高考化学一轮复习讲练测第19讲电解池金属的电化学腐蚀与防护（练）（原卷版+答案解析）

第19讲电解池金属的电化学腐蚀与防护

第一部分：高考真题感悟

1.（2023・广东・高考真题）科学家基于C"易溶于CC1’的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池,

+

可作储能设备（如图）。充电时电极a的反应为：NaTi2（PO4）3+2Na+2e-=Na3Ti2（PO4）3o下列说法正确

的是

A.充电时电极b是阴极

B.放电时NaCl溶液的pH减小

C.放电时NaCl溶液的浓度增大

D.每生成ImolCl2,电极a质量理论上增加23g

2.（2023・北京・高考真题）利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。

序

装置示意图电解质溶液实验现象

号

阴极表面有无色气体，一段时间后阴极

©O.lmol/LCUSO+少量H2sO4表面有红色固体，气体减少。经检验电

14

1解液中有Fe"

Cu--Fc

.一阴极表面未观察到气体，一段时间后阴

②O.lmol/LCUSO+过量氨水极表面有致密红色固体。经检验电解液

44

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

+2+2+2+

B.①中检测到Fe?+,推测可能发生反应：Fe+2H=Fe+H2,Fe+Cu=Fe+Cu

2+

C.随阴极析出Cu,推测②中溶液c(C『)减少，CU+4NH3[CU(NH3)4『平衡逆移

D.②中Ci?+生成[CU(NH3)J*,使得C(C/)比①中溶液的小，Cu缓慢析出，镀层更致密

3.(2023・辽宁・高考真题)某储能电池原理如图。下列说法正确的是

+

A.放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na

B.放电时cr透过多孔活性炭电极向cc：中迁移

C.放电时每转移Imol电子，理论上CCI4吸收0.5molCb

D.充电过程中，NaCl溶液浓度增大

4.(2023海南•高考真题)一种采用H?。©和N?(g)为原料制备NHs(g)的装置示意图如下。

工作电源

固体氧化物电解质

下列有关说法正确的是

A.在b电极上，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O?一不断减少

5.(2023・湖北・高考真题)含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P(CN%],过程如图所示

(Me为甲基)。下列说法正确的是

A.生成lmolLi[P（CN）21，理论上外电路需要转移2moi电子

B.阴极上的电极反应为：E,+8CN--4e=4[p（CN）J-

C.在电解过程中CN-向粕电极移动

D.电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH

第二部分：最新模拟精练

完卷时间：50分钟

、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）

1.（2023•新疆・二模）电解合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的是

A.a为电源正极

电解

B.该装置总反应为CH2=CH2+2NaCl+2H2O^C1CH2cH2cl+2NaOH+H2

C.X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜

D.液相反应为CH2=CH2+2CUC12=CICH2CH2CI+2CuCl（s）

2.（2023•江西•三模）“碳中和”大背景下，一种利用Ag—Cu纳米阴极将CCh电化学转化为C2H4或C2H50H

的装置如图所示。下列说法正确的是

MN

A.M极应与外接电源的正极相连

B.装置中离子透过膜为阴离子透过膜

C.装置工作时，N极区SO7的浓度不变（N极为石墨电极）

D.M极生成乙醇的电极反应式为2co2+12H++12e=C2H5OH+3H2。

3.（2023•甘肃平凉•二模）某科研小组研制了一种通过电解将草酸（HOOC-COOH）转化为羟基乙酸

（HOCH2co0H）的装置。固体聚合物为两面分别是以Y2O3为基质的阳极和TiCh涂覆的阴极，H+可通过固体

聚合物电解质。其装置如图所示，下列说法错误的是

力电源$

羟基乙酸0

32

o

P

D固体聚合物

电解质

草酸

A.电源的a极为负极

B.电解池工作时，H+通过固体聚合物电解质向右移动

C.为增强阳极电解液的导电性，可在水中添加适量Na2s04

+

D.阴极上的电极反应式为HOOC-COOH+4H+4e=HOCH2COOH+H2O

4.（2023・四川凉山•三模）如图是利用KC1、NaNCh为原料制取KN03和NaCl的电化学装置，A、C代表不

同类别的选择性离子通过膜，M、N为电极，下列有关说法中正确的是

A.A为阳离子交换膜，C为阴离子交换膜

B.该装置中电子由电极b流向电极N,电极M流向电极a

C.电解总反应：KCl+NaNO3^KNO3+NaCl

D.可以用纯铜作为M电极的材料

5.（2023・四川雅安•三模）硬水除垢可以让循环冷却水系统稳定运行。某科研团队改进了主动式电化学硬水

处理技术，原理如图（R表示有机物）所示。下列说法错误是

二电源r-

A.a端为电源正极，处理后的水垢沉积在阴极底部

B.处理过程中CL可以循环利用

+

C.粕电极M发生的电极反应式：2Cl+2e-=CbT；2H2O+4e-=O2?+4H

D.铝电极M处产生的H+移向铝电极N

6.（2023・安徽师范大学附属中学模拟预测）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烷，电化学反应的过程如图所示。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烷。下列叙述错误的是

-CH♦

-

CH2=CH2OH/0\

dCl2THe10-----------►CH2cleH20HH2C—CH2

er

A.电解过程中er透过交换膜向左侧移动

B.电解结束溶液混合后KC1的浓度与电解前的相等

C.每生成Imol环氧乙烷，理论上电路中转移电子数为2NA

D.工作过程中Ni电极附近的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2T

7.（2023•河南•模拟预测）氯化氢回收氯气技术近年来为科学研究的热点，一种新的氯化氢电解回收氯气的

过程如图。下列说法正确的是

A.石墨电极连接电源正极

B.H+透过交换膜从石墨电极向钳电极移动

C.石墨电极区域的电极反应为Fe3++e-=Fe2+

D.随着反应的进行，阴阳两极电解质溶液pH均升高。

8.（2023•四川省一模）对氨基苯甲酸-0）011）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（0：N^O-C0°H）为原料，采用电解法合成它的装置如图。下列说法中正

确的是

少量气体X小

_金属阳极DSA

铅合金（不参与电极反应）

85%乙醇-水

水

H2SO4?-H2SO4,

对硝基苯甲酸

阳离子交换膜

A.左边电极电势比右边高

B.每转移Imole-时，阳极电解质溶液的质量减少8g

C.阴极的主要电极反应式为XX1•+6e+6H+—>+2H2O

D.反应结束后阳极区pH增大

9.（2023•河南河南•模拟预测）一种采用SOEC共电解H2O/CO2技术合成CH4的工作原理如图所示。图中三

相界面即电子导体相、离子导体相和气相共存的界面。

下列说法正确的是

A.电解时，M电极与电源的负极相接

B.电解时，阴极电极反应式之一为CO2+2e=CO+O2-

C.若电解过程中生成22.4LCH4,则转移电子的数目一定为6NA

D.若该装置能为外界提供电力，则M电极为负极

10.（2023•广东广州•三模）某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，设计下表实

验。将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞。从胶头滴管中一次性滴入醋酸溶液，同时

测量容器中的压强变化。下列说法不正确的是

编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%醋酸/mL

①为以下实验作参照0.52.090.02.0

②醋酸浓度的影响0.5a36.02.0

③M0.22.090.02.0

A.a=2.0

B.M为“碳粉质量的影响”

C.该实验一共探究了4种影响因素

D.铁发生电化学腐蚀负极反应为Fe-2e-=Fe?+

11.（2023・湖北•天门市教育科学研究院模拟预测）我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。

某高校研究团队提出，利用TiCh基催化剂光催化还原C02转化为甲醇，并利用产生的电能进一步电解制备

新型高效净水剂Na2FeO4其原理如图所示。下列说法正确的是

+

B.电极d的电极反应式为2H2O+4e-=O2?+4H

C.Fe电极的电势高于Cu电极的电势

D.离子交换膜n、m分别为阴、阳离子交换膜

12.（2023•江西抚州•模拟预测）含可钝化金属的工业管道或反应器，由于会被内部溶液腐蚀，通过外接电源

而钝化，称之为阳极保护法。下图是某金属外接电势与电流密度的变化关系，有关说法正确的是

?3-

奈

-口

-

女

A.阳极保护法中受保护的金属外接电源的负极

B.电流密度越大，金属受保护程度越好

C.CFD区，金属受到保护

D.外接电势越高，对金属保护性越有效

二、主观题（共3小题，共40分）

13.（2023・北京•模拟预测）（14分）电化学普遍应用于生活和生产中，前途广泛，是科研的重点方向。

（1）为处理银器表面的黑斑（Ag?S）,将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag2s可转化为Ag。食

盐水的作用为

(2)用原电池原理可以除去酸性废水中的三氯乙烯和AsO「其原理如图所示(导电壳内部为纳米铁)。

FeQ4(导电壳)

①正极电极反应式为：O

②在标准状况下，当电路中有0.4mol电子转移时，就会有L乙烷生成。

(3)一种钾离子电池的工作原理如图所示。

②充电时，阳极的电极反应式为：o

(4)已知双极膜是一种复合膜，在电场作用下双极膜中间界面内水解离为H+和OH-并实现其定向通过。用下

图所示的电化学装置合成重要的化工中间体乙醛酸。

1电源——

一

H

2石

铅O

墨

电1

H电

极+

+树

O

H

，

饱和乙二酸溶液双极膜乙二醛+KBr酸溶液

①阴极电极反应式为。

②其中Bg的作用是

③制得2moi乙醛酸，理论上外电路中迁移了mol电子。

14.（2023・北京•模拟预测）（16分）电化学方法是化工生产及生活中常用的一种方法。回答下列问题：

（1）二氧化氯（C102）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。目前已开发

出用电解法制取C1O2的新工艺如图所示：

附0（含少离子精制饱和

量NaOH）交换膜NaCl溶液

①图中用石墨作电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取C1O2。产生C1O2的电极应连接电源的

（填“正极”或“负极”），对应的电极反应式为O

②a极区pH（填“增大”“减小”或“不变》

③图中应使用（填“阴”或“阳”）离子交换膜。

（2）电解KzMnCU溶液制备KMn04o工业上，通常以软镒矿（主要成分是MnCh）与KOH的混合物在铁用期（熔

融池）中混合均匀，小火加热至熔融，即可得到绿色的K2M11O4,化学方程式为o用银片作阳极

（保不参与反应），铁板为阴极，电解KzMnCU溶液可制备KMnCU。上述过程用流程图表示如下：

D溶液D固体

则D的化学式为；阳极的电极反应式为；阳离子迁移方向是

（3）电解硝酸工业的尾气NO可制备NH4NO3,其工作原理如图所示：

NH4NO3稀溶液

①阴极的电极反应式为

②将电解生成的HNO3全部转化为NH4NO3,则通入的NH3与实际参加反应的NO的物质的量之比至少为

15.（2023•重庆•三模）（10分）回答下列问题：

⑴我国某科研团队设计了一种电解装置，将CCh和NaCl高效转化为CO和NaClO,原理如图1所示:

通入CO2气体的一极为（填“阴极”、“阳极”、“正极”或“负极”），写出该极的电极反应式：o

（2）全钢液流电池是利用不同价态的含钗离子在酸性条件下发生反应，其电池结构如图2所示。已知酸性溶

液中帆以VO；（黄色）、V2+（紫色）、VC）2+（蓝色）、V3+（绿色）的形式存在。放电过程中，电池的正极反应式为

,右侧储液罐中溶液颜色变化为=

⑶如果用全机液流电池作为图1电解装置的电源，则催化电极b应与该电池的极（填"X域”Y，湘连;

若电解时电路中转移0.4mol电子，则理论上生成NaClO的质量为g；

第19讲电解池金属的电化学腐蚀与防护

第一部分：高考真题感悟

1.（2023・广东・高考真题）科学家基于C12易溶于CC14的性质，发展了一种无需离子交换膜

的新型氯流电池，可作储能设备（如图）。充电时电极a的反应为：

+

NaTi2（PO4）3+2Na+2e.=Na3Ti2（PO4）30下列说法正确的是

A.充电时电极b是阴极

B.放电时NaCl溶液的pH减小

C.放电时NaCl溶液的浓度增大

D.每生成ImolCl?,电极a质量理论上增加23g

【答案】C

【解析】A.由充电时电极a的反应可知，充电时电极a发生还原反应，所以电极a是阴极,

则电极b是阳极，故A错误；B.放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a的反应

为gT72（PQ）3—2e-=M/772（Pq）3+2Mf可知，NaCl溶液的pH不变，故B错误；C.放

电时负极反应为岫"（「。1）3-2片=加74（204）3+2Mz+，正极反应为R+2L=2CT,反

应后Na+和Cl-浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，故C正确；D.充电时阳极反

应为2"-2e、aT,阴极反应为Mz花（POj+ZMf+2片=刖3葩（PQh，由得失电子

守恒可知，每生成ImolCh,电极a质量理论上增加23g/molx2moi=46g,故D错误；答案

选C。

2.（2023・北京・高考真题）利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。

序

装置示意图电解质溶液实验现象

号

||阴极表面有无色气体，

©O.lmol/LCUSO4+少量H2sO4

」L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

Fe2+

阴极表面未观察到气

体，一段时间后阴极表

②0.1mol/LCuSC)4+过量氨水面有致密红色固体。经

检验电解液中无Fe元

素

下列说法不亚项的是

A.①中气体减少，推测是由于溶液中c(T)减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍H+与铁接触

B.①中检测到Fe?+,推测可能发生反应：Fe+2H+=Fe2++H?、Fe+Cu2+=Fe2++Cu

2+

C.随阴极析出Cu,推测②中溶液c(C/+)减少，CU+4NH31CU(NH3)4『平衡逆移

D.②中Ci?+生成[CU(NH3)4『，使得c(C/)比①中溶液的小，Cu缓慢析出，镀层更致密

【答案】C

【解析】由实验现象可知，实验①时，铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离

子反应生成亚铁离子、氢气和铜，一段时间后，铜离子在阴极失去电子发生还原反应生成铜；

实验②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生

还原反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层。A.由分析可知，实验①时，铁会

先与溶液中的氢离子、铜离子反应，当溶液中氢离子浓度减小，反应和放电生成的铜覆盖铁

电极，阻碍氢离子与铁接触，导致产生的气体减少，故A正确；B.由分析可知，实验①时,

铁做电镀池的阴极，铁会先与溶液中的氢离子、铜离子反应生成亚铁离子、氢气和铜，可能

发生的反应为Fe+2H+=Fe2++Hz、Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故B正确；C.由分析可知，四氨合

铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原反应生成铜，随阴极析出铜，四氨合铜离子浓度减小，

2+

CU+4NH3[CU(NH3)4『平衡向正反应方向移动，故C错误；D.由分析可知，实验

②中铜离子与过量氨水反应生成四氨合铜离子，四氨合铜离子在阴极得到电子缓慢发生还原

反应生成铜，在铁表面得到比实验①更致密的镀层，故D正确；故选C。

3.(2023•辽宁•高考真题)某储能电池原理如图。下列说法正确的是

嫡环回路撕环回路

+

A.放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e=NaTi2(PO4)3+2Na

B.放电时Cl透过多孔活性炭电极向CCI4中迁移

C.放电时每转移Irnol电子，理论上CC1,吸收OSmolCL

D.充电过程中，NaCl溶液浓度增大

【答案】A

+

【解析】放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na,正极反应：Cl2+2e=2Cl-,

消耗氯气，放电时，阴离子移向负极，充电时阳极：2Cl-2e-=C12。A.放电时负极失电子,

+

发生氧化反应，电极反应：Na3Ti2(PO4)3-2e--NaTi2(PO4)3+2Na,故A正确；B.放电

时，阴离子移向负极，放电时C1透过多孔活性炭电极向NaCl中迁移，故B错误；C.放

电时每转移Imol电子，正极：Cb+2e-=2Cr,理论上CC、释放0.5molCl?,故C错误；D.充

电过程中，阳极：2Cr-2e-=Cb,消耗氯离子，NaCl溶液浓度减小，故D错误；故选A。

4.(2023・海南•高考真题)一种采用HzCKg)和N?(g)为原料制备NHs(g)的装置示意图如下。

工作电源

固体氧化物电解质

下列有关说法正确的是

A.在b电极上，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O?不断减少

【答案】A

【解析】由装置可知，b电极的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+3C)2-,a为阳极，电极反应式为

2

2O+4e=O2;A.由分析可得，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，即N2被还原，A正确；B.a为阳极，若金属Ag作a的电极材料，则金属

Ag优先失去电子，B错误；C.改变工作电源的电压，电流强度发生改变，反应速率也会

改变，C错误；D.电解过程中，阴极电极反应式为N2+3H2O+6e=2NH3+3O2-,阳极电极反

应式为2O2-+4e=O2,因此固体氧化物电解质中-不会改变，D错误；答案选A。

5.（2023・湖北・高考真题）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P（CN]],

过程如图所示（Me为甲基）。下列说法正确的是

----1电源I----

2Me3SiCN+LiOH

卜O（SiMe）I

粕

电

极

A.生成lmolLi[P（CN）2],理论上外电路需要转移2moi电子

B.阴极上的电极反应为：P4+8CN--4e-=4[P（CN）J-

C.在电解过程中CN-向柏电极移动

D.电解产生的H?中的氢元素来自于LiOH

【答案】D

【解析】A.石墨电极发生反应的物质：P4TLi[P（CN）z]化合价升高发生氧化反应，所以

石墨电极为阳极，对应的电极反应式为：P4+8CN--4e-=4[P（CN）2]\则生成

lmolLi[P（CN）J,理论上外电路需要转移Imol电子，A错误；B.阴极上发生还原反应，

应该得电子，P4+8CN、4e-=4[P（CN）』为阳极发生的反应，B错误；C.石墨电极：P-

Li[P（CN%]发生氧化反应，为阳极，珀电极为阴极，CK应该向阳极移动，即移向石墨电

极,C错误;D.由所给图示可知HCN在阴极放电，产生CN-和H?,而HCN中的H来自LiOH,

则电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH,D正确；故选D。

第二部分：最新模拟精练

完卷时间：50分钟

一、选择题（每小题只有一个正确选项，共12*5分）

1.（2023・新疆・二模）电解合成1,2-二氯乙烷的实验装置如图所示。下列说法中不正确的

是

A.a为电源正极

B.该装置总反应为CH2=CH2+2NaCl+2H2O^C1CH2cH2cl+2NaOH+H2

C.X、Y依次为阳离子交换膜、阴离子交换膜

D.液相反应为CH2=CH2+2CUC12=CICH2CH2CI+2CuCl(s)

【答案】C

【解析】图中电源b端所连电极发生反应2H2O+2e=H2T+2OH,说明这一极为电解池的阴

极，b为电源负极，NaCl溶液中的Na+通过阳离子交换膜Y进入右侧阴极区生成NaOH,

NaCl溶液中的C1-通过阴离子交换膜X进入左侧阳极区发生反应CH2=CH2+2Cl-2e-=

CICH2CH2CLA.据分析可知Cl在此失电子被氧化，因此a所连电极为电解质的阳极，a

为电源正极，A选项正确；B.该装置中阳极反应式CH2=CH2+2Cl-2e-=ClCH2CH2Cl,阴

电解

极反应式2H2O+2e-=H2f+2OH-,总反应式为CH2=CH2+2NaCl+2H2O^

C1CH2cH2cl+2NaOH+H2,B选项正确；C.据题目分析可知X、Y依次为阴离子交换膜、

阳离子交换膜，C选项错误；D.由物质进出方向可知液相反应为CH2=CH2+2CuCb=

CICH2CH2CI+2CuCl(s),D选项正确；故选C„

2.(2023・江西•三模)“碳中和”大背景下，一种利用Ag—Cu纳米阴极将CO2电化学转化为

C2H4或C2H50H的装置如图所示。下列说法正确的是

A.M极应与外接电源的正极相连

B.装置中离子透过膜为阴离子透过膜

C.装置工作时，N极区SO；的浓度不变(N极为石墨电极)

D.M极生成乙醇的电极反应式为2co2+12H++12e=C2H5OH+3H2。

【答案】D

【解析】该装置为电解池装置，M极二氧化碳转变为乙烯、乙醇等，发生还原反应，故M

极为阴极，N极为阳极。阴极反应：2co2+12H++12e=C2H5OH+3H20、

2co2+12H++12e-=C2H4+4比0；阳极为水失电子生成氧气和氢离子，故氢离子通过交换膜向

左移动，为阳离子交换膜。A.M极为阴极，与外接电源的负极相连，A错误；B.由分析

可知，为阳离子交换膜，B错误；C.阳极水失电子，氢离子向左迁移，水减少了，硫酸根

离子浓度增大，C错误；D.由分析可知生成乙醇的电极反应为

2co2+12H++12e=C2H50H+3H20,D正确；故选D。

3.（2023•甘肃平凉•二模）某科研小组研制了一种通过电解将草酸（HOOC-COOH）转化为羟基

乙酸（HOCH2co0H）的装置。固体聚合物为两面分别是以Y2O3为基质的阳极和TiCh涂覆的

阴极，H+可通过固体聚合物电解质。其装置如图所示，下列说法错误的是

羟基乙酸

草酸

A.电源的a极为负极

B.电解池工作时，H+通过固体聚合物电解质向右移动

C.为增强阳极电解液的导电性，可在水中添加适量Na2s。4

+

D.阴极上的电极反应式为HOOC-COOH+4H+4e=HOCH2COOH+H2O

【答案】B

【解析】由外接电源，本题主要考查电解池相关知识。A.根据图示，电解池中右侧电极水

失电子生成氧气，右侧点击为电解池阳极，则电源的b极是正极、a极为负极，故A正确;

B.电解池左侧为阴极、右侧为阳极，电解池工作时，H+通过固体聚合物电解质向左（阴极）

移动，故B错误；C.右侧电极水失电子生成氧气，阳极电解液中添加适量Na2s04,电极

反应不变，故C正确；D.阴极草酸得电子生成羟基乙酸，电极反应式为

+

HOOC-COOH+4H+4e-=HOCH2COOH+H2O,故D正确；选B。

4.（2023•四川凉山•三模）如图是利用KC1、NaNCh为原料制取KN03和NaCl的电化学装置,

A、C代表不同类别的选择性离子通过膜，M、N为电极，下列有关说法中正确的是

A.A为阳离子交换膜，C为阴离子交换膜

B.该装置中电子由电极b流向电极N,电极M流向电极a

电解

C.电解总反应：KCl+NaNO3KNO3+NaCl

D.可以用纯铜作为M电极的材料

【答案】B

【解析】M极通入KC1溶液，N极通入NaNCh溶液，整个过程电解制取KNCh和NaCL则

M极上C1-放电，故M为阳极，N为阴极，阴极反应生成为2H2O+2e-=H2f+2OH-,阳极反应

式为2Cl--2e-=Cht，左1室与右3室均通入KC1溶液，右1室与左3室均通入NaNO3溶液,

由于阳离子向阴极移动、阴离子向阳极移动，故左3室中N03-通过膜A移向左2室、Na+

通过膜C移向中间室（左4室），右3室中C1-通过膜A移中间室（左4室）、K+通过膜C移向

右2室，在中间室获得NaCL则左2室、右2室获得KNCh,A膜为阴离子交换膜、C膜为

阳离子交换膜。A.由分析C为阳离子交换膜，A为阴离子交换膜，故A错误；B.M为

阳极，N为阴极，该装置中电子由电极b流向电极N,电极M流向电极a,故B正确；C.电

电解

解总反应：2C1-+2H2O-C12T+H2f+2OH-,故C错误；D.铜的还原性强于氯离子，M为

阳极，不可以用纯铜作为M电极的材料，故D错误；故选B。

5.（2023・四川雅安・三模）硬水除垢可以让循环冷却水系统稳定运行。某科研团队改进了主

动式电化学硬水处理技术，原理如图（R表示有机物）所示。下列说法错误是

A.a端为电源正极，处理后的水垢沉积在阴极底部

B.处理过程中C1-可以循环利用

+

C.伯电极M发生的电极反应式：2Cl-+2e-=CbT；2H2O+4e-=O2t+4H

D.伯电极M处产生的H+移向粕电极N

【答案】C

【解析】由M极上C1-失电子生成Cb可知M为阳极，发生的电极反应式：2Cr-2e-=CbT；

+

2H2O-4e-=O2T+4H,N为阴极，电极反应式为：2H2O+2u=H2f+2OH-；A.由M极上Cr

失电子生成Cb可知M为阳极，则a为电源正极，硬水中存在Mg2+、Ca2+和HCO3,阴极放

电产生OH：0H-与M三+结合生成Mg(0H)2,OH-与HCOJ反应生成CO；,Ca?+与CO；结合

生成CaCCh,Mg(OH)2和CaCCh主要沉降在阴极附近，故A正确；B.阳极产生氯气，氯

气与水反应生成次氯酸和HC1,HC1O能将有机物氧化为二氧化碳和水，HC1O自身被还原

为氯离子，C1-可以循环利用，故B正确；C.钳电极M为阳极，失电子发生氧化反应，发

生的电极反应式：2C1--2e-=C12T；2H2O-4e-=ChT+4H+,故C错误；D.钻电极M为阳极,

N为阴极，阳离子移向阴极，则H+移向粕电极N,故D正确；故选：Co

6.(2023•安徽师范大学附属中学模拟预测)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烷，电化学反应的过程如

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烷。下列叙述错

误的是

阴离子交换股

-

CH2=CH2OH/°\

dCl2THe10------------CH2cleH20HH2C—CH2

cr

A.电解过程中cr透过交换膜向左侧移动

B.电解结束溶液混合后KC1的浓度与电解前的相等

C.每生成Imol环氧乙烷，理论上电路中转移电子数为2NA

D.工作过程中Ni电极附近的电极反应式为2H2O+2e=2OH-+H2T

【答案】B

【解析】由图示可知，在Pt电极附近通入乙烯，所以Pt电极氯离子失电子生成氯气，Pt电

极为阳极，Ni电极为阴极，阴极反应式为2凡0+26-=凡+2011-。A.Pt电极为阳极，Ni

电极为阴极，电解过程中cr透过交换膜向左侧移动，故A正确；B.总反应为

O

/\「，电解结束溶液混合后，溶剂水的质量减小，所

CH、=CH『H、O

0

以KC1的浓度比电解前增大，故B错误;C.根据CH、=CHLH、O/\

每生成Imol环氧乙烷同时生成Imol氢气,理论上电路中转移电子数为2NA,故C正确;D.Ni

电极为阴极，工作过程中Ni电极附近的电极反应式为2H2O+2e=2OH-+H2f,生成KOH生

成，故D正确；选B。

7.（2023•河南•模拟预测）氯化氢回收氯气技术近年来为科学研究的热点，一种新的氯化氢

电解回收氯气的过程如图。下列说法正确的是

国电极Ki电极

A.石墨电极连接电源正极

B.H+透过交换膜从石墨电极向粕电极移动

C.石墨电极区域的电极反应为Fe3++e-=Fe2+

D.随着反应的进行，阴阳两极电解质溶液pH均升高。

【答案】D

【解析】石墨电极中Fe3+转化为Fe2+,得电子则在电解池中作为阴极，连接电源的负极，氧

气将生成的Fe2+氧化为Fe3+；柏电极为阳极，氯化氢失电子产生氯气。A.根据离子转化关

系，石墨电极为阴极，连接电源负极，选项A错误；B.H+透过交换膜从阳极（铝电极）向阴

极（石墨电极）移动，选项B错误；C.该过程Fe3+循环再生，石墨电极实际上是氧气得电子,

电极反应为4H++O2+4e=2H2O,选项C错误；D.随着反应的进行，阳极氢离子向阴极移动，

移动过来的H+在阴极又参与反应生成了水，所以阴阳两极电解质溶液pH均升高，选项D

正确；答案选D。

8.（2023•四川一模）对氨基苯甲酸（H、（二》"XMI）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C（X）H）为原料，采用电解法合成

它的装置如图。下列说法中正确的是

T直流电源Hi

少量气体X小

对氨基苯甲酸T_金属阳极DSA

铅合备（不参与电极反应）

85%乙醇-水

H2so4=H2so,、水

对硝基苯甲酸

阳离子交换膜

A.左边电极电势比右边高

B.每转移Imole-时，阳极电解质溶液的质量减少8g

NO

C.阴极的主要电极反应式为IHMK"O~=+6e-+6H+7+2H20

D.反应结束后阳极区pH增大

【答案】C

【解析】金属阳极DSA发生2H2O-4e-=O2+4H+,阴极的主要电极反应式为IKXXM）

+

+6e+6H^|LN—COOH+2H2O0A.金属阳极DSA发生2H2O-4e=O2+4H+,右侧

为阳极,左侧为阴极,右边电极电势比左边高，故A错误;B邛日极发生反应2H2O-4e-=Ch+4H+,

氧气逸出，氢离子跨过阳离子交换膜移向阴极，当转移4moie-时，阳极电解质溶液减少2moi

水，则转移Imo©时，阳极电解质溶液减少0.5mol水，质量为9g,故B错误；C.阴极上

对硝基苯甲酸得电子发生还原反应，生成对氨基苯甲酸，则阴极的主要电极反应式为

+

N0|+6e+6H^H2N-—COOH+2H2O,故C正确；D.由B项

分析知，阳极反应消耗阳极区的水，则反应结束后阳极区硫酸的浓度增大，pH减小，故D

错误；故选：C„

9.（2023•河南河南•模拟预测）一种采用SOEC共电解H2O/CO2技术合成CH4的工作原理如

图所示。图中三相界面即电子导体相、离子导体相和气相共存的界面。

下列说法正确的是

A.电解时，M电极与电源的负极相接

B.电解时，阴极电极反应式之一为CO2+2e-=CO+O2-

C.若电解过程中生成22.4LCH4,则转移电子的数目一定为6NA

D.若该装置能为外界提供电力，则M电极为负极

【答案】B

【解析】A.M电极处生成02,应为-失去电子生成02,为阳极，与电源的正极相连，

故A错误；B.阴极电极处，CCh—CO,H2O—Eh,CO2-CH4,故阴极电极反应式之一为

2

CO2+2e=CO+O-,故B正确；C.没有指明为标准状况，故无法计算甲烷的物质的量，且

阴极除了生成甲烷外，还生成氢气和CO,故不能计算转移电子数，故C错误；D.若该装

置能为外界提供电力，为电解池，02-02一，M电极为正极，故D错误；故选B。

10.（2023•广东广州•三模）某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因

素，设计下表实验。将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞。从胶头滴管

中一次性滴入醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。下列说法不正确的是

编号实验目的碳粉/g铁粉/g醋酸/%醋酸/mL

①为以下实验作参照0.52.090.02.0

②醋酸浓度的影响0.5a36.02.0

③M0.22.090.02.0

A.a=2.0

B.M为“碳粉质量的影响”

C.该实验一共探究了4种影响因素

D.铁发生电化学腐蚀负极反应为Fe-2e-=Fe?+

【答案】C

【解析】A.由表格数据可知，①②的实验目的为探究醋酸浓度对铁发生电化学腐蚀类型的

影响，由变量唯一化原则可知，实验中①和②的醋酸浓度不同，所以铁粉的质量应该相同，

所以a为2.0,故A正确；B.由表格数据可知，①和③的碳粉质量不同，其他条件完全相

同，所以实验目的是探究碳粉质量对铁发生电化学腐蚀类型的影响，故B正确；C.由表格

数据可知，该实验只探究了醋酸浓度、碳粉质量对铁发生电化学腐蚀类型的影响，故C错

误；D.铁发生电化学腐蚀时，铁做负极失去电子被损耗，电极反应式为Fe-2F=Fe2+,

故D正确；故选C。

11.（2023・湖北・天门市教育科学研究院模拟预测）我国力争2030年前实现碳达峰，2060年

前实现碳中和。某高校研究团队提出，利用TiCh基催化剂光催化还原CO2转化为甲醇，并

利用产生的电能进一步电解制备新型高效净水剂NazFeCU其原理如图所示。下列说法正确

的是

A.电极c为负极，发生还原反应。

+

B.电极d的电极反应式为2H2O+4e-=02?+4H

C.Fe电极的电势高于Cu电极的电势

D.离子交换膜n、m分别为阴、阳离子交换膜

【答案】C

【解析】电极c±CO2转化为甲醇其中C元素化合价降低，则c为正极，电极d上水转化

为氧气，。元素化合价升高，则d为负极，与电源负极相连的是电解池的阴极，则Cu为阴

极，Fe为阳极；A