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《备战2022年高考化学一轮复习考点22电解池 金属的腐蚀与防护（全国通用）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
考点22电解池金属的腐蚀与防护痪命题趋势电解的原理和应用是历年高考热点，需要华握其基础知识，达到灵活运用。主要包含金属的精炼、氯碱工业、活泼金屈的制取、有关电解产物的判断和计算等内容。必须熟悉微粒在各种电极上的放电次序，这样才能准确地判断出相关的电解产物，然后进行有关的计算。有关电解的计算通常可根据电解方程式或电极反应式列比例求解或是利用各电极、线路中转移的电子数目守恒列等式求解。预测2022年高考仍会考查电解原理在实际化工生产中的应用，结合物质制备、分离和提纯等知识综合考查，涉及电极反应式的书写、物质的提纯操作以及电极反应产物的判断等。能多角度、动态地分析电解池中发生的反应，掌握好放电顺序，总结好电解规律，对千设题方式多且灵活多变的实物图分析问题，应加以关注。金屈的腐蚀与防护，是电化学的重要组成部分，虽然考查力度没有新型电源和电解应用频率高，但作为考点知识轮换，在近几年的考题中时有出现，复习时应特别关注两种电化学防腐（牺牲阳极的阴极保护法外、外加电流的阴极保护法）。.、玺要考向一、电解池的工作原理二、电解原理的应用三、金属的腐蚀与防护电解池的工作原理I.电解和电解池(I)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(D有与电源相连的两个电极。＠电解质溶液（或熔融电解质）。＠形成闭合回路。2.电解池的工作原理(I)电极名称及电极反应式（电解CuCh溶液为例）
1电极名称：阳极电极名称：阴极反应类型：氧化反应反应类型：还原反应电极反应式：电极反应式：Cu2•+2e-=Cu2c1--2e-=CI汁CuCl2溶液总反应式：CuCl2旦鸟＝Cu+Cl订(2)电子和离子的移动方向＠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。＠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：K•、Ca2♦、N正Mg气Al“、Zn气Fe气Sn气Pb气H♦、Cu气Fe只Ag♦放电由难到易(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S气l-，Br.C1飞0H-、含氧酸根离子(N伪、Sotcq-)、F放电由易到难注意：＠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。＠最常用、最重要的放电顺序为阳极：Cl->OH飞阴极：Ag+>Cu2+>H+。＠电解水溶液时，K＋～Al3十不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、A]等金屈。4.“五类“依据判断电解池电极尸电极材料电极反应电子流向离子移向电极现象电极溶解或阳极与电源正极相连氧化反应流出阴离子移向pH减小电极增重或阴极与电源负极相连还原反应流入阳离子移向pH增大5.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CD用千串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电批等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。＠用千混合溶液中电解的分阶段计算。
2(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，构建计算所福的关系式。如以通过4mole-为桥梁可构建如下关系式：44e-~2Cl2CBr2、12)~02~2H2~2Cu~4Ag~_:__Mn阳极产物阴极产物（式中M为金属，n为其离子的化合价数值）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。J妙记I努仑I.惰性电极电解电解质溶液的产物判断（图示）阴离子s公1-放H2生戚型|II:!.解电解质型（如NaCl、MgBr,）等Br（如cuc1;、HCl等）Cl一Fe扣|H'阳岛子WMg2*Zn.2+OH-』忒泸Fe`4Ag'电解水光放02生酸型（如H2SO,、NaOH、SOf（如CuSO,、AgN03等）Na,so，等）2.｀｀串联”类装置的解题流程\\`\、、`\\．\丸｀\\＼、\\,/\\、、、／/,',//./厂II//l口II必易混易错
3(1)电解质溶液的导电过程就是电解质溶液被电解的过程（)(2)某些不能自发进行的氧化还原反应，通过电解可以实现（)(3)直流电源跟电解池连接后，电子从电源负极流向电解池阳极（)(4)电解稀硫酸制H2、02时，可用不活泼的铜做阳极（)(5)电解CuCh溶液，阴极逸出的气体能够使湿润的淀粉礁化钾试纸变蓝色（)(6)电解盐酸、硫酸等溶液，W放电，溶液的pH均增大（)(7)电解时，电子的移动方向为：电源负极一阴极一阳极一电源正极（)(8)电解盐酸、硫酸等溶液，H+放电，溶液的pH逐渐增大（)(9)用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，加入Cu(OHh可使电解质溶液恢复到电解前的情况()答案：（l)✓(2)✓(3)x(4)x(5)x(6)x(7)x(8)x(9)x【典例】例1(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。.，梅水下列叙述错误的是（)A.阳极发生将海水中的Cl氧化生成Ch的反应B.管道中司以生成氧化灭杀附着生物的NaCJOC.阴极生成的比应及时通风稀释安全地排入大气D.阳极表面形成的Mg(OH)2等积垢需要定期消理［解析】海水中除了水，还含有大鼓的Na+、Cl-、Mg2＋等，根据题干估息可知，装瞿的原理是利用惰性电极电解海水，阳极区溶液中的Cl会优先失电子生成Cl2，阴极区压0优先得电子牛成比和OH，结合海水成分及电解产物分析。A项，根据分析可知，阳极区海水中的Cl一会优先失去电子生成Cl2，发生氧化反应，A1f.确：B项，设宜的装笠为电解池原理，根据分析知，阳极区生成的Cl2与阴极区生成的OH在管道中会发生反应生成NaCl、NaCIO和H心，其中NaCIO具有强氧化件，可氧化灭杀附若的生物，B」卜确：C项，因为比是易燃性气体，所以阳极区生成的H2衙及时通风稀释，安令地排入大气，以排除安令隐患，C正确；D项，阴极的电极反应式为：2比0+2e·=H2j+20H·，会使海水中的Mg2+沉淀积垢，所以阴极表面会
4形成Mg(OH)2等积垢需定期清理，D错误。故选D。（答案】0例2(2021．全国甲卷）乙醋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)双极膜中间层中的压0解离为W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（铅电极R|。也目olI于o1-｀产尸CIH0L乙f酸)(＼＼丐＋o011”OH~lcfHH3-酘液)·－容『饱和乙二酸双极膜耽A.KBr在上述电化学合成过程中只起电解质的作用0000B.阳极上的反应式为：IIll+2H++2e·=||ll+H心HO-C-C-OH-----HO-C-C-HC.制得2mol乙酘酸，理论上外电路中迁移了lmol电子D.双极膜中间层中的H十在外电场作用下向铅电极方向迁移【解析】该装翌通电时，乙二酸被还原为乙酘酸，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将乙二醉氧化为乙酸酸，双极膜中间层的W在直流电场作用卜飞多向阴极，OH·移向阳极。A项，KBr在上述电化学合成过程中除作电解原外，同时还是电解过程中阳极的反应物，生成的Br2为乙二酵制备乙酸酸的中间产物，故A错误；B项，阳极卜为Br·失去电了生成Br2,Br2将乙二百苍氧化为乙醋酸，故B错误；C项，电解过程中阴阳极均生成乙醋酸，lmol乙二酸生成Imo!乙醋酸转移电子为2mol,lmol乙一帮生成Jmol乙醒酸转移电子为2mol,根据转移电子守恒可知匈生成lmol乙醉酸转移屯子为lmol,因此制得2mol乙酸酸时，理论上外屯路中迁移了2mol电子，故C错误；D项，由上述分析可知，双极膜中间层的W在外电场作用F移向阴极，即W移向铅电极，故D正确；故选D。【答案】D例3(2021•广东选择性考试）钻(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钻的装置示意图。下列说法正确的是（
5.,1石墨阳离子阴离子Co交换膜交换膜H+Cl:H+s0.2-Cl·4CI·Co2+H+1室II室．田室A.工作时，I室和II室溶液的pH均增大B.生成lrnolCo,I室溶液质摄理论上减少l6gC.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：为2Co2++2H心壅皇2Co+O汁＋4H+【解析】由图可知，该装笠为电解池，石墨电极为阳极，水在阳极失去电了发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2比0-4e·=02i+4W,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巾l室向lI室移动，钻电极为阴极，钻离子在阴极得到电子发生还原反应生成钻，电极反应式为Co2++2e·=Co,JU室中阴离了电荷数人于阳离了电荷数，氯离了过阴离了交换膜由Ill室向II室移动，电解的总反应的离子方程式为2Co2++2H心堂皇2Co+O汁＋4H飞A项，放电牛成的氢离子通过阳离子交换膜由I室向II室移动，使II室中氛离子浓度增大，溶液pH减小，故A错误；B项，由分析可知，阴极生成lrnol钻，阳极有lmol水放电，则l室溶液质址减少18g,故B错误；C项，若移除离了交换朕，氯离了的放电能力强于水，氯离了会在阳极失去电了发生氧化反应生成氯气，则移除离了交换膜，石墨电极的电极反应会发生变化，故C错误：D项，山分析可知，电解的总反应的离子力程式为2Co2++2比0通电2Co+O叮＋4H十，故D,I:确；故选D。【答案】D电解原理的运用(1)电解饱和食盐水O电极反应：阳极：2CC-2e-=Cl计（氧化反应）阴极：2H++2e--—H2j（还原反应）＠总反应方程式：电解2NaCI+2H20—2NaOH+H汀＋Cl汀离子方程式：2Cl-+2H心生座＿20H飞H2j+CI汀＠应用：氯碱工业制烧碱、氯气和氢气。
6(2)电锁和电解精炼铜电锁(Fe上锻Cu)电解精炼铜~阳电极材料锁层金属铜粗铜（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质）极Cu-2e-—Cu2+,Zn-2e-—Zn2+,Fe-2e-—Fe2电极反应Cu-2e-=Cu2++,Ni—2e-=Ni廿阴电极材料待锁金属Fe纯铜极电极反应Cu2++2e－二＝＝Cu电解质溶液含Cu计的盐溶液电解精炼铜时，粗铜中的Ag、Au等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥(3)电冶金利用电解熔融盐的方法来冶炼活泼金屈Na、Ca、Mg、Al等。\总方程式阳极、阴极反应式冶炼钠2NaCI（熔融）－一一电解2Na+CI汀2c,--2e-—Cl叶，2Na++2e-：一2Na冶炼镁MgCh（熔融）—电—解Mg+Cl汁2Cl-—2e-=Cbi,Mg2++2e-=Mg冶炼铝2Ab03（熔融）些性4Al+30汀60r—12e-=302j,4A尸＋12e-=4Al)妙记巧学“三＂步完胜电极反应式的书写lI按照负极发生氧化反应．止极发生还原反应：判断出屯极反应产物．标出得失屯子的效目。电极产物存屯韶匝溶液中应能稳定存存．如，配守恒存环境1一碱性溶液中生成的电极反应式婓遵守屯荷守桓、H应结合质卅守忙和衔()H生成水。失电子守恒等丿1汴意配平。I两电极反应式相加．与总反应式对照验iil:·0必易混易错(1)在锻件上电锁铜时，也可以用惰性材料做阳极，用硫酸铜溶液做电解液（)(2)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金属材料（)(3)电锁铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2+）均保持不变()(4)电解冶炼镁、铝通常电解MgCh和Ah03,也可以电解MgO和AICb()(5)电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料（)
7(6)用Zn做阳极，Fe做阴极，ZnCh做电解质溶液，由千放电顺序H+>Zn2气不可能在铁上锁锌((7)用铜做阴极，石墨做阳极，电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2c1--2e-—-Cl叮()(8)粗铜精炼时，与电源正极相连的应是粗铜，该极发生的电极反应只有Cu—2e-=Cu2+()(9)电锁铜和电解精炼铜时，电解质溶液中c(Cu2+）均保持不变（)(10)电解饱和食盐水时，两个电极均不能用金屈材料（)(11)电解冶炼镁、铝通常电解MgCb和Alz03,也可以电解MgO和AlCb()(2)电解精炼时，阳极泥可以作为提炼贵重金属的原料（)(13)用Zn作阳极，Fe作阴极，ZnCb作电解质溶液，由于放电顺序H+>Zn亡不可能在铁上锁锌（)答案：（l）✓(2)x(3)x(4)x(5)✓(6)x(7)✓(8)x(9)x(IO)x(ll)x(12)✓(13)x【典例J例1用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2S04—H丈心4混合溶液。下列叙述错误的是（A.待加工铝质工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极c.阴极的电极反应式为：Al3++3e--—AlD.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动【解析】A对，该电解池阳极发牛的电极反应为2H心－4e-=4H++o正氮气将铝制品表面氧化形成致密的氧化膜，所以待加工铝质工件应为阳极；B对，C错，阴极发生的电极反应为2H++2e-=H汀，阴极可选用小锈钢网作电极；D对，屯解质溶液中的阴离子向阳极移动。【答案】C例2(2020•浙江1月选考）在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是（)电极A-1-1,I-+电极B离子交换膜A.电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气B.离子交换膜为阳离子交换膜
8C.饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出D.OH迁移的数量等千导线上通过电子的数量（解析】氯碱工＼Iv.中的总反应为2CI-+2H心』旦20H-+H2j+CI计：电解池中阳极失电了发生氧化反应，氯碱工业中Ch为氧化产物，所以电极A为阳极，电极B为阴极。A项，根据分析可知电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气，故A正确；B项，阳极发生的方程式为：2CJ--2e=Cl寸，阴极：2H++2e-=H2j;为了防止生成的氯气与氢氧化钠发生反应，氢氧化钠要从b口流出，所以要防止0H流向阳极即电极A,该离了交换膜为阳离子交换膜，故B正确；C项，根据B选项的分析可知饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出，故C正确；D项，根据总反应方程式可知当反应中转移4mol电子时，生成2mol0H-,故D错误；故选D。【答案】D例3(2020心东卷）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（，。勹2＿－＿＿－一亡l_质子交换膜-二L_Hl。＿l－_顷＿b＿覂－二－一、么I＿＿＿＿＿＿--二二一-三il---A.阳极反应为2H心-4e·=4H++o叶B.电解一段时间后，阳极室的pH未变C.电解过程中，W由a极区向b极区迁移D．电解一段时间后，a极生成的02与b极反应的02等谥【答案】D【解析】a极析出氧气，氧元素的化合价升高，做屯解池的阳极，b极通入氧气，生成过氧化孔，氧元素的化合价降低，被还原，做电解池的阴极。A项，依据分析a极是阳极，屈千放氧生酸性型的电解，所以阳极的反应式是2比0-4e-=4H++0叶，故A正确，但不符合题总；B项，电解时阳极产生氢离子，氢离子是阳窝子，通过质子交换膜移向阴极，所以电解一段时间后，阳极室的pH值个变，故B正确，但不符合题意；C项，有B的分析可知，C正确，但不符合题意；D项，电解时，阳极的反应为：2比0-4e·=4H++0汀，阴极的反应为：0计2e·+2H+＝比02,总反应为：O计2比0=2比02,要消耗氧气，即是a极牛成的氮气小千b极消耗的氧气，故D错误，符合题意；故选D。
9【答案】D金属的腐蚀与防护1.金屈腐蚀的本质金屈原子失去电子变为金屈阳离子，金属发生氧化反应。2.金属腐蚀的类型(I)化学腐蚀与电化学腐蚀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(2)析氢腐蚀与吸氧腐蚀以钢铁的腐蚀为例进行分析：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负极Fe—2e-—Fe户反应正极2H++2e-=H订。2+2比0+4e-—40H-总反应式Fe+2H+=Fe2++H叶2Fe+02+2H20=2Fe(0Hh联系吸氧腐蚀更普遍3.金属的防护(1)电化学防护O牺牲阳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。＠外加电流阴极保护法——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、电锁、喷锻或表面钝化等方法。)妙记巧学I.根据介质判断析氢腐蚀和吸氧腐蚀
10正确判断＂介质“溶液的酸碱性是分析析氢腐蚀和吸氧腐蚀的关键。潮湿的空气、酸性很弱或中性溶液发生吸氧腐蚀；NH4CI溶液、稀比so4等酸性溶液发生析氢腐蚀。2.判断金属腐蚀快慢的规律(])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。(2)对同一金屈来说，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。(3)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，腐蚀速率越快。(4)对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀越快。必易混易错(1)金属腐蚀就是金属失去电子被还原的过程（)(2)纯银质物品久置表面变暗，是银发生吸氧腐蚀的结果（)(3)A]、Fe、Cu在潮湿的空气中腐蚀均生成氧化物（)(4)钢铁发生电化学腐蚀的负极反应式为Fe-3e-=Fe3\)(5)所有金屈纯度越大，越不易被腐蚀()(6)黄铜（铜锌合金）制作的铜锣不易产生铜绿（)(7)生铁比纯铁容易生锈()(8)在潮湿空气中，钢铁表而形成水膜，金屈发生的一定是吸氧腐蚀（)(9)铁表面锻锌可增强其抗腐蚀性（)(10)电锻时，钢管作阳极，锌棒作阴极（)(11)锻锌的目的是在钢管表面形成Fe—Zn合金，增强钢管的耐腐蚀能力（)(12)钢管锁锌过程中，阴极的电极反应式为Zn2++2e·=Zn()(13)在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴极保护法（)(14)当锻锌铁制品的锁层破损时，锌层仍能对铁制品起保护作用（)(15)可将地下输油钢管与外加直流电源的负极相连以保护它不受腐蚀（)(16)在金属表面覆盖保护层，若保护层破损后，就完全失去了对金属的保护作用（)(17)若在海轮外壳上附着一些铜块，则可以减缓海轮外壳的腐蚀（)(18)水库中的水闸（钢板）与外加直流电源的负极相连，正极连接到一块废铁上可防止水闸被腐蚀()答案：(l)x(2)x(3)x(4)x(5)x(6)✓(7)✓(8)x(9)✓(lO)x(ll)x(12)✓(13)✓(14)✓(15)✓(16)x(17)x(18)✓【典例】
11例1II．中国首艘国产航母山东舰正式列装服役，山东舰所用特种钢材全部国产，研发过程中重点提高了材料的耐腐蚀性。在一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如表所示，下列说法正确的是()pH2466.5813.514腐蚀快慢较快慢较快主要产物Fe2+Fe304Fe203Fe02-A.当pH<6.5时，碳钢主要发生化学腐蚀B.当pH<4和pH>13.5时，碳钢主要发生析氢腐蚀C.pH越大，碳钢的腐蚀速率越慢D.pH=l4时，负极反应为40H-+Fe-3e·=Fe02·+2H心【解析】A项，当pH<4时，碳钢主要发生化学腐蚀，当413.5，碳钢主要发生吸氧腐蚀，B小正确；C项，从农中信息可以得出，pH在6~8之间时，碳钢的腐蚀速率慢，但pH>8时，碳钢的腐蚀速率加快，C不正确；D项，pH=l4时，在负极，Fe失电子的产物与OH反应牛成Fe02等，电极反应式为40H"+Fe-3e·=Fe02·+2比0,D正确；故选D。【答案】D例2某同学进行下列实验操作现象含酚猷和K,[Fc(CN)6J蓝色的食盐水\二红色一放置一段时间后，生铁片上出现如图所示生铁片“斑痕＂，其边缘为红色，中心区域为蓝色，取一块打磨过的生铁片，在其表面滴一在两色环交界处出现铁锈滴含酚猷和K3[Fe(CN)6]的食盐水下列说法不合理的是（)A.生铁片发生吸氧腐蚀B.中心区的电极反应式为Fe—2e-=Fe2+c.边缘处的电极反应式为02+2比0+4e--—40H-D.交界处发生的反应为4Fe2++02+lOH20=4Fe(OH)3+8H+【解析】生铁片边缘处为红色，说明生成[OH-,02+2H心＋4e-=40H一，生铁片发生吸氧腐蚀，故A、C两项合理：根据实验现象，中心区域为蓝色，说明生成了Fe气Fe-2e-=Fer,故B项合理；
12在两色环交界处出现铁锈，是因为牛成的氢氧化亚铁被氧气氧化成了氢氧化铁，不是4Fe2..+02+IOH20=4Fe(OH)叶8H十，故D项不合理。【答案】D例3(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。在题图所示的清境中，下列有关说法正确的是（)A.阴极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+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噩电子而被保护D.钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快【解析】A项，阴极的钢铁设施实际作原屯池的正极，正极金屈被保护小失屯子，故A错误；B项，阳极金屈M实际为原电池装置的负极，电子流出，原电池中负极金屈比止极活泼，因此M活动性比Fe的活动性强，故B钻误；C项，金屈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总电子，自身金属不再失屯子从而被保护，故C正确；D项，海水中的离子浓度大于河水中的离子浓度，离子浓度越大，浴液的导电性越强，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。【答案】C\＿＿lll，了．二＿，Jl．以石墨为电极，电解KI溶液（含有少量的酚猷和淀粉）。下列说法错误的是（)A.阴极附近溶液呈红色B.阴极逸出气体C.阳极附近溶液呈蓝色D.溶液的pH变小【答案】D【解析】以石墨为电极，电解KI溶液，发生的反应为2KI十2比0星进~2KOH+H2i+h（类似于电解饱和食盐水），阴极产物是H2和KOH,阳极产物是12。由千溶液中含有少亚的酚猷和淀粉，所以阳极附近的溶液会变蓝（淀粉遇镌变蓝），阴极附近的溶液会变红（溶液呈碱性），A、B、C正确；由千电解产物有KOH生成，所以溶液的pH逐渐增大，D铅误。2.电解饱和食盐水，若生成4mol的NaOH,(a为饱和食盐水），下列说法正确的是（)
13x/a`A.在X极生成2molChB.在X极生成2molH2C.在Y极生成4molCbD.NaOH在Y极生成【答案】B【解析】山装置图可知Y为电解池的阳极，电极反应：2Cl--2e-=Chj,X为阴极，电极反应为：通电2HT+2e-—H汁。A项，X电极为阴极，生成的是氢气，错误；B琐，由总反应方程式2NaCl+2H心由H2i+Chi+2NaOH知，生成4mol的NaOH,同时生成2mo!H2,正确；C项，Y屯极为电解池阳极，总反应方程式2NaC1+2H心且旦旷＋Chj+2NaOH可知，生成4mol的NaOH,同时生成氯气2mol,错误；D项，阴极附近氢离了放电促进水电离，溶液中氢氧根离了浓度增大，NaOH在X极生成，错误。3.用石墨做电极，电解稀Na2S04溶液的装置如图所示，通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。下列有关叙述正确的是（比0Na2s0.溶液A.逸出气体的体积：A电极c(H勹，石蕊溶液变蓝，C项错误、D项1f-:确；A电极产生的气体体积人千B电极，A项铅误；两种气体均为兀色无味的气体，B项错误。4.某同学组装了如图所示的电化学装置，电极I为Al,其他均为Cu,则下列说法正确的是（
14G已rr盐桥A.电流方向：电极1V-©一电极IB.电极I发生还原反应C.电极lI逐渐溶解D.电极III的电极反应：Cu2++2e-—-Cu【答案】A【解析】当多个电化学装置串联时，两电极材料活泼性相差大的做原电池，其他做电解池，山此可知图示中左边两池组成原屯池，右边组成电解池。A项，电子移动方向：电极1-@一电极IV,屯流方向与电了移动方向相反，1卜确；B项，原电池负极在工作中失电子，被氧化，发生氧化反应，错误；C项，原电池正极为得电子一极，铜离子在电极II上得电子，生成铜单顶，该电极质量逐渐增大，错误；D项，电解池中阳极为非惰性屯极时，电极本身失屯子，形成离子进入溶液中，因为电极II为正极，阴此电极ill为屯解池的阳极，其电极反应式为Cu-2e-=Cu叶，错误。5.高铁酸钠(Na2Fe04)是一种新型绿色水处理剂。工业上可用电解浓NaOH溶液制各Na2Fe04,其工作原理如图所示，两端隔室中离子不能进入中间隔室。下列说法错误的是（离子离子甲溶液一[[勹乙溶气体交换胶a交换膜b液（含少屈NaOH)浓NaOH溶液A.阳极反应式：Fe-6e-+80H-=FeOr+4H心B.甲溶液可循环利用c.离子交换膜a是阴离子交换膜D．当电路中通过2mol电子的电量时，会有ImolH2生成【答案】C【解析】A项，阳极发生氧化反应，电极反应式：Fe-6e-+80H-=FeOr+4比0,正确；B项，阴极发生还原反应，水电院出的氢窝子放电生成氢气和氢氧根，甲溶液为浓的氢氧化钠溶液，可循环利用，正确；C项，电解池中阳离子向阴极移动，通过离千交换膜a的是Na十，故a为阳离子交换膜，错误；D坝，阴极发生还原反应，水电离出的氢离子放屯生成氢气和氢氧根，电极反应式为2H心＋2e-=H2i+20H勹当电路中迎过2mol电子的电亚时，会有1molH2牛成，正确。
156．用惰性电极电解法制备硐酸[H3BO3或B(OHh]的工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子和阴离子通过）。下列有关说法正确的是（a极阳膜阴胶阳膜b极至三三三产产三三多多多多多三多：：：三：：多：::;;：二：：：：二：二二：原料室言三产品室三二三二字一：：：：二：：：：5：:::::::::::::::::::::::;:::：：三：二：：：：：NaOHNaB(OH)4比BO,稀硫酸稀溶液浓溶液稀溶液A.阴极与阳极产生的气体体积比为1:2B.b极的电极反应式为2比0-2e-=02i+4H+c.产品室中发生的反应是B(OH)3+0H-=B(OH)iD.每增加1molH3B03产品，NaOH溶液增重22g【答案】D【解析】由图可知，b屯极为阳极，电解时阳极l..水失电子生成02和H~,a电极为阴极，电解时阴极上水得电子牛成H2和OH_，原料室中的钠离子通过阳膜进入a极室，溶液中c(NaOH)增大，原料室巾B(OH)i通过阴膜进入产品室，b极室中氢离子通过阳膜进入产品室，B(OH)i、H十发生反应生成H3B03;a、b电极反应式分别为2比0+2e-=H汁＋20H-、2H心－4e-=0汀＋4H勹珅论上每生成lmol产品，b极牛成lmolH+、a极生成0.5molH2.7.某些无公害免农药果园利用如图所示电解装置，进行果品的安全生产，解决了农药残留所造成的生态及健康危害问题。下列说法正确的是（窑霜产玉翠翠司勹翠荨翠A.a为直流电源的负极，与之相连的电极为阴极B.离子交换膜为阴离子交换膜C.｀｀酸性水“具有强氧化性，能够杀菌D.阴极反应式为比0+2e飞=H2i+O了【答案】C【解析】由“碱性水”可推知b为直流电源的负极，a为直流电源的正极，A项错误；右侧生成OH-,K＋穿过离子交换膜移到右侧，即该离子交换膜为阳离子交换膜，B项错误；阳极反应为2CI--2e-=Cl汀，Cb+H20—HCl+HCIO,故“酸性水”中含HCIO,具有强氧化性，能杀曲，C项正确；水溶液中不可能存在oi-,D项错误。8．空气污染物NO通常用含Ce叶的溶液吸收，生成HN02、N03，再利用电解法将上述吸收液中的HN02
16转化为无毒物质，同时生成Ce4十，其原理如图所示。下列说法正确的是（ab一飞且二：质子交换膜A.H十由右室进入左室B.Ce4十从电解槽的c口流出，且可循环使用C.阴极的电极反应式：2HN02+6H++6e-=N2f+4H心D.若用甲烧燃料电池作为电源，当消耗标准状况下33.6L甲烧时，理论上可转化HN022mol【答案】C【解析】A项，根据电解原理，H+由左室向右室移动，错误；B项，空气污染物NO通常用含Ce4飞谷液吸收，生成HN02、N03,N的化合价升高，Ce4十的化合价降低，然后对此溶液进行电解，又产生Ce4勹根据电解原理，应在阳极卜产生，即Ce“从a口流出，可循坏使用，错误；C项，根据电解原埋，阴极卜得电子，化合价降低，HN02转化为无毒物队，即转化为N2,阴极电极反应式为2HN02+6H++6e-=N叶33.6X8+4压O,正确；D项，标准状况下，33.6L甲炕参与反应转移电了物质的址为mo!=12mo!,理论上22.412x2可轧化HN02的物质的点为——mol=4mol,错误。69.炒过菜的铁锅未及时洗净（残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而出现红褐色锈斑。腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是（言詈A.腐蚀过程中，负极是CB.Fe失去电子经电解质溶液转移给Cc.正极的电极反应式为40H--4e-=2比o+o叮D.C是正极，02在C表面上发生还原反应【答案】D【解析】A项，铁锅中含有的Fe、C,和电解质溶液构成原屯池，活泼金屈作负极，Fe易失电子，故腐蚀过程中，负极是Fe,错误；B项，原电池中屯子由负极Fe经外屯路向正极C流动，在电解质溶液中依靠离子的移动导电，错误；C项，该原电池中，C做正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为。2+2比0+4e=40H,错误；D项C是正极，02在C表面上发生还原反应，正确。10.钢铁的防护有多种方法，下列对于图中的方法描述错误的是（
17\/\＼＼\\\\/三//A.a、b以导线连接，辅助电极发生氧化反应B.a、b以导线连接或以电源连接，辅助电极的材料可能都含有ZnC.a、b分别连接直流电源，通电后外电路电子被强制从辅助电极流向钢铁闸门D.a、b分别连接直流电源的负极、正极，该方法是牺牲阳极的阴极保护法【答案】D【解析】a、b以导线连接，即为牺牲阳极的阴极保护法，则辅助电极要作负极，发生氧化反应，A项正确；a、b以导线连接或以电源连接，辅助电极都是发生氧化反应，Zn比较活泼，要失去电子，B项正确；通电后，被保护的钢铁闸门作阴极，辅助电极作阳极，因此通电后外电路电子被强制从辅助电极流向钢铁闸门，C项正确：由于有外加电源，故此方法为外加电流的阴极保护法，D项错误。11.如图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀悄况的剖面示意图。下列说法正确的是（铁1iji]积型宰翠宰芸幸之多淘水多多多多多乏圣多腐蚀最今宰一二一二一二－严重的言姿乏乏区域A.铁闸主要发生的是吸氢腐蚀B.将铁闸与石墨相连可保护铁闸C.铁腐蚀时的电极反应式：Fe-3e-=Fe3+D．图中生成铁锈最多的是乙区域【答案】D【解析】A项，海水溶液为弱碱性，发牛吸氧腐蚀，A错误；B项，将铁闸与石墨相连，铁比碳活泼，铁作负极失屯子，可以加快海水对铁闸的腐蚀，B错误；C项，铁腐蚀时作负极失屯子生成亚铁离子，屯极反应式：Fe-2e-=Fe气C错误；D项，在乙处，海水与氧气接触，与Fe砐易形成原电池，发生的吸氧腐蚀的程度最大，牛成铁锈最多，故D正确；故选D。12.在城市地下常埋有纵横交错的管道和运输电线路，有些地面上还铺有地铁或城铁的铁轨，当有电
18流泄漏入潮湿的土壤中，并与金屈管道或铁轨形成回路时，就会引起金屈管道、铁轨的腐蚀。原理简化如图所示。则下列有关说法不正确的是（)aCI溶液铁丝A.溶液中铁丝左端电极反应式为：Fe—2e-=Fe2+B.如在NaCl溶液中加入酚猷，右边Fe电极附近溶液变红C.地下管线被腐蚀，不易发现，也不便维修，故应将埋在地下的金属管道表面涂绝缘膜（或油漆等），也可以使用外加电流阴极保护法D.原理图可理解为两个串联电解装置【答案】A【解析】A项，由装置图可知，左边铁与廿极相连为阳极，发生Fe-2e-=Fe2+，铁丝左边应为阴极，反应式为2H++2e-=H汀，故A错误；B项，根据装詈图，铁丝K边应为阴极，反应式为2H++2e-=H汀，消耗氢祗子导致碱性增强，阴离子OH移向阳极，故右边Fe屯极附近溶液变红，故B正确；C项，为了保护地下管线被腐蚀，故应将埋在地下的金屈管道表面涂绝缘朕，也可以使用外加电流阴极保护法，故C正确；D琐，由装置图可知，左边铁与正极相连为阳极，铁丝左边应为阴极，形成电解装置，铁丝右边为阳极，右边的铁为阴极又组成电解装置，所以可理解为两个串联电解装置，故D正确；故选A。13.现代社会环境问题越来越引起人们的关注，可通过膜电池除去污水中的乙酸钠和对氯苯酚(c1-0-0H)，同时利用此装置产生的电能进行粗铜的精炼，装置如下图所示。下列说法正确的是（)Cl--0-OHt=:::::0-x霍而－YCl一和OH、｀J寸了|~\岱H()()了Cuso~溶液/微生物膜A极质子交换膜B极乙甲
19A.X电极为粗铜，Y电极为纯铜B.电解过程中，乙中电解质溶液（即CuS04溶液）的浓度保持不变C.A极的电极反应式为0-《》一OH+e-=0气::>H+erD.当电路中有0.4mole一转移时，B极区产生的HC03一的数目为O.lN从不考虑水解等因素）【答案】D【解析】A项，粗铜精炼的过程中，粗铜作阳极，与电源的正极相连：纯铜作阴极，与电源的负极相连，故X电极为纯铜，Y电极为粗铜，A错误；B项，粗铜精炼的过程中，阳极Zn、Fe、Cu依次放电，阴极始终是Cu2＋放电，故电解前后乙中CuSO,溶液的浓度会降低，B错误；C项，A极的电极反应式应为：Cl-0-OH+W+2e-＝仁尸H+CJ-,C错误：D项B极的电极反应式为：CH3COO·-Se-+4庄0=2HC0f+9H十，故当电路中有0.4mole一转移时，B极区产生的HC03的数目为O.INA,DI卜确。14.电解原理在化学工业中有广泛应用。(1)如图表示一个电解池，装有电解液a;X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连．请回答以下问题：O若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚猷试液，则Y电极上的电极反应式为＠如用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuS04溶液，则X电极的材料是，Y电极反应式为（说明：杂质发生的电极反应不必写出）。(2)NO`、S02的大量排放是造成大气污染的主要原因，研究其处理方法，将其变废为宝越来越受到人们的重视，按要求回答下列问题。CD富集废气中的S02,并使其与02反应可制备硫酸，装置如图所示，X、Y均为多孔电极材料。
20,i气体Ar-.XY-,_气体H水七一一一一一一一一一一.芸gi.====-t浓改醴兰空严严洼兰乓马－一水质子父换胶I气体A是，X极的电极反应式为II消耗5.6L（标准状况下）气体B时，通过质子交换膜的W的个数为。@S02也可用于制备Na2S203,但产品常含有杂质。某S02制得的此产品，为测其纯度，准确称取Wg该产品，用适谥蒸馆水溶解，配成100ml溶液，取20mL,以淀粉作指示剂，用0.2000mo卜L叮典的标准溶液滴定。反应原理为：2S20产＋h=S40忒－＋2l．一。滴定至终点时，溶液颜色的变化：。消耗磺的标准溶液体积为20.00mL。求产品的纯度为（设Na心03相对分子质记为M)【答案】{l)G)2CJ--2e-=Ch＠稍铜Cu-2e-=Cu2+(2)CDS02S02-2e-+2H心＝soi-+4H+沁（或6.02xl023)竺%＠滴入最后一滴标准液，溶液山无色变为蓝色色，且30秒不恢复w【解析】(l)(D和电源的i卜极相连的电极Y极是阳极，该电极上氯离了失电了发生氧化反应，即2Ct·-2e·=Cl计；＠电解方法精炼粗铜，阳极材料是粗铜，阴极材料是精铜，电解质溶液必须是含有铜离子的盐溶液，可以是硫酸铜溶液，故X电极是阴极，该电极材料应该是精铜；Y电极是阳极，该电极材料是粗铜，电极反应为：Cu-2e·=Cu2+;(2)＠气体A是S02;X极为负极失电了发生氧化反应，故电极反应方程式为S02-2e-+2H心＝SO42+4H飞＠正极的电极反应方程式02+4H斗4e·=2H心22.4L4NA5.6LNA则N(W)=NA（或6.02x1023);＠滴定至终点时，溶液颜色的变化为滴入最后一滴标准液，溶液由无色变、0.2000mol/Lx0.02Lx2x芦XM为蓝色色，且30秒不恢复；根据2S20产＋l2=S40召＋21可知，产品的纯度丿Jwgx4M100%=—%。w心真题再现\.一':，口ll,l一，＇，一，一一，Jl.【2020•浙江7月选考】电解高浓度RCOONa（狻酸钠）的NaOH溶液，在阳极RCOO一放电可得到R-R（烧
21经）。下列说法不正确的是（)A.电解总反应方程式：2RCOONa+2H心玉兰R-R+2C02j+H2j+2NaOHB.RCOO一在阳极放电，发生氧化反应C.阴极的电极反应：2比0+2e-=20H-+H叶D．电解CH3CQONa、CH3CH2COONa和NaOH混合溶液可得到乙烧、丙烧和丁烧【答案】A【韶析】A项，囚为阳极RCOO放电可得到R-R（炕胫）和产生CO2,在强碱性环境中，CO2会与OH·反应生成CO产和比0,故阳极的电极反应式为2RC00·-2e-+40H"=R-R+2CO产＋2H心，阴极上H心电离产生的H十放电生成比，同时生成0H，阴极的电极反应式为2H心＋2e·=20H"+H2j,因而电解总反应方程式为2RCOONa+2NaOH忠竺R-R+2Na2C03+1-l叶，故A说法不正确；B项，RCOO在阳极放电，电极反应式为2RC00·-2e-+40H"=R-R+2CO产＋2H心，－coo中碳元素的化合价山＋3价升高为＋4价，发生氧化反应，轻基－R中元素的化合价没有发生变化，故B说法正确；C项，阴极上H心电离产生的W放电生成H2,同时牛成OH·,阴极的电极反应为2比0+2e·=20H"+H叶，故C说法正确；D项，根据题中信息，由上述电觥总反应力程式可以确定下列反应能够发生：2CH3C00Na+2Na0H旦旦Cl-b-CH3+2Na2C03+H几2CH3CH2COONa+2NaOH鸟呈CH3CH2-CH2CH3+2Na2C03+H汀，CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOH鸟呈CH3-CH2CH计2Na2C03+H叮。闵此，电解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH的混合溶液可得到乙烧、丙院和J烧，D说法正确。故选A。2.【2019•江苏卷】将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置千如图所示装置中，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（空气铁混炭物水、合..．仑·;、:飞·{.．了:,P·,.r”..了.:....为}{．r·";下｀．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
22【解析】A.该装置中发生吸氧腐蚀，Fe作负极，Fe失电子生成业铁离子，电极反应式为Fe-2e·=Fe气故A错误；B.铁腐蚀过程发生屯化学反应，部分化学能转化为屯能，放热，所以还存在化学能转化为热能的变化，故B错误；C.Fe、C和电解质溶液构成原电池，Fe易失电子被腐蚀，加速Fe的腐蚀，故C正确；D.弱酸性或巾性条件下铁腐蚀吸氧腐蚀，水代替NaCl溶液，溶液仍然呈中性，Fe发牛吸氧腐蚀，故D错误；故选C。3.【201小新课标1卷】最近我国科学家设计了一种C02+H心协同转化装置，实现对天然气中CO2和比S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：\\\\)////\\\\..\-仁丿II仁II(DEDTA-Fe2+-e-=EDTA-Fe3+@2EDTA-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+2W+2e·=CO＋比0B.协同转化总反应：C02+H心＝CO+H心＋SC.石墨烯上的电势比ZnO＠石墨烯上的低D，若采用Fe3+/F产取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性【答案】C【解析】A项，CO2在ZnO＠石墨烯电极十转化为CO，发生得到电子的还原反应，为阴极，电极反应式为C02+H+2e=CO+H20,A止确；B项，根据石墨烯电极上发生的电极反应可知©+＠即得到H2S—2e=2H十＋S,因此总反应式为C02+H2S=CO+H心＋S,B正确；C项，石患烯电极为阳极，与电源的正极相连，因此石墨炼上的屯势比ZnO＠石墨烯电极上的高，C错误；D项，由千铁离子、亚铁离子均易水解，所以如果采用Fe3/Fe“取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe亡浴液需要酸性，D止确。
234.【2019．新课标II卷】环戊二烯（0）是重要的有机化工原料，广泛用千农药、橡胶、塑料等生产。回答下列问题：尽(4)环戊二烯可用千制备二茂铁(Fe(CsH少结构简式为t)，后者广泛应用千航天、化工等领域中。竺二茂铁的电化学制备原理如下图所示，其中电解液为溶解有澳化钠（电解质）和环戊二烯的DMF溶液(DMF为惰性有机溶剂）。丿：三浸勹；／0f言琴辜辜羡5篇姿翠羡兰竺三：：三：5：:：：三::5:；三三:;:：:；：三：：：：：言．：：：：@Fe@5：0笠臼+一总NNaa了邯2反应为该电解池的阳极为,。电解制备需要在无水条件下进行，原因为［答案】(4)Fe电极Fe+20=二~+H叶（Fe+2CsH6=Fe(CsH出＋H订）乏水会阻碍中间物Na的生成；水会屯解生成OH,进一步与Fe2＋反应生成Fe(OH)2【斛析】(4)根据阳极升失氧可知Fe为阳极；根据题干信息Fe-2e·=Fe2+，电解液中钠离子起到催化剂的。歹作用使得环戊二烯得屯子生成氢气，同时与亚铁离子结合生成二茂铁，故屯极反应式为Fe+2----＝王乌7+H计：电解必须在无水条件卜进行，因为中间产物Na会与水反应牛成氢氧化钠和氢气，亚铁离子会和氢氧根离子结合生成沉淀；5.【201少新课标田卷】近年来，随着聚酷工业的快速发展，氯气的需求量和氯化氢的产出量也随之迅速增长。因此，将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热点。回答下列问题：(4)在传统的电解氯化氢回收氯气技术的基础上，科学家最近采用碳基电极材料设计了一种新的工艺方案，主要包括电化学过程和化学过程，如下图所示：电源笭)Fe3+Cl2(g)H;x~...心－－
24负极区发生的反应有（写反应方程式）。电路中转移1mol电子，需消耗氧气L（标准状况）【答案】(4)Fe3++e-=Fe气4Fe2++02+4H+=4Fe3•+2H心5.6【解析】(4)电解过程中，负极上发生的是得电子反应，元素化合价降低，屈丁还原反应，则图中左侧为负极反应，根据附不信息知电极反应为：Fe3++e-=F产和4Fe2++02+4H+=4Fe3++2H心；由4Fe2++02+4H+=4Fe3++2比On可知，电路中转移4mol电千，面消耗氧气lmol,当电路中转移lmot电子，消耗氧气为0.25mol,在根据Y=nX22.4Umol=0.25X22.4L=5.6L6.【201少江苏卷】电解法转化CO2可实现CO2资源化利用。电解CO2制HCOOH的原理示意图如下。R片Sn片L_0.1mol·L-1KllC03溶液CO2＠写出阴极CO2还原为HCOO一的电极反应式：。＠电解一段时间后，阳极区的KHCO3溶液浓度降低，其原因是。【答案】(DC02+W+2e-=HCOO一或C02+HCOf+2e-=HCoo-+CO产＠阳极产生02,pH减小，HCO纣农度降低；K商部分迁移至阴极区【解析】本题注重理论联系实际，引导考牛认识并体会化学科学对社会发展的作用，试题以减少CO2排放，充分利用碳资源为背泉，考查《化学反应原理》模块中电化学基本知识；（2)(D根据电解原理，阴极上得到电子，化合价降低，C02+HC03-+2e-=HCOO-+COi一，或C02+H++2e-=HCOO飞＠阳极反应式为2H心－4e-=02i+4H"'",pH减小，H+与HC03一反应，同时部分K十迁移至阴极区；7.【201少北京卷】氢能源是最具应用前粱的能源之一，高纯氢的制备是目前的研究热点。(2)可利用太阳能光伏电池电解水制高纯氢，工作示意图如下。通过控制开关连接凡或K2,可交替得到比和020电极~I(［三I)2碱性电解液＠制H2时，连接。产生止的电极反应式是
25＠改变开关连接方式，可得02o©结合O和＠中电极3的电极反应式，说明电极3的作用：【答案】(2)(DK12庄0+2e-=H2j+20H-©连接凡或K2时，电极3分别作为阳极材料和阴极材料，并且NiOOH和Ni(OH)2相互转化提供电子转移【解析】(2)(D电极生成比时，根据电极放电规律可知H十得到电子变为氢气，因而电极须连接负极，因而制H2时，连接K1,该屯池在碱性溶液中，由比0提供H气屯极反应式为2H20+2e-=H叮＋2OH;©屯极3上NiOOH和Ni(OH)2相百转化，其反应式为NiOOH+e-＋比O~Ni(OH)i+OH一，当连接kl时，Ni(OH)2失去屯子变为NiOOH,当连接氏时，NiOOH得到屯子变为Ni(OH)2,因而作用是连接K1或K2D寸，电极3分别作为阳极材料和阴极材料，月月NiOOH和Ni(OH)2相可转化提供电子轧移。8.【201＆北京卷】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%NaCI溶液）。@@@)\',\\、\//\\\\\\\\\\',`/\/,「L,_>~/,／，口勹'/-:::J=.I_.r|；十·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＠＠，可以判定Zn保护了FeB对比CD®,K3[Fe(CN)6]可能将Fe氧化C验证Zn保护Fe时不能用＠的方法D将Zn换成Cu,用＠的方法可判断Fe比Cu活泼【答案】D【解析】＠中Zn作负极，发生氧化反应生成Zn2+,Fe作正极被保护，所以取出的少妞Fe附近的溶液中滴入铁氧化钾溶液，试忤内无明显变化。但＠中没有Zn保护Fe,Fe在酸性环境中发牛析氢腐蚀，Fe作负极被氧化生成Fe2+,所以取出的少散Fe附近的溶液中滴入铁讯化钾溶液，生成蓝色沉淀，对比＠＠可知Zn保护了Fe,A项正确；＠与＠的区别在于：前者是将铁讯化钾溶液直接滴入烧杯中，而后者是在取出的少兄Fe附近的溶液中滴加铁氝化钾溶液，O中出现了蓝色沉淀，说明有Fe2十生成。对比分析可知，可能是铁氝化钾氧化Fe生成了Fe2➔,B项正确；迎过上述分析可知，验证Zn保护Fe时不能用CD的方法，C项正确；若将Zn换成Cu,铁讯化钾仍会将Fe氧化为Fe2+,在铁的表面同样会生成蓝色沉淀，所以尤法判断Fe“是不是负极产物，即无法判断Fe与Cu的活泼性，D项钻误。9.【2018．新课标田卷】Kl03是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碳剂。回答下列问题：
26(3)KJ03也可采用“电解法”制备，装置如图所示。＠写出电解时阴极的电极反应式。＠电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为，其迁移方向是阳戍子交换膜冷却水乒KOHtl2KOii【答案】(3)2比0+2e-=20H-+HziK+a到b【解析】(3)CD山图示，阴极为氢氧化钾溶液，所以反应为水电离的氢离子得电子，反应为21七0+2e·=20H-+H寸o＠屯解时，溶液中的阳离子应该向阴极迁移，明显是溶液中大僭存在的钾离子迁移，方向为由左向右，即由a到b。@KCl03氧化法的最大不足之处在千，生产中会产生污染环境的氯气。10.【2018．新课标1卷】焦亚硫酸钠(Na心05)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：(3)制备Na2S20s也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中S02碱吸收液中含有NaHS03和Na2S03.阳极的电极反应式为。电解后，室的NaHS03浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na心0和阳肉j，交换胶【答案】(3)2比0-4e=4H++02ia【解析】(3)阳极发生失去电了的氧化反应，阳极区是稀硫酸，氢氧根放电，则电极反应式为2比0-4e-=4H++O计。阳极区氢离子增大，通过阳离子交换膜进入a室与亚硫酸钠结合牛成亚硫酸钠。阴极是氢离子放电，氢氧根浓度增大，与亚硫酸氢钠反应生成亚硫酸钠，所以电解后a室中亚硫酸氢钠的浓度增大。11.【201下新课标II卷】用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般
27为比S04-H心04混合溶液。下列叙述错误的是（A.待加工铝质工件为阳极B.可选用不锈钢网作为阴极c.阴极的电极反应式为Al3++3e-=AlD.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动【答案】C【解析】A项，根据电解原理可知，Al要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，正确；B项，阴极仅作导体，可选用不锈钢网，目不锈钢网接触面积大，能增加电解效率，正确；C项，阴极应为氢离子得电子生成氢气，错误；D项，电解时，阴离子移向阳极，正确。12.【201于新课标I卷】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（)钢管`电源铁A.通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近千零8.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【解析】钢管桩接电源的负极，高砖铸铁接电源的廿极，通电后，外电路中的电了从高硅铸铁（阳极）流向正极，从负极流向钢管桩（阴极），A、B正确；C项，题给信息高硅铸铁为“惰性辅助阳极”不损耗，错误。、\立>模拟检过1.光电池在光照条件下可产生电流，如图装置可以实现光能源的充分利用，双极性膜可将水解离为甘和OH-，并实现其定向通过。下列说法不正确的是（)
28再生池A.该装置可利用光能实现水的分解B.光照过程中阴、阳极区溶液中的pH均基本不变C.再生池中的反应为2v2++2H+~2y3++H汁D.每有lmolOH通过双极性膜，可产生5.6L（标准状况）的02【答案】B【解析】A项，由图1--1]知，该装置将光能转化为化学能井分解水，故A正确；B坝，双极性膜可将水解离为H湘0H，山图可知，W进入阴极，OH进入阳极，则双极性膜可控制其两侧溶液分别为酸性和碱性，则光照过程中阴、阳极区溶液中的pH均发生改变，故B错误；C项，由分析知，冉生池中的反应为2V2++2H十兰2V3++H寸，故C正确；D项，阳极区反应式为40H-4e·=2I七O+O叶，每有lmolOH通过双极性膜，生成0.25mo102,其标准状况下体积为5.6L,故D正确：故选B。2.“三室法”制备烧缄和硫酸示意图如下，下列说法正确的是（C极Bbd高于交换麟6A.电极A为阳极，发生氧化反应B.离子交换膜A为阴离子交换膜C.稀硫酸从c处进，浓NaOH溶液从b处出，浓Na2S04溶液从e处进D.Na+和SO42迁移的数谥和等千导线上通过电子的数谥【答案】C
29【解析】根据题意和装置图，利用“＝室法”制备烧碱和硫酸，则两个电极一边产生硫酸，一边产生烧碱，e处加入的应为硫酸钠溶液，钠离子与硫酸根离子通过离子交换膜A、B向两极移动，根据B电极上生成氧气，即电解质溶液中的氧元素，由－2价变为0价，化合价升尚失电了，发生氧化反应，则电极B为阳极，硫酸根离了通过离了交换膜B向电极B移动，阳极反应为2H心-4e·=O汁＋4H+，则c处加入的为稀硫酸，d处流出的为浓硫酸；电极A为阴极，Na十透过离子交换膜A向电极A移动，a加入的为稀氢氧化钠溶液，b流出的为浓氢氧化钠溶液，电极反应为2比0+2e·=20H-+H2j。A项，根据分析，电极A为阴极，发生还原反应，故A错误；B项，N旷透过离子交换膜A向电极A移动，则离子交换膜A为阳离子交换膜，故B错误；C项，稀硫酸从c处进，浓NaOH溶液从b处出，浓Na2S04溶液从e处进，故C正确；D项，一个电了带一个单付的负电荷，N旷带一个单位的正电荷，硫酸根院子带曲个单位的负电荷，N旷迁移的数址等千导线上通过电子的数臣，导线上通过电子的数岱等千硫酸根离子迁移数芷的两倍，故D钻误；故选C。3.(2021广东省高三“六校联盟“高三第三次联考）近日，电催化固氮领域取得重要进展，利用双功能催化剂可实现室温条件下电催化氮气还原制备氨气、氧化制备硝酸盐。装置如图所示：盖OON2|Nl岛于交换膜下列说法错误的是（A.工作时，电子流入a极B.阳极区的电极反应为：N计6比0-10e·=2N0f+12WC.阳极区和阴极区消耗的沁的质扯之比为5:3D.该离子交换膜应使用质子交换膜【答案】C【解析】A项，由图可知，a极N2生成NH3,发生还原反应，为阴极，屯子由屯源负极流入阴极，A项正确；B项，由图可知，阳极是N2反应生成HN03,失去电子，电极反应为：N2+6比0-10e·=2N0f+l2H飞B坝正确：C项，由图可知，a极N2-+2NH3,得到6e·,b极N2-+2N03·,失去10e·,根据电子得失相等计算，阳极区和阴极区消耗的凡的质昂之比为3:5,C项错误；D项，阳极反应为N2+6庄0-1Oe·=2N0f+12W,生成H十，阴极反应为N计6H++6e·=2NHJ,消耗H十，该离子交换朕应使用质了交换朕，D项正确；故选C。
304.(2021福建福州市高三毕业班质量检测）国内某动力电池研究院运用FFC剑桥工艺实现熔盐电解Si02制备硅材料，装置如图。下列说法中错误的是Ar+C02(石墨屯极Si02A.阳极反应为C-4e-+202·=C02jB.Si02电极减重60g时，生成CO计本积为22.4LC.电解过程，熔盐中Ca2+移向Si02所在电极的方向D.若用其他情性电极代替石墨，可能会生成02、Cl2【答案】B【解析】A项，石思电极生成二氧化碳，所以不照电极为阳极，阳极反应为C-4e·+202-=CO汀，故A正确；B项，Si02电极减噩60g时，诮耗lmolS心，阳极生成lrnolC02,非标准状况下，体积小一定为22.4L,故B错误；C项，电解过程，阳离子移向阴极，Si02所在的电极为阴极，所以熔盐中Ca2＋移向Si02所在电极的力向，故C正确；D项，若用其他情性电极代替石墨作阳极，可能是0气Cl一失电子生成生成02、Cl心故D正确；故选B。5.(2021“超级全能生全国卷地区联考）如图为实验室模拟电解氧化法处理废水中的CN的装置图产物为无毒、无害物质，下列说法不正确的是a铅菩电池b铁石碍含CN-酸性废水A.b极为电池的负极，铁电极的反应式为2H++2e·=H汁B.溶液中CN向石墨电极移动C.电路中转移6mol电子时可生成标准状况下22.4LN2D.该装置工作时包括了电能与化学能的相互转化
31【答案】C【解析】A项，CN发生氧化反应生成的尤碍、尤害物质CO2和N2,故石墨为阳极，铁屯极为阴极，b极为电池的负极，铁电极的反应式为2H•+2e·=H叶，A于确；B项，电解池上作时，溶液中阴离子向阳极移动，则CN向石墨电极移动，B正确；C项，阳极的电极反应式为2CN·+4比0-10e·=2C02j+H叶＋8H十，电路中转移lOmol电子时可生成lmolN2、即标准状况下22.4LN2,C错误；D项，铅茗屯池中化学能转化为电能，电解池中电能转化为化学能，故该装置上作时包括了电能与化学能的相互转化，D正确：故选C。6.(2021·广东湛江市高三一模）制取高纯硅的EFC剑桥工艺是以CaCh熔盐为电解质，以SiOi和石墨玵堁作电极直接电解，同时产生co和CO2等气体。下列说法正确的是（)A.SiO汁乍阳极，石墨玵涡作阴极B.电解过程中0气Cl一向阴极移动C.阴极上发生的电极反应为SiOi+4e·=S计202·D.将生成的02转化为co和CO2是为了促进电子的转移【答案】C【解析】A项，山题意可知制取高纯硅，硅元素化合价降低，发生还原反应，所以SiO计乍阴极，石墨玵祸作阳极，故A错误；B项，电解过程中＠一、Cl等阴离子向阳极移动，故B错误；C项，阴极发生还原反应，二氧化硅得电子，发生Si02+4e气＝Si+2@-，故C1十确；D项，由题意可知，电解产生co和CO2,说明阳极先发生反应20互怂＝0汀，然后生成的氧气与碳反应生成co和CO2,与电子转移无关，故D错误；故选C。7.(2021·山东省普通高中学业水平等级考试）最近我国科学家以CO2与辛胺为原料实现了甲酸盐和辛腊的高选择性合成，该装置的工作原理如图所示。下列说法正确的是汀i'IICH3(CH加CN个CO,十胺IC比(CH加NH2i:Plnlln:0;,A.b为电源的负极B.In/In心3“电极上可能有副产物02生成
32C.每生成lmol辛腊，同时生成lmolHCOO-D.在Ni2P电极上发生的反应为：CH3(CH少NH2-4e-+40H-=CH3(CH讥CN+4比0（答案】D【觥析】由图示知，该装世为电解池，In/ln203-x电极发牛反应CO2转化为HCOO·,C元素化合价由＋4价降到＋2价，得电子被还原，故ln/ln20芯屯极为阴极，则NI2P为阳极，电源a极为负极，b极为正极。A项，由分析知，b为电源止极，A错误；B项，由分析知，ln/ln203汉电极为阴极，溶液中W可能在阴极放电产生副产物H2,OH可能在阳极放电产生副产物02,B错误；C项，由辛胺（分子式：CsH19N)一辛腊（分3子式：C8H15N),C元素化合价由－2价升高到－－价（平均价），即转移电子关系为：辛胺～辛腊～4e-,故lmo!2辛腊生成，电路中转移4mol电子，由分析知，CO2转化为HCOO·,C元素化合价由＋4价降到＋2价，即生成ImolHCOO转移屯子2mol,故当屯路中转移4mol屯子时，生成HCOO构为2mo],C错误；D项，由C选项分析知，1mol辛胺一辛腊转移4mol电子，初步确定电极反应为：CH3(CH2hNH2-4e---.CH3(CH泌CN,根据图示，可在片边添加4个OH配平电荷守恒，右边添加4个比0配平元素守恒，砐终得电极反应为：CH3(CH加NH2-4e-+40H-=CH3(CH讥CN+4比0,D正确；故选D。8.(2021·广东广州市高三一模）我国科学家合成了一种新型的Fe-SnO计崔化剂，用该催化剂修饰电极，可实现在室温条件下电催化氮气制备较盐和硝酸盐。下列说法错误的是NH4+NO3a极，,b极_N2N2酸性水溶液酸性水溶液崩千换II贝A.电解过程中H可3b极区向a极区迁移B.阴极反应式为N2+6e—+8H+=2NH4+c．电解一段时间，阳极区的pH减小D.电解一段时间，阴极、阳极消耗凡的物质的最之比为3:5【答案】C【解析】A项，屯解过程中W为阳离了向阴极迁移，由b极区向a极区迁移，故A正确：B项，阴极反应式为N计6e·+8H+=2NH4十，故B止确C项，电解过程中甘为阳离了向阴极迁移，电解一段时间，阳极区的氢离子浓度减小，pH增大，故C错误；D项，消耗凡的物质的兄之比等于1个N2铭移电子数之比，
33阴极l个沁转移6个电子，阳极1个凡转移10个电子，阴极、阳极消耗沁的物原的堡之比等千为3:5,故D正确；故选C。9.（202l·广西南宁市高三一模）有机物电化学合成是化学研究的重要方向。下图所示电解装置可以生成葡萄糖酸C6H1201)和山梨醇(C6H14@）。葡萄糖酸再与CaC03反应可以生产补钙剂葡萄糖酸钙。．砒树(.`山，凸RI禺f交俟麟下列说法错误的是A.a为电源正极，a连接的惰性电极发生反应为：2Br-2e·=Br2B.在电解质溶液1中，葡萄糖被HBrO还原成葡萄糖酸C.阳极区的W通过阳离子交换膜向阴极区移动D.阴极反应为：C6H120社2H++2e-=C6H1406［答案】B【解析】根据图示，在与电源a极相连屯极上Br．失去屯子生成Br2,发生氧化反应，则该屯极为阳极，在与电源b极相连电极上C6H1206得到电了生成C6H1406，发生还原反应，则该电极为阴极，因此a为电源正极，b为电源负极。A项，a为电源正极，发生氧化反应，a连接的惰性电极发生的反应为：2Br·-2e·=Br加故A正确；B项，根据图示，在电解庙溶液1中，HBrO被还原为Br,则葡萄糖被HB心氧化成葡萄糖酘，故B错误；C项，在电解池中，阳极区的H十通过阳离了交换朕向阴极区移动，故C1卜确；D项，阴极上C6H1206得到电子牛成C6Ht406,发牛还原反应，电极反应为C6H120社2H...＋2e-=C6Ht406,故D正确；故选B。10.(2021四川泸州市高三第二次教学质麓诊断性考试）已知Fe2＋与比02溶液混合发生Fenton反应生成氧化性很强的羚基自由基(•OH)，可将CN·氧化为低毒的CNO.，实现废水处理的目的。三维电极电解－Fenton反应处理废水的原理如图所示，多孔焦炭电极将整个电解槽变成了许多微电解池。下列说法错误的是
34钦合金石立·竹生电极多孔焦炭电极A.钦合金电极反应式为2H20-2e·=2W+2•0HB.阴极电极反应式为0计2H++2e.＝比02C.焦炭电极表面能产生•OH使废水处理效率提高D.Fe(OH产能在钦合金电极实现再生循环利用【答案】D【解析】山图示知，年人合金电极连接电源正极，作电解的阳极，H心在电极表面放电生成·0H和H飞电极反应为：2H心-2e·=2H++2·0H,石墨电极为电解的阴极，02在电极农面得电了生成比02,电极反应为：。2+2e·+2H+＝比02。A项，由分析知，A正确；B项，由分析知，B正确；C项，多孔佳炭电极将整个电解梢变成许多微电解池，其作阳极的部分对应电极反应与钦合金电极相同，也可产生OH,使废水处理效率提高，C正确：D项，Fe(OH产中Fe元素为＋3价，变回Fe2＋需得屯子，故可在石墨电极（阴极）上再生循环，D钻误；故选D。11.(2021·山东雌坊市高三一模）工业吸收H2S气体后的FeCb溶液的再生过程可降解酸性污水中的硝酸盐，其工作原理如图所示。下列说法正确的是（）FeCI3溶液Fe3+质子膜惰性电极a惰性电极反应地__]溶液M电鲜池H2SS沉淀A.溶液M中的溶质为FeCl2
35B.电极a为阴极C.电极b上的反应为：2N03-+6比O+10e-=N2j+120HD.随电解的进行，阴极区溶液pH增大【答案】D【解析】A项，溶液M为吸收H2S气体后的FeCl3溶液，硫化孔与氯化铁反应生成硫单质、氯化亚铁和HCI,同时还有剩余的氯化铁，故A错误；B项，由装置可知b电极的反应为的酸根转变成氮气，得电子的电极应为阴极，则a为阳极，故B钻误；C项，电鲜质溶液呈酸性，电极b上的反应为：2N0f+12H++10e-=N叮＋6H心，故C错误；D项，山b电极的反应可知，反应消耗氢离子，氢离子浓度减小，pH值培人，故D1卜确；故选D。12.(2021安徽马鞍山市高三一模）NCb是一种黄色黏稠状液体，可用千制备新型消毒剂CI02,其制备装置如图所示。下列说法正确的是（氯化按.和氯化'~的琨合溶液祜盐酸队f，交换股A.Pt极发生氧化反应，可用淀粉－KI试纸检验MB.石墨极的反应式为N比＋＋3Ct·+6e·=NCb+4H+C.电解过程中，质子交换膜右侧溶液pH会增大D.每生成lmolNCb,会生成67.2L气体M【答案】C【解析】山装置可知，石思电极是阳极，该电极上发生失电子的氧化反应NH4++3Ci-+6e·=NCb+4H勹Pt是阴极，在阴极上是氢离子得屯子的还原反应，电极反应式为：2H++2e·=H叶，气体M为氢气，质子交换膜只让氢离子通过，目向阴极移动。A项，Pt是阴极，在阴极上是氢离子得电子的还原反应，电极反应式为2H++2e=H汀，不可用湿润的淀粉KI试纸检验氢气，故A不符合题意；B坝，由图可知，石墨电极是阳极，该屯极上发生失屯子的氧化反应为NH4++3CI--6e-=NCh+4H十，故B不符合题意；C项，电解过程中，质了交换膜右侧电极七发生的电极反应NH4++3CJ--6e-=NCh+4H十，每生产lmolNCh同时生成4mo1H十，理论上有6molH十经质子交换膜由右侧向片侧迁移，儿，侧溶液的c(H+)减小，pH增大，故C符合题总；D项，每生成lmolNCb,由千气休所处的状态未知，无法计算氢气的休积，故D不符合题意；故选C。
3613.(2021东北三省四市教研联合体高三联考）中国科学院长春应用化学研究所模拟实验研究了低合金钢在海水中的局部腐蚀，研究发现缺氧的阳极区腐蚀速度比富氧介质（流动或充气）中钢的腐蚀速度大，验证了宏观氧浓差电池的存在。模拟氧浓差电池的简易装置图如图，下列叙述中错误的是（)A.电子从M电极经导线流向N电极B.N电极的电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+C.阴极区附近溶液的pH增大D．电路中转移O.Olmol电子时，有0.08g02参与反应【答案】A【解析】根据题意，该装翌为原电池，通入氧气的电极为正极，即M极为正极，N极为负极，该电池本质上是钢铁的吸氧腐蚀，据此分析判断。A项，M极为正极，N极为负极，原电池中，电子从N电极经导线流向M屯极，故A错误；B项，N电极为负极，发生氧化反应，该屯池本质上是钢铁的吸氧腐蚀，负极的电极反应式为：Fe-2e·=Fe2+,故B正确：C项，正极的电极反应式为0计2H心＋4e-=40R,因此阴极O.Olmol区附近溶液的pH增人，故C正确；D项，电路中转移O.Olmol电了时，有＝0.0025mol的氧气反应，4氧气的质昂为0.0025molx32g/mol=0.08g,故D正确；故选A。14.(2021新疆乌鲁木齐市高三一模）用小粒径零价铁(ZVI)的电化学腐蚀处理三氯乙烯(C2HCb)，进行水体修复的过程如图所示。H+、02、NOf等共存物的存在会影响水体修复效果。定义单位时间内ZVI释放电子的物质的量为nl，其中用千有效腐蚀的电子的物质的量为ne。下列说法错误的是()三氮乙烯Fe”-乙烯\有效腐蚀．．一一一一·NH;勹示\e-e-A@)无效腐蚀H20(H+)/@\NO3八压0A.反应0@＠＠均在正极发生
37B.＠的电极反应式为NH4++3比0+8e-=NH4++3比0C.单位时间内，三氯乙烯脱去amolCI时Ile=amo!D.过程中有可能形成Fe(OH)J【答案】C【解析】A项，由修复过程示意图中反应前后元素化合价变化可知，反应＠＠＠＠均为化合价降低得电了的反应，所以应在千极发生，故A廿确；B项，由示意伤及N元素的化合价变化可写出如下转化NO3-～8e-～NH4十，由千生成物巾有NH4十所以只能用W和庄0来配平该反应，所以＠的电极反应式为NH4++3比0+8e-=NH4++3H心，故B正确；C项，三氯乙烯C2HCb中C原子化合价为＋1价，乙烯中C原子化合价为－2价，ImolC2HCb转化为ImolC2比时，得到6mol电了，脱去3mol氯原了，所以脱去amolCl时ne=2amo!，故C错误；D项，由修复过程示总图可知，牛成的二价铁与氧气、氢氧根结合可能产牛Fe(OHh,故D正确；故选C。15.(2021东北三省三校高三联考）研究人员设计出一种新型太阳能催化电解装置，利用过渡金属化合物作催化剂制得合成气，同时减少温室气体的排放。下列说法不正确的是而太阳光A.M是光电池的负极B.阳极电极反应式为2比0-4e·=O订＋4H+C.该装置工作一段时间后，H于04与KH沪O4混合液的pH增大D.A极收集到0.5mol合成气时，B极收集到0.25mol氧气【答案】C【解析】CO2转化成CO,C元素的化合价降低，则A作为阴极，电极反应式：C02+2H++2e·=CO+H心，庄0轧化成02,0元素化合价升高，则B作为阳极，电极反应式：2H心-4e·=O叶＋4H十，总反应：2C02=2CO+。2。A项，分析知A作为阴极，则连接M是电源负极，A正确；B项，阳极是比0失电子转化成02,电极反应式为2H20-4e-=o叮＋4H+，B正确:C项，该电解池不消耗H十，混合液的pH不变，C错误：D项，总反应：2C02=2CO+02,A极收集到0.5mo]CO时，收集氧气为0.25rnol,D1E确；故选C。16.(2021江西南昌市高三一楼）苯甲酸可用作食品的防腐剂，实验室用苯乙酮间接电氧化法合成苯甲酸，
38原理如图所示。下列说法错误的是O/`?H2勹i_0CHI3I·A.a电极为阳极B.b极的电极反应式为H心＋2e·=H叮＋2OHC.a极的产物与0H反应的离子方程式为：I2+2OH=J··+IO-＋H心D.苯乙酮发生了还原反应【答案】D【解析】A项，据图可知a电极.l.Kl被氧化为I2，所以为阳极，A正确；B项，据图可知b电极上比0得电了被还原生成比，电极反应为比0+2e·=H叮＋2OH,BII:确；C项，a极产物为12，结合氯气和强碱浴液的反应可知I2与OH反应的离子力程式为：I计2OH=1-+IO叶七0,C正确；D项，苯乙酮生成苯甲酸根时加氧去氢，发生氧化反应，D错误；故选D。17.(2021·重庆市强基联合体高三质最检测）用三室电渗析法处理含氐SO4的废水得KOH和比S04,装置如图所示。下列说法错误的是K2S04稀溶液石墨石墨....？仑：......-_■-;－_－＿－-_乓-I_-_堕极吁二了产二括如邑bd氐S04浓溶液A.直流电源的A为负极，B为正极B.ab为阳离子交换膜，cd为阴离子交换膜
39C.阴极区加入KOH溶液，阳极区加入稀硫酸，目的是增加导电性同时又不引入新杂质D.当电路上通过0.5mole时，理论上溶液中共有从个离子通过离子交换膜（答案】D【觥析】由示，意图可知，该装置为电解池，水在阴极上得到电子牛成氢气，同时破坏水的电离平衡，使阴极区溶液呈碱性，硫酸钾浓溶液中的钾离子通过阳离子交换膜进入阴极区，水在阳极上失去屯子发生氧化反应生成氧气，同时破坏水的电离平衡，使阳极区溶液呈酸性，硫酸钾浓溶液中的硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阳极区，电解结束时，在阴极区得到氢氧化钾溶液，在阳极区得到硫酸.A项，由图可知，A电极与阴极区的石思电极相连，则A电极为直流电源的负极，B为正极，故A正确；B项，山分析可知，钾离子通过阳离了交换膜进入阴极区，硫酸根离了通过阴离了交换膜进入阳极区，则ab为阳离子交换膜，cd为阴离子交换膜，故B正确；C项，由分析1--l」知，电解结束时，在阴极区得到氢氧化钾溶液，在阳极区得到硫酸，则向阴极区溶液中加入KOH溶液，阳极区溶液中加入稀硫酸，可以增大溶液中离子的浓度，增强溶液的导电性，同时又个会引入新杂质，故C正确；D项，当屯路上通过0.5mole时，有0.5mol钾离子通过阳离子交换膜进入阴极区和0.251110!硫酸根离子通过阴离子交换膜进入阳极区，则理论上溶液中共有0.75从个离子通过离子交换膜，故D错误；故选D。18.(2021·山东省名校联盟高三新高考调研考试）科学家提出利用离子交换膜组合工艺将电解制备金属猛和二氧化锐工艺联用，实现同步制备金屈猛和二氧化铝并实现回收硫酸的目的，工艺原理如图，下列有关说法中错误的是（)空－—。2个HlSO.1旷Mn2♦1七H•Mn24七M沪sot中性液稀硫酸中性液灌酸循循环液循环液环液A.阴极的电极反应式为计Mn2++2H心－2e·=MH02+4H+B.左侧为阳离子交换膜C.右侧电解液含有MnS04和(NH心S04,可以防止产生Mn(OHh并提高溶液导电性D.实际生产中不能用氯化猛溶液代替硫酸猛溶液【答案】A
40【解析】A项，根据电解装置可知，阴极的氢离子得电子发生还原反应，A错误；B项，根据电解装置可知，W从左侧迁移到中间室，左侧为阳离子交换膜，B正确；C项，右侧屯解液含有MnS04不f.l(NH心SQ4,可以防止产生Mn(OH)2并提庇溶液导电件，C1卜确：D项，实际生产中不能用氯化猛溶液代替硫酸钰浴液，Cl还原性强，在阳极放电产牛氯气，D正确：故选A。19.(2021辽宁省名校联盟高三联合考试）近日，我国学者在Science报道了一种氯离子介导的电化学合成方法，能将乙烯高效清洁、选择性地转化为环氧乙烧，电化学反应的具体过程如图所示。在电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便可反应生成环氧乙烧。下列说法错误的是CH1-CH1-IiKCIKCl阴离子交换膜。/\Cl-一Cl.,+HCIO竺c比CH20H~l飞l-f2C气H2ClCl-A.Ni电极与电源负极相连B.工作过程中阴极附近pH增大C.电解结束后，输出混合过程前两极电解液KCI浓度相同。D.该过程的总反应为CH2=C凡＋H20今/\+H2比C-CH2［答案】C【解析】结合题意和电解池装翌知，制备环氧乙烧的原理为：氯离了在阳极表面被氧化成氯气，后者与水发生歧化反应生成HCI和HCIO,HCIO与通入电解液的乙烯反应生成氯乙醇，而HCl没有被消耗，囚此在屯解过程中阳极屯解液变成酸性。在阴极表面，水得到屯子生成氢气和氛氧根岛子，因此在电解结束时，阴极电解液变为碱性。在电斛结束后，将阳极电觥液和阴极电解液输出混合，氢氧根离子与氯乙醇反应生成环氧乙炕。同时，在阴极处生成的氢氧根漓子也可以中和阳极电解液山的HCI。A项，山反应流程可知，Pt电极区婓将Cl转化为Cl2，发生氧化反应，故Pl为阳极，Ni电极为阴极，故与电源负极相连，A仆确；B项，工作过程中阴极区的反应为：2H20+2e-=20H-+H汀，故阴极附近pH增人，Bi十确；C项，在电解结束后，将阴、阳极电解液输出混合，便可反应生成环氧乙院，则可知左侧阳极得到氯乙醇，右侧生成KOH,阴极区的反应为：2比0+2e·=20R+H汀，Cl移动向左侧，，则右侧KC!浓度减小，右侧氯跷子被
41消耗，同时有等蜇的Cl移动向左侧，则左侧KCI浓度几乎不变，C错误；D项，根据阳极的反应历程。Cl一一Clr+HCIO血c比CH2OHOH-I\I飞邸－C比和阴极区的反应2H心＋2e-=20H-+H汀，可知该过程的总反应为：ClCl-CH2=CH画0->H心H/H2,D正确；故选C。20.(2021·山东威海市高三调研）研究人员设计出新型电解池（如图），可实现水分解与棵醒(HMF)转化过H程高效有机耦合，总反应为：＼亡0H+2比O~HJ-v贝OH+3Hl，下列说法错误的是（HMFFDCAPtgHMFFDCA".H＼雪KUH全颌磺酸隔lA.HMF----+FDCA发生氧化反应B.Pt作阴极，电极反应为：2H心＋2e·=H汁＋2OHC.HMF和FDCA中官能团种类相同D.水分解过程和棣酪的氧化过程二者相互促进、效率高【答案】C【解析】A项，HMF----tFDCA中属千去氢加氧的反应，因此发生氧化反应，A正确；B项，Pt电极产牛氢气，说明氢离子放电，因此仵阴极，电极反应为：2H心＋2e·=H叶＋2OH,B正确；C项，HMF和FDCA中官能团种类不相同，前者含有胫基、酥键、酵基和碳碳双键，后者含有狻基、酥键和碳碳双键，C错误；D项，根据题干信息可判断水分解过程和粮酘的氧化过程二者相互促进、效率的，D正确；故选C。21.(2021·江西省重点中学协作体高三第一次联考）有机物液流电池因其电化学性能可调控等优点而备受关注。南京大学研究团队设计了一种水系分散的聚合物微粒＂泥浆“电池（图l)。该电池在充电过程中，聚对苯二酚（图2)被氧化，下列说法错误的是（）
42`半图2透脱图1A.放电时，电流由a电极经外电路流向b电极B.充电时，a电极附近的pH减小C.充电时，b电极的电极反应方程式为十}8:{-t.+4ne·+4nH+＝十二三五归:IID．电池中间的隔膜为特殊尺寸半透膜，放电时庄从a极区经过半透膜向b极区迁移【答案】D【觥析】该电池在充电过程中，聚对苯二酚被氧化，可知a为原电池的正极，b为原电池的负极。A狈，放电为原电池，电流山正极流向负极，即山a极流向b极，A项不符合题怠；B项，允电时，聚对苯二酚在a电极被氧化，释放出H+，酸性增强，pH减小，B项小符合题意；C项，充屯b电极为阴极，发生还原反应，根据得失电子守恒和环境知该电极反应式正确，C项不符合题意；D项，放电为原电池，阳离子从负极项正极迁移，即山b极向a极迁移，D项符合题意；故选D。22.(2021江苏盐城市高三一模）对固体电解质体系的研究是电化学研究的重要领域之一、用离子交换膜W!NH；型Nafion膜作电解质，在一定条件下实现了常溫常压下电化学合成氨，原理如下图所示。下列说法不正确的是（
431.J交SH”勺．H:A.电极M接电源的正极B.离子交换膜中H+、N比十浓度均保持不变C.W!NH4十型离子交换膜具有较高的传导质子能力D.阴极的电极反应式：N2+6e·+6H+=2NH3,2H++2e·=H汀【答案】B【解析】山装置可知比通入M极，在M极上失电子转变成氢离子，则M作电解池的阳极，接电源的庄极，N道入N极，在N极上得电了并结合电解质中的氢离了生成NH3,同时部分氢离了也在阴极得电了轧变氢气则电极N作电解池的阴极，连接电源的负极。A项，由以上分析可知M作阳极，连接电源的正极，故A正确；B项，山图示信息可知，饺根离千在电解过程中转变成氨气和氢离子，浓度下降，故B错误；C项，巾图可知l·:r+/NH4十型离子父换膜允许氢离子自巾通过，贝有较高的传导氢离子的能力，故C正确；D项，由图1-1」知阴极电极上氮气和氢离子均得电子分别转变成氨气和氢气，电极反应分别为：N2+6e·+6H+=2NH3,2H++2e·=H汀，故D正确；故选B。23.(2021湖南炎德英才高三大联考）对氨基苯甲酸伯00C-0-NH,）是一种用途广泛的化工产品和医药中间体，以对硝基苯甲酸(02N一`r-=-.,r-COOH)为原料，采用电解法合成对氨基苯甲酸的装置如图。下列、`说法不正确的是（丿少扯气体xOri1对氨基苯甲酸-=,.•金鼠阳极DSA（不参与电极反应）价合金H却4、水A.电子由金属阳极DSA经导线流入直流电源
44B.阴极的主要电极反应式为02N--<.,.......么可-COOR+6e-+6H+~Hooe-0-NH,+2H20C.每转移1mo!e一时，阳极电解质溶液的质谥减少9gD.反应结束后阳极区pH增大［答案】D【解析】A项，该电解池右侧为阳极，失电了发生氧化反应，则电子由金屈阳极DSA经导线流入直流电源，故A正确；B项，阴极得电子发生还原反应生成氨某苯甲酸，则阴极的主要电极反应式为HOOC-0-NOz+6e·+6W-+HOOC-0-NH2+2H心，故B正确；C项，阳极发生反应2比0-4e-＝0千4H十，氢离子移动向阴极，当转移4mole可寸，阳极电解质溶液减少2mol水，则每轧移!mole一时，阳极电解质溶液减少O.Smol水，质戳为9g,故C正确；D项，阳极发生反应2比0-4e·==O汁＋4H飞氢离子移动向阴极，则反应结束后阳极区硫酸浓度会增大，pH减小，故D错误；故选A。
