2026版高考化学一轮总复习考点突破练习第六章化学反应与能量第三十讲电解池金属的腐蚀与防护考点一电解原理

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1．(2023·浙江1月选考卷)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：8H＋＋TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4H2O
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
[答案] C
[解析] 在外加电源下石墨电极上C转化为CO，失电子发生氧化反应，为阳极，A错误；电极A的电极反应为TiO2＋SiO2＋8e－===TiSi＋4O2－，B错误；根据图中信息可知，该体系中，石墨优先于Cl－参与反应，C正确；电解池中石墨电极为阳极，阳离子向阴极电极A移动，D错误。
2．(2025·湖南长沙模拟)一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如图。
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，固体氧化物电解质中O2－不断减少
[析题·图文诠释]
[答案] A
[解析] 由装置示意图可知，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，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↑，据此分析解答。由分析可得，在b电极上，N2被还原，A正确；a为阳极，若金属Ag作为a的电极材料，则金属Ag优先失去电子，B错误；改变工作电源的电压，电流大小改变，反应速率也会改变，C错误；电解过程中，阴极电极反应式为2N2＋6H2O＋12e－===4NH3＋6O2－，阳极电极反应式为6O2－－12e－===3O2↑，因此固体氧化物电解质中O2－不会减少，D错误。
归纳拓展：
电解池阴、阳极判断的“五个维度”
微考点2 电解规律及应用
3．(2025·河北衡水检测)用惰性电极电解下列各组中的三种电解质溶液，在电解的过程中，溶液的pH依次升高、不变、降低的是( )
A．AgNO3、NaCl、Cu(NO3)2
B．KCl、Na2SO4、CuSO4
C．CaCl2、KOH、NaNO3
D．HCl、HNO3、K2SO4
[答案] B
[解析] 电解AgNO3、Cu(NO3)2、CuSO4溶液时有酸产生，溶液pH降低；电解NaCl、KCl、CaCl2溶液时有碱产生，溶液pH升高；电解HCl溶液时电解的是电解质本身，溶液中HCl减少，对应的H＋减少，溶液的pH升高；电解KOH、HNO3溶液时相当于电解H2O，电解质浓度增大，对应的碱溶液碱性更强，酸溶液酸性更强。
4．(2025·福建厦门双十中学模拟)如图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是( )
[答案] A
[解析] 由题意知a极板质量增加，a应为阴极，则b为阳极，x为电源负极，y为电源正极，参考各个选项知，A项符合，电解时，a极板有Cu附着，b极板有O2放出；B项不符合，电解时a极板无质量变化；C项不符合，阳极为Fe，为活性电极，电解时Fe在阳极放电溶解，无气体生成；D项不符合，电解时，Cl－在阳极放电生成Cl2，Cl2为黄绿色、有刺激气味的气体。
归纳拓展：
1 “三看法”正确书写电极反应式
2 分析电解过程的思维程序(电解规律)
3 惰性电极电解电解质溶液的产物判断
微考点3 电解的有关计算
5．(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原CO2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IrOx-Ti电极上
B．Cl－从Cu电极迁移到IrOx-Ti电极
C．阴极发生的反应有：2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O
D．每转移1 ml电子，阳极生成11.2 L气体(标准状况)
[答案] C
[解析] 本题考查电解原理治理CO2，涉及电极产物、离子移动、电极方程式的正误判断和电化学计算。根据电还原CO2可知IrOx-Ti电极为电解池阳极，Cu电极为电解池阴极。析氢反应发生在阴极(Cu电极)上，A项错误；质子交换膜只允许两极区转移H＋，B项错误；2eq \(C,\s\up6(＋4))O2eq \(――→,\s\up9(＋12e－))eq \(C2,\s\up6(－2))H4，结合H2SO4溶液和电荷守恒可知阴极反应有2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O，C项正确；阳极反应为
2H2O－4e－===O2↑＋4H＋
4 ml 22.4 L
1 ml V(O2)
解得V(O2)＝5.6 L，D项错误。
6．(2025·山东济南检测)CO2资源化利用是实现碳中和的一种有效途径，如图是CO2在电催化下产生合成气(CO和H2)的一种方法(不考虑CO2的溶解)。下列说法正确的是( )
A．电极a与电源的正极相连
B．每消耗22.4 L(标准状况下)CO2，NA个SOeq \\al(2－,4)透过离子交换膜进入b极区
C．a极区中c(COeq \\al(2－,3))逐渐增大，b极区c(CH3COO－)逐渐增大
D．外电路转移1 ml电子，阳极区溶液质量增加48 g
[答案] D
[解析] 根据装置图，a电极为阴极，根据电解原理，a电极应与电源的负极相连，故A错误；根据装置图，a电极上生成CO和氢气，消耗1 ml CO2时，由于生成氢气的量未知，无法判断转移电子的物质的量，即无法确定透过离子交换膜的SOeq \\al(2－,4)的数目，故B错误；电解过程中，a极电极反应式为2HCOeq \\al(－,3)＋2e－===H2↑＋2COeq \\al(2－,3)、CO2＋2e－＋2HCOeq \\al(－,3)===CO＋2COeq \\al(2－,3)＋H2O，a极区c(COeq \\al(2－,3))逐渐增大，b极为阳极，电极反应式为C6H5CH2OH－2e－＋2CH3COO－===C6H5CHO＋2CH3COOH，c(CH3COO－)逐渐减小，故C错误；由电荷守恒可知，外电路转移1 ml电子，有0.5 ml SOeq \\al(2－,4)由左侧向右侧迁移，阳极区溶液质量增加0.5 ml×96 g·ml－1＝48 g，故D正确。
归纳拓展：
电化学综合计算的三种常用方法
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 根据关系式计算
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。
7．将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一定时间后，某一电极增重0.064 g(设电解时该电极无氢气析出，且不考虑水解和溶液体积变化)，此时溶液中氢离子浓度约为( )
A．4×10－3 ml·L－1 B．2×10－3 ml·L－1
C．1×10－3 ml·L－1 D．1×10－7 ml·L－1
[答案] A
[解析] 根据电解规律可知，阴极反应：Cu2＋＋2e－===Cu，增重0.064 g，应是Cu的质量，设溶液中H＋的物质的量为x；根据总反应式：
2Cu2＋＋2H2Oeq \(=====,\s\up9(电解))2Cu＋O2↑＋4H＋
2×64 g 4 ml
0.064 g x
解得x＝0.002 ml，溶液中c(H＋)＝eq \f(0.002 ml,0.5 L)＝4×10－3 ml·L－1。选项
a极板
b极板
x电极
z溶液
A
锌
石墨
负极
CuSO4
B
石墨
石墨
负极
NaOH
C
银
铁
负极
AgNO3
D
铜
石墨
负极
CuCl2