比纯铜高
B．锡青铜文物在潮湿环境中的腐蚀比干燥环境中快
C．锡青铜中的锡加速了铜的腐蚀速度
D．生成Cu2(OH)3Cl覆盖物是电化学腐蚀过程，但不是化学反应过程
3．（广东省重点中学2023届高三联考）深中通道是集“桥、岛、隧、地下互通”于一体的超级跨海集群工程，使用了多种新材料。下列关于深中通道的说法错误的是
A．悬索主缆采用的高强耐久2060MPa钢丝属于合金
B．桥面铺装了耐盐耐高温的环氧沥青，石油分馏可获得沥青
C．隧道沉管之间采用的GINA橡胶止水带属于有机高分子材料
D．在沉管外部加装了铜管用于保护钢壳沉管，利用了牺牲阳极保护法
4．（河北省沧州市第一中学2023届高三三模）出土于陕西的两千多年前的越王剑(主要成分为铁)，现藏于广州博物馆，该剑剑格左右侧皆以鸟虫书体铸刻“王戊”二字，剑色为水银古，时至如今，依然锋利。剑脊含铜量较多，韧性好，不易折断；刃部含锡高，硬度强，可见其性能优异，锻造技术优良。下列叙述错误的是
已知：剑在地下因构成原电池发生了腐蚀，导致生锈(Fe2O3)。
A．铁与铜、锡构成原电池时，铁为负极
B．铁发生的电极反应为Fe-3e-=Fe3+
C．酸性环境下剑腐蚀的过程中会产生氢气
D．生成80gFe2O3时理论上转移3ml电子
5．（山东省潍坊市2023届高三二模）地下管道表面附着的硫酸盐会促进钢铁发生厌氧腐蚀，为减少腐蚀的发生，可使钢管与外接电源相连，使其表面形成致密的。下列说法错误的是
A．钢管应与电源的负极相连B．电压过高有可能会加剧腐蚀
C．发生厌氧腐蚀会使土壤碱性增强D．厌氧腐蚀过程中有生成
6．（浙江省乐清市知临中学2023届高三模拟）电化学原理(如图所示)治理硝酸盐污水中，下列说法不正确是
A．直流电源电极：为正极、为负极
B．电解过程，溶液中质子从电极向电极移动
C．在阳极发生的电极反应：
D．当转移电子时，阴极室质量减少
7．（浙江省十校联盟2023届高三联考）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备，过程如图所示为甲基。下列说法不正确的是
A．石墨电极与电源正极相连，发生氧化反应
B．铂电极上的电极反应为：
C．在电解过程中向石墨电极移动
D．生成，理论上外电路需要转移电子
8．（江苏南京师范大学附属中学2022-2023学年高三一模）电催化氮气制备铵盐和硝酸盐的原理如图所示。下列说法正确的是
A．a极反应式为N2+12OH--10e-=2NO+6H2O
B．电解一段时间，a、b两电极区的pH均减小
C．电解过程中H+从a极通过质子交换膜转移至b极
D．相同时间内，a、b两极消耗N2的物质的量之比为5∶3
【能力提升】
9．（山东省济宁市2023届高三二模）可用电化学原理进行氮的氧化物脱除，下图装置可同时吸收和NO(已知连二亚硫酸稀)。
下列说法错误的是
A．N为直流电源的负极
B．装置中P为阳离子交换膜
C．左室的电极反应式为：
D．吸收池中的反应为：
10．（湖南省娄底市2023届高三模拟）近日，湘潭大学丁锐教授课题组设计了一种新型的A位K/Na掺杂Ni-C-Zn-Mn钙钛矿氟化物(K/Na-NCZMF)电极材料，并构建了先进的水系锌基电池，如图所示(注明：0.1M代表)。下列叙述错误的是
A．充电时，N极附近溶液pH升高
B．放电时，M极上能生成、、
C．放电时，N极反应式为
D．充电时，电解质溶液中KOH、LiOH浓度一定不变
11．（辽宁省名校联盟2023届高三模拟）镍离子()和钴离子()性质相似，可用如图所示装置实现二者分离。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；与乙酰丙酮不反应。下列说法正确的是
A．石墨M电极上的电势低于石墨N电极上的电势
B．石墨M电极的电极反应式为。
C．水解离出的可以抑制Ⅱ室中的转化反应
D．导线中流过，Ⅰ室与Ⅲ室溶液质量变化之差约为130g
12．（江苏省徐州市2023届高三模拟）利用电化学原理控制反应条件能将电催化还原为HCOOH，电解过程中还伴随着析氢反应，反应过程原理的示意图如图。下列有关说法正确的是
A．玻碳电极发生还原反应
B．铂电极发生的电极反应为
C．电池工作时，电流由玻碳电极经电解质溶液到铂电极
D．当电路中转移1ml 时，阳极室溶液的质量减少8g
13．（河北省保定市定州中学2023届高三模拟）双极膜是由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成的，其内层为水层，装置工作时水层中的H2O解离成H+和OH-，分别向两侧发生迁移。CO2电化学还原法制备甲醇的电解原理如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是
A．催化电极上发生氧化反应
B．石墨电极区溶液pH不变
C．H+穿过b膜进入右室溶液
D．电解一段时间后，右室HCO的物质的量减少
14．（广东省深圳市高级中学2023届高三模拟）我国科学家以CO2与辛胺[CH3(CH2)7NH2]为原料能够高选择性的合成甲酸和辛腈[CH3(CH2)6CN]，实现了CO2的再利用，有益于解决全球变暖问题。其工作原理如图，已知右池反应过程中无气体生成。下列说法不正确的是
A．Ni2P电极的电势高于In/In2O3-x电极
B．In/In2O3-x电极上可能有副产物H2生成
C．阴极上的电极反应：CO2 + H2O +2e－＝+OH－
D．标准状况下，33.6L CO2参与反应时，Ni2P电极有1.5 ml辛腈生成
15．（湖南四大名校2024届高三第一次联考）含有硝酸盐和亚硝酸盐的酸性废水可导致水体富营养化，引发环境污染。如图是利用电化学原理处理的原理，下列有关叙述错误的是
A．直流电源为铅蓄电池时，极连接X电极
B．Y电极上发生还原反应
C．阳极电极反应方程式为
D．当产生28g 时，一定有6 ml 穿过质子交换膜
16．（重庆市巴蜀中学校2023学年高三模拟）电有机合成相对于传统有机合成具有显著优势，利用如图所示装置实现电催化合成呋喃二甲酸。下列说法错误的是
A．催化电极能降低电极反应的活化能
B．在催化电极a放电可得到呋喃二甲酸
C．阴极反应为
D．电路中每转移，阳极区与阴极区质量变化的差为
【真题感知】
1.（2023·广东卷第13题）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，一段时间后
A. U型管两侧均有气泡冒出，分别是和B. a处布条褪色，说明具有漂白性
C. b处出现蓝色，说明还原性：D. 断开，立刻闭合，电流表发生偏转
2.（2023·广东卷第16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
3.（2023·浙江选考1月第11题）在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料（TiSi），电解装置如图，下列说法正确的是（ ）
A. 石墨电极为阴极，发生氧化反应
B. 电极A的电极反应：
C. 该体系中，石墨优先于Cl-参与反应
D. 电解时，阳离子向石墨电极移动
4.（2023·辽宁卷第7题）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可抑制产生。下列说法正确的是（ ）
A. b端电势高于a端电势 B. 理论上转移生成
C. 电解后海水下降 D. 阳极发生：
5.（2023·湖北卷第10题）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生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为。下列说法错误的是（ ）
A. b电极反应式为
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
6.（2023·湖南卷第8题）葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：
下列说法错误的是
A. 溴化钠起催化和导电作用
B. 每生成葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了电子
C. 葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D. 葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
7.（2023·浙江卷6月第13题）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：
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
8. （2022·广东卷）以熔融盐为电解液，以含和等的铝合金废料为阳极进行电解，实现的再生。该过程中
A. 阴极发生的反应为B. 阴极上被氧化
C. 在电解槽底部产生含的阳极泥D. 阳极和阴极的质量变化相等
9. （2022·广东卷）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
10.（2022·海南卷）一种采用和为原料制备的装置示意图如下。
下列有关说法正确的是
A. 在b电极上，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不断减少
11. （2022·湖北卷）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备，过程如图所示(为甲基)。下列说法正确的是
A. 生成，理论上外电路需要转移电子
B. 阴极上的电极反应为：
C. 在电解过程中向铂电极移动
D. 电解产生的中的氢元素来自于
12. （2022·山东卷）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
D. 若甲室减少，乙室增加，则此时已进行过溶液转移
13. (2022·北京卷)利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
下列说法不正确的是
A. ①中气体减少，推测是由于溶液中减少，且覆盖铁电极，阻碍与铁接触
B. ①中检测到，推测可能发生反应：
C. 随阴极析出，推测②中溶液减少，平衡逆移
D. ②中生成，使得比①中溶液的小，缓慢析出，镀层更致密
14.（2022·浙江卷）通过电解废旧锂电池中的可获得难溶性的和，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：
C.电解一段时间后溶液中浓度保持不变
D.电解结束，可通过调节除去，再加入溶液以获得
15. （2021·广东卷）钴(C)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 1mlC，Ⅰ室溶液质量理论上减少16g
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：2C2++2H2O2 C +O2↑+4H+
16.（2021·海南卷）液氨中存在平衡：2NH3NH4++NH2-。如图所示为电解池装置，以的液氨溶液为电解液，电解过程中a、b两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是
A.b电极连接的是电源的负极 B.a电极的反应为
C.电解过程中，阴极附近K+浓度减小 D.理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1
17.（2021·湖北卷）Na2Cr2O7的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为CrO3。电解法制备CrO3的原理如图所示。下列说法错误的是
A.电解时只允许H+通过离子交换膜 B.生成O2和H2的质量比为8∶1
C.电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大 D.CrO3的生成反应为：Cr2O EQ \s(2-,7) +2H+=2CrO3+H2O
18.（2021·辽宁卷）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
年份
卷区
考点分布
电解池原理
电解池的应用
金属的腐蚀与防护
综合应用
2023
广东
√
√
湖北
√
√
湖南
√
辽宁
√
√
浙江
√
√
2022
北京
√
广东
√
√
海南
√
湖南
√
山东
√
浙江
√
√
2021
广东
√
海南
√
√
湖北
√
√
辽宁
√
实例
电极反应式及总反应式
电解质溶液浓度
复原方法
H2SO4
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
总反应式：2H2Oeq \(=====,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑
增大
加水
实例
电极反应式及总反应式
电解质溶液浓度
复原方法
HCl
阴极：2H＋＋2e－===H2↑
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
总反应式：2HCleq \(=====,\s\up7(通电))H2↑＋Cl2↑
减小
通入HCl
CuCl2
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
总反应式：CuCl2eq \(=====,\s\up7(通电))Cu＋Cl2↑
加CuCl2固体
实例
电极反应式及总反应式
电解质溶液浓度
复原方法
NaCl、KCl(放H2生碱)
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－
总反应式：2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(通电))Cl2↑＋H2↑＋2OH－
减小并生成新电解质
通入
HCl气体
CuSO4、
Cu(NO3)2
(放O2
生酸)
阳极：2H2O－4e－===4H＋＋O2↑
阴极：Cu2＋＋2e－===Cu
总反应式：2Cu2＋＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(通电))2Cu＋O2↑＋4H＋
减小并生成新电解质
加CuO
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；外界条件相同时，电解质浓度越大，金属腐蚀越快
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；活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快
电镀
电解精炼铜
示意图
电极反应
阳极
Cu－2e－===Cu2＋
Zn－2e－===Zn2＋，Cu－2e－===Cu2＋
阴极
Cu2＋＋2e－===Cu
Cu2＋＋2e－===Cu
电解质溶液的浓度变化
CuSO4溶液的浓度不变
CuSO4溶液的浓度变小
电解冶炼
冶炼钠
冶炼铝
电极反应
阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极：2Na＋＋2e－===2Na
阳极：6O2－－12e－===3O2↑
阴极：4Al3＋＋12e－===4Al
总反应
2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑
2Al2O3(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))4Al＋3O2↑
类型
化学腐蚀
电化学腐蚀
条件
金属跟非金属单质直接接触
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
类型
析氢腐蚀
吸氧腐蚀
条件
水膜酸性较强(pH≤4.3)
水膜酸性很弱或呈中性
电极反应
负极
Fe－2e－===Fe2＋
正极
2H＋＋2e－===H2↑
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
总反应式
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
联系
吸氧腐蚀更普遍
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；外界条件相同时，电解质浓度越大，金属腐蚀越快
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；活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快
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
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
A
B
C
D
青铜神树
玉璋
陶瓷马头
黄金面罩
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
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
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。经检验电解液中无元素
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