专题03 电解池 金属的腐蚀与防护（高效培优讲义）（解析版）2026年高考化学一轮复习高效培优系列（全国通.用）

/专题03电解池金属的腐蚀与防护目录一、TOC\o"1-3"\h\u考情探究 11.高考真题考点分布 22.命题规律及备考策略 2二、培优讲练 错误！未定义书签。考点01电解原理 3考向01考查电解规律及电极产物的判断 6考向02考查电极反应的书写 7考点02电解原理的应用 10考向01考查氯碱工业 12考向02考查电解精炼铜 13考向03考查电镀 14考向04考查电冶金 15考点03金属的腐蚀与防护 18考向01考查金属的化学腐蚀的电化学腐蚀 21考向02考查析氢腐蚀 22考向03考查吸氧腐蚀 22考向04考查金属的防护 23好题冲关 27基础过关 27题型01电解池的概念及组成 27题型02电解原理 30题型03电解原理的应用 34题型04金属的腐蚀 39题型05金属的防护 46能力提升 50真题感知 59高考真题考点分布考点内容考点分布电解原理2025福建卷，2025天津卷，2025广西卷，2025海南卷，2025浙江卷，2025全国卷，2025湖南卷，2025四川卷，2025重庆卷，2025湖北卷，2025广东卷，2025陕晋青宁卷，2025云南卷，2025北京卷，2025河北卷，2025河南卷，2025山东卷，2025甘肃卷，2025安徽卷，2025黑吉辽蒙卷，2025浙江卷，2025上海卷，2024福建卷，2024重庆卷，2024广西卷，2024海南卷，2024广东卷，2024贵州卷，2024北京卷，2024甘肃卷，2024湖南卷，2024浙江卷，2024江苏卷，2024河北卷，2024山东卷，2024全国甲卷，2024湖北卷，2024安徽卷，2024吉林卷，2023河北卷，2023江苏卷，2023福建卷，2023重庆卷，2023广东卷，2023北京卷，2023浙江卷，2023湖南卷，2023辽宁卷，2023全国甲卷，2023全国乙卷，2023湖北卷电解原理的应用2025福建卷，2025浙江卷，2025全国卷，2025湖北卷，2025湖南卷，2025广东卷，2025云南卷，2025安徽卷，2024贵州卷，2024北京卷，2024江苏卷，2024山东卷，2023浙江卷，2023天津卷，2023湖南卷，2023辽宁卷，2023全国甲卷，2023全国乙卷，2023湖北卷金属的化学腐蚀与电化学腐蚀2025全国卷，2024湖北卷，2024浙江卷析氢腐蚀2025全国卷吸氧腐蚀2025广西卷，2025全国卷，2024安徽卷金属的防护2024海南卷，2024天津卷，2024广东卷，2024浙江卷，2024湖北卷，2023重庆卷2.命题规律及备考策略【命题规律】从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题的形式呈现，考查内容主要有以下三个方面：(1)应用电解原理制备新物质、应用电解原理治理污染或通过电解原理形成致密氧化膜，提高抗腐蚀性等；(2)粗金属的精炼、电镀或者制备某些金属等；(3)金属发生电化学腐蚀的原因和防止金属腐蚀的措施。【备考策略】1、理解电解池的构成、工作原理及应用，能书写电极反应式和总反应方程式。2、了解电解原理在氯碱工业、精炼铜、电镀、电冶金等方面的应用；认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用。3、了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。【命题预测】预计近年高考对电化学原理的应用试题仍侧重设计突出“理论联系实际，强调学以致用”，注重以实际化工生产过程为问题情境，以电化学基础知识为载体，将化学研究的基本思想与方法、基本概念与原理、重要物质的性质与应用巧妙融合于试题之中。考点01电解原理1、电解和电解池(1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程，在此过程中，电能转化为化学能(2)电解池：把电能转化为化学能的装置，叫做电解池，也叫电解槽(3)电解池的构成①与直流电源相连的两个电极：与电源正极相连的电极是阳极，在阳极上发生氧化反应；与电源负极相连的电极是阴极，在阴极上发生还原反应②电解质溶液(或熔融的电解质)③形成闭合回路(4)放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化或还原反应的过程，称为放电2、电解池模型(1)电极名称和电极反应式电解池基础模型惰性电极电解CuCl2溶液(2)电子流向和离子移动方向：导线上(外电路)电子从电源的负极流出，经导线流向电解池的阴极。电解池的阳极上产生的电子经导线流入电源的正极。溶液中(内电路)阴离子移向阳极，阳离子移向阴极。【易错提醒】1、放电指的是电极上的得、失电子。2、活性电极指的是除去Au、Pt以外的金属，惰性电极指的是Pt、Au、C电极，不参与电极反应。3、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，注意离子导体(电解质)是水溶液还是非水状态。4、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。5、书写电解池中的电极反应时，要以实际放电的离子表示，但书写电解总反应方程式时，弱电解质要写成分子式。6、电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。7、要确保两极电子转移的数目相同，且注明条件“电解”。3、电解规律(1)阳极产物的判断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：活泼电极＞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＋。①若金属阳离子(Fe3＋除外)放电，则得到相应金属单质；若H＋放电，则得到H2。②放电顺序本质遵循氧化还原反应的优先规律，即得(失)电子能力强的离子先放电。(3)用惰性电极电解电解质溶液的四种类型类型电极反应特点电解质溶液电解质浓度pH电解质溶液复原电解水型阴极：4H++4e-=2H2↑(酸性)，2H2O+2e-=H2↑+2OH-(碱性)阳极：2H2O-4e-=4H++O2↑(酸性)，4OH--4e-=2H2O+O2↑(碱性)强碱(NaOH)增大增大加水含氧酸(H2SO4)增大减小加水活泼金属的最高价含氧酸盐(Na2SO4)增大不变加水电解电解质型电解质电离出的阴、阳离子分别在两极放电无氧酸(HCl)减小增大通入HCl气体不活泼金属的无氧酸盐(CuCl2)减小—加氯化铜放H2生碱型阴极：H2O放H2生成碱阳极：电解质阴离子放电活泼金属的无氧酸盐(NaCl)生成新电解质增大通入HCl(g)放O2生酸型阴极：电解质阳离子放电阳极：H2O放O2生成酸不活泼金属的最高价含氧酸盐(CuSO4)生成新电解质减小加氧化铜4、电解池电极反应式的书写(1)首先判断阴、阳极，分析阳极材料是惰性电极还是活泼电极。(2)再分析电解质水溶液的组成，找全离子并分阴离子、阳离子两组(不要忘记水溶液中的H＋和OH－)。(3)然后排出阴、阳两极的放电顺序：阴极：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞（后为熔融体放电顺序）Al3＋＞Mg2＋＞Na＋＞Ca2＋＞K＋。阳极：活泼电极＞S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。(4)分析电极反应，判断电极产物，写出电极反应式，要注意遵循原子守恒和电荷守恒。(5)最后写出电解反应的总化学方程式或离子方程式，并注明“电解”条件。【易错提醒】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，注意离子导体(电解质)是水溶液还是非水状态。2、阳极材料不同，电极产物、电极反应式可能不同，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、书写电解池中的电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。5、电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。6、要确保两极电子转移数目相同，且注明条件“电解”。7、电势的高低:在原电池中，正极电势高于负极;在电解池中，阳极电势高于阴极。8、电化学中规定:发生氧化反应的为阳极，发生还原反应的为阴极。5、判断电解池阴、阳极的常用方法判断方法阳极阴极与电源连接与正极相连与负极相连闭合回路导线中电子流出电子流入电解质溶液中阳离子移离阳离子移向阴离子移向阴离子移离电极反应得失电子失电子得电子化合价升高降低反应类型氧化反应还原反应电极质量减小或不变增大或不变请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)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、电解过程中阴离子向阴极定向移动。()3、电解池中的电解质可能是熔融状态或固体电解质。()4、用惰性电极电解饱和食盐水一段时间后，加入盐酸可使电解质溶液恢复到电解前的状态。()【答案】1.√2.×3.√4.×考向01考查电解规律及电极产物的判断【例1】（2025·宁夏银川·三模）中国科学院通过非热等离子体驱动空气活化生成，电化学还原生成，为更环保的合成氨生产提供了新的前景。c装置中的隔膜只有气体不能通过。下列有关说法错误的是A．a装置中等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的特殊气体B．c装置中由右室移向左室C．阳极的电极反应为D．b中可能发生反应：【答案】C【详解】A．等离子体中的微粒带有电荷且能自由运动，是物质在气态的基础上进一步形成的气态微粒聚集体，a装置中等离子体是由电子、阳离子和电中性粒子组成的特殊气体，A正确；B．c装置为电解池，左侧电极为阴极、右侧电极为阳极，则电解池工作时氧离子钾离子由右室移向左室的阴极区，B正确；C．装置c中右侧电极为电解池的阳极，氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水：，C错误；D．由分析可知，将a装置中得到的氮气、氧气和氮的氧化物通入盛有过量氢氧化钾溶液的b装置中的目的是将氮的氧化物转化为，b中可能发生反应一氧化氮、二氧化氮在碱性条件下发生归中反应生成亚硝酸盐：，D正确；故选C。【思维建模】电解规律及电极产物的判断考向02考查电极反应的书写【例2】（2025·江苏苏州·三模）利用如图装置进行“铁件镀铜”实验，观察到阴极表面产生无色气体，一段时间后，气体减少，表面有红色固体，经检验，电解液中有Fe2+。下列分析或说法不正确的是A．阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e-=H2↑B．Cu覆盖在Fe电极表面，导致气体减少C．向电解后的溶液中滴加KSCN溶液，不会变成血红色D．电镀完成后，阳极减少的质量等于阴极增加的质量【答案】D【详解】A．根据分析，阴极表面产生气体的反应可能为2H++2e-=H2↑，A正确；B．根据分析，一段时间后，气体减少，表面有红色固体，即Cu覆盖在Fe电极表面，导致气体减少，B正确；C．根据分析，电解液中有Fe2+，故向电解后的溶液中滴加KSCN溶液，不会变成血红色，C正确；D．根据分析，阳极电极反应为：Cu-2e-=Cu2+，阴极电极反应为：Cu2++2e-=Cu，2H++2e-=H2↑，根据电子守恒可知，电镀完成后，阳极减少的质量大于阴极增加的质量，D错误；故选D。【思维建模】电极反应的书写1、书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写电解池的总反应时，H2O要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为2H＋＋2e－=H2↑，总反应式为2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑。2、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。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、“四步法”书写电极总反应的规律：①列物质、标得失；②选离子、配电荷；③配个数、巧用水；④两式加、验总式。5、书写电解池中的电极反应时，要以实际放电的离子表示，但书写电解总反应方程式时，弱电解质要写成分子式。6、电解质溶液中未参与放电的离子是否与放电后生成的离子发生反应(离子共存)。7、要确保两极电子转移的数目相同，且注明条件“电解”。【对点1】（2025·北京顺义·一模）含铬废水对人体和环境的危害极大，某化学小组用电解法处理含废水，探究阳极材料、加入及加入硫酸对去除率（被还原成的百分率）的影响，相关实验如下。实验电极材料阴极附近加入物质去除率Ⅰ阳极：石墨；阴极：石墨无0.92%Ⅱ阳极：石墨；阴极：石墨1mL浓硫酸12.7%Ⅲ阳极：石墨；阴极：石墨1mL浓硫酸10滴硫酸铁20.8%Ⅳ阳极：铁；阴极：石墨1mL浓硫酸57.3%注：所有实验电压都为3V，工作时间都是30分钟下列说法不正确的是A．Ⅱ中的去除率比Ⅰ中大，可能是因为加入硫酸提高了的氧化性B．Ⅲ中的去除率比Ⅱ中大，推测与更易在阴极放电有关C．Ⅳ表明，原因之一是阳极生成参与还原，从而提高的去除率D．若在Ⅳ电解池中增加阴离子交换膜，的去除率可能大于57.3%【答案】D【详解】A．对比实验Ⅰ、Ⅱ，其它外界因素都相同，且溶液的酸性越强，的去除率越大，所以增加c(H+)有利于的去除，A正确；B．的还原电位高于H+和，因此在阴极更易先放电生成Fe2+，后者可在溶液中进一步还原，这就解释了Ⅲ比Ⅱ去除率更高，B正确；C．Ⅳ采用铁作阳极时会溶出Fe2+，Fe2+同样可以把还原为，从而显著提高去除率，C正确；D．若在Ⅳ的装置中加阴离子交换膜，Fe2+（属于阳离子）难以穿过该膜，反而会削弱Fe2+与的接触与还原作用，通常不利于去除率进一步提高，D错误；故选D。【对点2】（2025·山西·一模）电催化合成酯是一种选择性较好的方法，电催化羧酸与酮反应成酯的反应原理如图所示。下列说法错误的是A．b为负极B．C电极的电极反应式为I--e-=I·C．I-是催化剂D．反应d还有一种产物是H•【答案】D【详解】A．由分析可知，b为负极，A正确；B．由分析可知，C电极的电极反应式为I--e-=I·，B正确；C．由分析可知，I-参与反应又重新生成，反应前后质量不变，故I-是催化剂，C正确；D．由分析可知，反应d还有一种产物是H+，D错误；故答案为：D。考点02电解原理的应用1、氯碱工业阳离子交换膜电解槽过程分析阳极室中电极反应：2Cl－－2e－=Cl2↑，阴极室中的电极反应：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－，阴极区H＋放电，破坏了水的电离平衡，使OH－浓度增大，阳极区Cl－放电，使溶液中的c(Cl－)减小，为保持电荷守恒，阳极室中的Na＋通过阳离子交换膜与阴极室中生成的OH－结合，得到浓的NaOH溶液电极反应阳极(钛网(涂有钛、钌等氧化物涂层)2Cl－－2e－=Cl2↑(氧化反应)阴极(碳钢网)2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－(还原反应)化学方程式2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑离子方程式2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑阳离子交换膜的作用只允许Na＋等阳离子通过，不允许Cl－、OH－等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的氢气与阳极产生的氯气混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠溶液反应而影响氢氧化钠溶液的产量和质量【易错提醒】阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)，只允许阳离子(Na+)通过，而阻止阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过，这样既能防止H2和Cl2混合爆炸，又能避免Cl2和NaOH溶液作用生成NaClO而影响烧碱质量。2、电解精炼铜(1)电极材料：阳极为粗铜，阴极为纯铜。(2)电解质溶液：含Cu2＋的盐溶液。(3)电极反应式阳极：Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Ni－2e－=Ni2＋、Cu－2e－=Cu2＋；阴极：Cu2＋＋2e－=Cu。(4)阳极泥的形成：粗铜中不活泼的杂质(金属活动性顺序中位于铜之后的银、金等)在阳极难以失去电子，当阳极上的铜失去电子变成离子之后，它们以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为阳极泥。【易错提醒】工业上不能电解熔融MgO、AlCl3制Mg和Al。MgO的熔点较高，MgCl2的熔点较低，工业上电解熔融MgCl2制Mg。由于AlCl3为共价化合物，熔融状态下不导电，所以电解冶炼铝时，电解熔点很高的氧化铝，为降低熔点，加入了助熔剂冰晶石(Na3AlF6)；而且电解过程中，阳极生成的氧气与石墨电极反应，所以石墨电极需定期检查并及时更换补充。3、电镀电镀原理电镀时，把镀层金属作阳极，通常把待镀金属(镀件)作阴极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。在直流电的作用下，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，在阴极获得电子被还原成金属，在镀件表面覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层电镀池的构成实例(铁上镀铜)阳极反应：Cu－2e—=Cu2+阴极反应：Cu2+＋2e—=Cu特点电镀时，电解质溶液的浓度保持不变；阳极减少的质量和阴极增加的质量相等；阳极失电子总数和阴极得电子总数相等【易错提醒】1、电解或电镀时，电极质量减小的电极必为金属电极——阳极；电极质量增大的电极必为阴极，即溶液中的金属阳离子得电子变成金属吸附在阴极上。2、电解精炼铜时，粗铜中含有的Zn、Fe、Ni等活泼金属失去电子变成金属阳离子进入溶液，金属活动性小于铜的杂质以阳极泥的形式沉积。电解过程中电解质溶液中的Cu2+浓度会减小。3、电镀时，阳极(镀层金属)失去电子的数目与阴极镀层金属离子得到电子的数目相等，电镀液的浓度保持不变。4、电冶金利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、Mg、Al等。总方程式阳极、阴极反应式冶炼钠2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑2Cl－－2e－=Cl2↑、2Na＋＋2e－=2Na冶炼镁MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))Mg＋Cl2↑2Cl－－2e－=Cl2↑、Mg2＋＋2e－=Mg冶炼铝2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))4Al＋3O2↑6O2－－12e－=3O2↑、4Al3＋＋12e－=4Al【易错提醒】1、电解熔融MgCl2冶炼镁，而不能电解熔融MgO冶炼镁，因MgO的熔点很高2、电解熔融Al2O3冶炼铝，而不能电解AlCl3冶炼铝，因AlCl3是共价化合物，其熔融态不导电请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1、在镀件上镀铜时,也可以用惰性材料作为阳极,用硫酸铜溶液作为电解质溶液。 ()2、电解饱和食盐水时,两个电极均不能用金属材料。()3、电解精炼时,得到的阳极泥可以是提炼贵重金属的原料。()4、用Zn为阳极,Fe为阴极,ZnCl2溶液为电解质溶液,由于放电顺序H+>Zn2+,不可能在铁上镀锌。 ()5、阳离子交换膜(以电解NaCl溶液为例)只允许阳离子(Na+、H+)通过,而阻止阴离子(Cl-、OH-)和分子(Cl2)通过。()【答案】1.√2.×3.√4.×5.√考向01考查氯碱工业【例1】（2025·河北衡水·二模）部分含钠、铁的物质“价一类”关系如图所示。下列说法正确的是A．常温下，能实现的转化B．在高温下，d与或水蒸气反应生成eC．用KSCN溶液可检验e是否变质D．工业上，电解饱和食盐水可以制备a【答案】A【详解】A．a为，b为，c为NaOH，常温下，Na与反应生成，与水反应生成，A正确；B．d为，e为FeO，在高温下，铁与水蒸气反应生成；Fe在氧气中燃烧生成，B错误；C．铁离子遇KSCN溶液变红色，用盐酸和KSCN可确认FeO是否变质，C错误；D．工业上，电解熔融NaCl可制备Na，而电解饱和食盐水可制备，D错误；故选A。考向02考查电解精炼铜【例2】（2025·甘肃白银·模拟预测）下列如图所示的实验中，操作合理且能达到实验目的的是A．用瓷坩埚灼烧分解CaSO4B．用100mL量筒量取1.0mL盐酸C．检验H2C2O4·H2O(易升华，分解温度高于熔点)分解产物中含有CO2D．电解精炼铜A．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】A．瓷坩埚主要成分为SiO2，CaSO4性质稳定，灼烧时不易分解，且与SiO2不反应，但实验目的是“灼烧分解CaSO4”，而CaSO4通常难以通过灼烧分解，无法达到实验目的，A错误；B．量取1.0mL盐酸应选用10mL量筒以减小误差，100mL量筒量程过大，分度值大，误差较大，操作不合理，B错误；C．H2C2O4⋅H2O加热时会先脱水，生成的无水H2C2O4在熔化前就会升华，因为无水草酸的升华温度低于其熔点，升华的草酸蒸气会随气流进入石灰水，与Ca(OH)2反应生成草酸钙沉淀，干扰CO2的检验（CO2与石灰水反应生成碳酸钙沉淀），无法确定是否为CO2，C错误；D．电解精炼铜时，粗铜作阳极（接电源正极），纯铜作阴极（接电源负极），电解质溶液为CuSO4溶液，阳极粗铜中Cu及活泼金属失电子，阴极Cu2+得电子析出纯铜，装置合理，能达到目的，D正确；故答案为：D。考向03考查电镀【例3】（2025·浙江·一模）利用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是A．能用于收集Cl2，也能用于收集NOB．铁制镀件上镀铜C．用于尾气吸收并防止液体倒吸D．接在实验装置中间，用于平稳气流A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A．Cl2能溶于水，但难溶于饱和食盐水，可通过排饱和食盐水法收集Cl2；NO难溶于水，可用排水法收集，A能达到实验目的；B．铁制镀件上镀铜时，铁镀件应作阴极（接电源负极），铜片作阳极（接电源正极），硫酸铜溶液作电解液，而此装置中，铁制镀件与直流电源正极相连，作阳极，铜片与直流电源负极相连，作阴极，则不能实现铁镀件上镀铜的目的，B不能达到实验目的；C．该装置是安全瓶，用于尾气吸收，当发生倒吸时，液体进入集气瓶，由于集气瓶的存在，会阻止液体进一步倒吸到反应装置中，C能达到实验目的；D．该装置可作为缓冲装置，接在实验装置中间，当气流不稳定时，瓶内空间可缓冲气流，使气流平稳，D能达到实验目的；故选B。考向04考查电冶金【例4】（2025·湖南·二模）镍元素用途广泛，工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备并精制镍的基本流程如下：已知：①电极电位(E)能体现微粒的氧化还原能力强弱，如：；；；；②常温下溶度积常数；；③石英砂造渣除铁反应：。下列有关说法不正确的是A．Ni属于d区元素，可用于合金钢或储氢合金材料B．低镍矿中通入适量氧气，防止过量氧气氧化，便于用石英砂造渣除铁C．电解制粗镍时阳极发生的主要电极反应式：D．氧化性：，若电解精炼镍时溶液也易在阳极放电【答案】D【详解】A．Ni的价电子构型为3d84s2，属于d区元素；Ni可用于制造合金钢（如不锈钢）或储氢合金（如LaNi5），A正确；B．石英砂造渣除铁的反应需Fe以FeO形式存在（生成2FeO·SiO2），若通入过量O2，Fe2+会被氧化为Fe3+（形成Fe2O3），无法与SiO2造渣，故需适量O2防止Fe2+过度氧化，B正确；C．电解制粗镍时，阳极材料为NiS（含CuS），主要发生NiS的氧化反应，S2-失去电子生成S单质，电极反应式为NiS-2e-=Ni2++S，C正确；D．据电极电位可知，氧化性H+>Ni2+，H+先于Ni2+放电，当pH＜2时，c(H+)大，易在阴极放电，D错误；故选D。【对点1】（2025·北京大兴·三模）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．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH溶液C．电极B的电极反应式为：D．与传统的电解饱和食盐水对比该改进装置能降低电解电压，减少能耗【答案】C【详解】A．由分析知，电极A为阳极，接电源正极，发生氧化反应，A正确；B．由分析知，离子交换膜为阳离子交换膜，钠离子移向右室，氧气放电生成氢氧根离子，获得浓度较高的NaOH溶液，B正确；C．电极B上的氧气放电生成氢氧根离子，电极反应式为：，C错误；D．与传统的电解饱和食盐水对比，氧气更容易在阴极放电，从而能降低电解电压，减少能耗，D正确；故选C。【对点2】（2025·黑龙江哈尔滨·模拟预测）工业上利用如图所示装置进行粗金的精炼提纯：开始时粗金板(含Ag)作阳极，精炼需通过直流电叠加交流电进行电解，阳极上周期性出现正负半周期，以防一段时间后阳极钝化，电解难以进行。下列叙述正确的是A．当电压处于OAB时，粗金板可以发生电极反应：Au-3e-+4Cl-=B．电解过程中c()保持不变C．当电压处于BCD时，粗金板可发生电极反应：Ag++e-=Ag，有利精炼持续D．电解槽可敞口设计且同时可与粘有图标的实验一起进行【答案】A【详解】A．当电压处于OAB时，电压为正，粗金板作阳极，发生氧化反应。Au失去3个电子，与Cl⁻结合生成，电极反应式为Au-3e-+4Cl-=，A正确；B．电解过程中，粗金板（含Ag）作阳极时，Ag会生成AgCl沉淀（阳极泥）不进入溶液，而Au溶解生成；阴极（纯金板）析出Au消耗。但因叠加交流电，粗金板在负半周期（如BCD段）会作为阴极析出Au，纯金板作为阳极溶解Au，整体上粗金中Au转移到纯金板，溶液中浓度会变化，B错误；C．电压处于BCD时为负电压，粗金板作阴极，发生还原反应。电解液中Ag+因生成AgCl沉淀浓度极低，主要反应为+3e-=Au+4Cl-，而非Ag+还原，C错误；D．电解液含盐酸，敞口会导致HCl挥发，且图标为易燃品标志，电解过程与易燃品实验共存不安全，D错误；答案选A。【对点3】（2025·甘肃白银·三模）下列实验装置或操作正确且能达到实验目的的是A．通过滴定实验测定某溶液的浓度B．制备乙烯C．灼烧制备CuOD．铁制品上电镀铜A．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】A．滴定实验需完整装置（如滴定管、锥形瓶、铁架台等），图示仅显示滴定管读数，装置不完整，无法完成测定，A错误；B．制备乙烯需乙醇与浓硫酸在170℃反应，需温度计测量反应液温度（水银球插入液面下），B错误；C．灼烧Cu2(OH)2CO3固体应使用坩埚，蒸发皿用于蒸发溶液，图示仪器选错，C错误；D．电镀铜时，镀层金属铜作阳极（接电源正极），待镀铁制品作阴极（接电源负极），电解质含Cu2+（铜氨溶液可提供），电极连接正确，能实现铁制品镀铜，D正确；故选D。【对点4】（2025·山东济南·一模）用下列实验装置和操作进行相应实验，能达到实验目的的是A．甲中再用玻璃棒摩擦烧杯内壁，可析出深蓝色晶体B．乙中先通再通，制备C．丙可从铝合金中提取D．丁用待装液润洗酸式滴定管时，润洗液全部从上口缓缓倒出【答案】A【详解】A．乙醇可降低硫酸四氨合铜的溶解度，再用玻璃棒摩擦烧杯内壁产生微小的晶核，可析出深蓝色晶体，故A正确；B．氨气极易溶于水，长导管进气易发生倒吸，应将通入氨气、二氧化碳的导管口互换，故B错误；C．氢离子的氧化性大于铝离子的氧化性，阴极上氢离子得到电子，不能提取Al，故C错误；D．润洗液应从酸式滴定管的下口放出，不能从上口缓缓倒出，故D错误；故选：A。考点03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类型化学腐蚀电化学腐蚀定义金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2等)或非电解质溶液等直接发生化学反应引起的腐蚀不纯金属或合金与电解质溶液接触，会形成原电池，较活泼的金属失去电子被氧化腐蚀特点无电流产生有微弱电流产生普遍性两者往往同时发生，金属的电化学腐蚀更普遍，而且危害性大，腐蚀速率大(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水膜酸性酸性较强酸性较弱或中性负极反应Fe－2e－=Fe2＋正极反应2H＋＋2e－=H2↑O2＋2H2O＋4e－=4OH－总反应Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2其他反应4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3→Fe2O3·xH2O(铁锈)腐蚀速率较快，一般极少较慢，非常普遍普遍性吸氧腐蚀更普遍联系往往两种腐蚀交替发生，但吸氧腐蚀更普遍，两种过程都有微弱电流产生。【易错提醒】1、一般来说可用下列原则判断：电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。2、对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。3、活泼性不同的两种金属，活泼性差别越大，腐蚀越快。4、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，金属腐蚀的速率越快。3、判断金属腐蚀快慢的规律(1)同一金属在相同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：电解原理引起的腐蚀(即电解池的阳极)＞原电池原理引起的腐蚀(即原电池的负极)＞化学腐蚀＞有防腐措施的腐蚀(即电解池的阴极、原电池的正极及加有镀层的金属等)(2)同一金属在不同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：强电解质溶液＞弱电解质溶液＞非电解质溶液(3)活动性不同的两种金属，活动性越强，腐蚀得越快(4)同一金属在相同电解质溶液中，电解质浓度越大，腐蚀越快4、金属的防护(1)金属的防护考虑的因素金属的防护主要是从金属、与金属接触的物质及两者反应的条件等方面来考虑的。(2)金属的防护——电化学防护①牺牲阳极法——原电池原理，通常是在被保护的钢铁设备上安装锌块。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。原理装置如图所示：，锌比铁活泼，发生腐蚀时作为原电池的负极，不断遭受腐蚀，而作为正极的钢铁设备被保护起来。②外加电流法——电解原理，把被保护的钢铁设备(如钢闸门)作为阴极，用惰性电极作为辅助阳极，两者均放在电解质溶液(如海水)里，外接直流电源，通电后，调整外加电压，强制电子流向被保护的钢铁设备，使钢铁表面腐蚀速率降至零或接近零，钢铁设备被迫成为阴极而受到保护。a、阴极：被保护的金属设备；b、阳极：惰性金属或石墨。原理装置如图所示。(3)改变金属的内部结构，在金属中添加其他金属或非金属可以制成性能优异的合金，如制成合金、不锈钢等。(4)在金属表面覆盖保护层，在金属表面覆盖致密的保护层，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。【易错提醒】1、钢铁发生电化学腐蚀时，负极铁去电子生成Fe2＋，而不是生成Fe3＋。2、金属腐蚀时，电化学腐蚀与化学腐蚀往往同时存在，但前者更普遍，危害也更严重。3、铜暴露在潮湿的空气中发生的是化学腐蚀，而不是电化学腐蚀，生成铜绿的化学成分是Cu2(OH)2CO3。4、两种保护方法的比较：外加电流的阴极保护法比牺牲阳极的阴极保护法保护效果好。5、金属越活泼，就越容易失去电子而被腐蚀，金属活动顺序表中位于氢前面和氢后面的金属都能发生吸氧腐蚀，但只有在金属活动顺序表中氢前面的金属才可能发生析氢腐蚀。请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1、干燥环境下金属不被腐蚀。()2、在潮湿空气中，钢铁表面形成水膜，金属发生的一定是吸氧腐蚀。()3、在铁板上镀锌是因为锌比铁活泼，形成原电池而保护铁不易被腐蚀。()4、镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更容易生锈。()5、因空气中CO2的存在，金属表面形成一层酸膜，所以大多数金属发生的是析氢腐蚀。()【答案】1.×2.×3.×4.√5.×考向01考查金属的化学腐蚀的电化学腐蚀【例1】（2025·陕西西安·模拟预测）文物见证历史，化学创造文明。下列有关陕西的文物的说法不正确的是A．青铜器何尊的主要成分含有Cu、Sn等元素B．唐鎏金舞马衔杯纹银壶变暗的主要原因银发生化学腐蚀生成C．五代青釉提梁倒注瓷壶烧制所用的主要原料为黏土D．西汉丝质素纱禅衣的制衣纤维的主要成分是蛋白质【答案】B【详解】A．青铜属于合金，主要含有铜、锡等金属元素，故青铜器的主要成分是铜锡合金，A正确；B．唐鎏金舞马衔杯纹银壶变暗的主要原因是银与空气中的含硫物质反应生成黑色的硫化银（），而不是氧化银（），B错误；C．瓷壶属于陶瓷，其制取原料主要是黏土，C正确；D．西汉丝质素纱禅衣，丝的主要成分是蛋白质，D正确；故选B。【思维建模】电化学腐蚀的规律1、对同一种金属来说，其他条件相同时腐蚀的快慢：强电解质溶液>弱电解质溶液>非电解质溶液。2、活泼性不同的两金属：活泼性差别越大，活泼性强的金属腐蚀越快。3、对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快，且氧化剂的浓度越高，氧化性越强，腐蚀越快(钝化除外)。4、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。考向02考查析氢腐蚀【例2】（2025·北京·模拟预测）恒温条件下，用图1装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。下列说法不正确的是A．段主要发生析氢腐蚀B．段负极反应式为C．段正极反应式主要为D．段溶液的基本不变，可能的原因：相同时间内，消耗的量与产生的量基本相同【答案】C【详解】A．由图可知，AB段体系的压强增大，说明产生了氢气，故AB段主要发生析氢腐蚀，A正确；B．AD段内发生的都是铁的电化学腐蚀，铁在负极的电极式为：Fe-2e-=Fe2+，B正确；C．由图可知BC段的pH为3-5，正极不能产生氢氧根，电极反应式为：O2+4e-+4H+=2H2O，C错误；D．根据分析，DE段溶液pH基本不变，但压强减小，产生的Fe2+被O2氧化，pH基本不变可能的原因：相同时间内，2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+产生H+的量基本相同，D正确；故选C。考向03考查吸氧腐蚀【例3】（2025·河北衡水·模拟预测）如图所示，滤纸用含几滴酚酞试液、溶液的饱和食盐水浸泡过，金属片X包裹着一段铁钉，一段时间后，下列说法正确的是A．若X是锌，则滤纸上铁钉附近首先变红色B．若X是铜箔，则铁钉上的电极反应为C．若X是镁，则铁钉处首先会出现深蓝色物质D．若X是锡，则铁钉会受到保护【答案】A【详解】A．若X是锌，锌比铁活泼（Zn>Fe），则X（锌）为负极，铁钉为正极。正极发生吸氧腐蚀的还原反应：，生成的使铁钉附近酚酞变红，A正确；B．若X是铜箔，铜不如铁活泼（Fe>Cu），则铁钉为负极，铜为正极。负极反应为铁失电子：，B中电极反应为正极反应，B错误；C．若X是镁，镁比铁活泼（Mg>Fe），则X（镁）为负极，铁钉为正极。正极生成（酚酞变红），负极镁失电子生成，铁钉处无，不会与生成深蓝色物质，C错误；D．若X是锡，锡不如铁活泼（Fe>Sn），则铁钉为负极，发生氧化反应被腐蚀，不能受到保护，D错误；故答案选A。考向04考查金属的防护【例4】（2025·广东惠州·三模）某天然气公司取得一项名为“用于热采井外加电流阴极保护装置的阴极电缆结构”的专利。下列说法不正确的是A．该装置能对输油、输水等埋地管线进行腐蚀防护B．该保护装置的原理是将化学能转化为电能C．电缆应该连接电源的负极D．被保护的电缆电极发生了还原反应【答案】B【详解】A．该装置能通过外部电流抑制金属腐蚀，属于外加电流阴极保护法，能对输油、输水等埋地管线进行腐蚀防护，A正确；B．外加电流阴极保护法实际上是电解原理的应用，原理是将电能转化为化学能，B错误；C．外加电流阴极保护法中，被保护金属应连接电源的负极做电解池的阴极，所以电缆应该连接电源的负极，C正确；D．外加电流阴极保护法中，被保护的电缆电极连接电源的负极做电解池的阴极，阴极上发生了还原反应，D正确；故选B。【思维建模】金属防护分析建模两种防护解题模型首先判断防护类型其次根据原电池原理和电解池原理分析防腐原理结合生活实际对选项做出合理判断【对点1】（2025·天津·模拟预测）下列装置(部分夹持装置已略去)能达到实验目的的是A．模拟生铁的电化学腐蚀B．验证乙二酸晶体(熔点：101℃)分解产物中的C．检验乙醇消去反应的有机产物D．实验室模拟侯氏制碱法中制取A．A B．B C．C D．D【答案】A【详解】A．装置中干燥铁粉不易腐蚀，食盐水润湿的铁粉构成原电池，发生吸氧腐蚀消耗氧气，导致右边试管气压减小，U形管红墨水液面左低右高，可模拟电化学腐蚀，A正确；B．乙二酸晶体熔点101℃，加热时试管口向下会导致晶体熔化后流出，B错误；C．乙醇消去反应需170℃，装置缺少温度计控制温度，易生成乙醚；且挥发的乙醇及副产物SO2会干扰乙烯检验（SO2与溴水反应），C错误；D．氨气有污染，碱石灰不能吸收氨气，D错误；故选A。【对点2】（2025·湖南岳阳·一模）恒温条件下，用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀，测定结果如图2。下列说法正确的是A．铁的电化学腐蚀属于化学腐蚀B．段越大，析氢速率越大C．段正极反应式主要为D．段基本不变，说明生成铁锈覆盖在铁粉表面，阻止铁粉继续发生腐蚀【答案】C【详解】A．铁的电化学腐蚀发生电化学反应，不属于化学腐蚀，A错误；B．段越大，氢离子浓度越小，析氢速率越小，B错误；C．根据分析，段正极反应式主要为，C正确；D．铁锈疏松，不能阻止铁粉继续发生腐蚀，段基本不变，可能的原因：相同时间内，2Fe+O2+4H+=2Fe2++2H2O消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3+8H+产生H+的量基本相同，D错误；故选C。【对点3】（2025·江西鹰潭·一模）下列实验装置图所示的实验操作，能达到相应实验目的的是A．利用和饱和食盐水制备B．验证大于C．测pH比较醋酸、次氯酸的酸性强弱D．证明该条件下铁发生了析氢腐蚀A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A．和饱和食盐水反应剧烈，不能用该装置制备，故A错误；B．含有硝酸银的Ag2SO4悬浊液通入H2S，硝酸银与H2S反应生成黑色Ag2S沉淀，不能证明Ag2SO4转化为Ag2S沉淀，且试管密封，硫化氢气体不能进入溶液中，所以不能验证大于，故B错误；C．相同浓度的NaClO、CH3COONa溶液，NaClO溶液pH较大，说明ClO-水解程度大于CH3COO-，说明HClO酸性弱于CH3COOH，故C正确；D．铁在中性溶液中发生了吸氧腐蚀，故D错误；选C。【对点4】（2025·陕西宝鸡·三模）宝鸡被誉为“青铜器之乡”，下列修复青铜文物的方法其主要目的是减缓青铜器化学腐蚀速率的是A．锡焊接法 B．修整复原法 C．烫蜡覆盖法 D．花纹翻刻法【答案】C【详解】A．锡焊接法指利用青铜器断口的金属性，通过加热烙铁和焊锡进行焊接，使破残铜器复原，A错误；B．修整复原法指采用传统工艺与现代科学技术相结合的手段，一般分为矫形和残片拼对连接两个部分，B错误；C．烫蜡覆盖(表面封护)可以阻止青铜器与水、空气接触，减慢化学腐蚀速率，C正确；D．花纹翻刻法指使用自制的各种錾刀，按照已摹绘好的花纹轮廓，用锤击加压法进行雕刻，对照原器花纹，反复重刻、磨锉，直至花纹和原器花纹一样精细，D错误；故选C。题型01电解池的概念及组成1．（2025·福建福州·模拟预测）利用废旧锂电池中制备的装置如图所示，下列说法错误的是A．电极A为阴极B．电极B发生的反应为：C．中的Mn元素均转移到了中D．和的迁移方向相同【答案】C【详解】A．电极A为与直流电源负极相连的阴极，故A正确；B．电极B为阳极，水分子作用下，锰离子在阳极失去电子发生氧化反应生成二氧化锰和氢离子，电极反应式为2H2O+Mn2+-2e-=MnO2+4H+，故B正确；C．由分析可知，MnO2中的锰元素来源于阳极的硫酸锰溶液，由于存在阳离子交换膜，LiMn2O4中的锰元素不会转移到MnO2中，故C错误；D．电解池中阳离子移向阴极，和的迁移方向相同，都向阴极移动，故D正确；故答案选C。2．（2025·山东青岛·二模）以下装置可实现氟烷基化反应，原理如图。下列说法错误的是A．M连接电源的正极B．体系中和的相互转化起催化作用C．理论上，电路中通过产生2mol气体XD．N极电极反应式可表示为：2【答案】C【详解】A．由分析可知，M电极为阳极，连接电源的正极，A正确；B．读图可知，体系中和的生成量和消耗量相等，故和的相互转化起催化作用，B正确；C．由分析可知，理论上，电路中通过产生1mol气体X，C错误；D．由分析可知，N极电极发生还原反应：2，D正确；故选C。3．（2025·福建泉州·模拟预测）我国科技自强自立，近年来取得了重大进展，下列有关科技成果的说法错误的是A．“科技冬奥，温暖护航”-发热服饰材料中的石墨烯是一种新型无机非金属材料B．“异域深海，电解制氢”-该过程将电能转化为化学能C．“温和压力，巧获甘醇”-温和压力下合成的乙二醇与丙三醇为同系物D．“浩渺太空，无限征途”-月壤中磷酸盐矿物的晶体结构可用X射线衍射仪测定【答案】C【详解】A．石墨烯是碳元素的一种单质，是一种新型无机非金属材料，故A正确；B．电解水生成氢气和氧气，将电能转化为化学能，故B正确；C．乙二醇与丙三醇的羟基个数不同，不是同系物，故C错误；D．X射线衍射仪测定晶体中原子的空间位置与排列，磷酸盐矿物的晶体结构可用X射线衍射仪测定，故D正确；选C。4．（2025·天津红桥·模拟预测）“中国科学十大进展”涉及化学、材料、能源等领域，下列相关说法正确的是选项发布内容相关说法A利用全新原理实现海水直接电解制氢海水电解制氢是将化学能转化为电能B温和压力条件下实现乙二醇合成乙二醇和丙三醇互为同系物C在钠钾基态分子和钾原子混合气中实现超冷三原子分子的合成钠和钾都是活泼金属D实现高效率的全钙钛矿叠层太阳能电池和组件钛合金属于有机高分子材料A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A．海水电解制氢是将电能转化为化学能，A错误；B．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个"CH2"原子团的有机化合物。一般出现在有机化学中，且必须是同一类物质(含有相同且数量相等的官能团，羟基例外，酚和醇不能成为同系物，如苯酚和苯甲醇)。乙二醇和丙三醇不互为同系物，B错误；C．钠和钾都是活泼金属，在钠钾基态分子和钾原子混合气中实现超冷三原子分子的合成，C正确；D．钛合金不属于有机高分子材料，D错误；故选C。5．（2025·北京朝阳·调研）我国科研人员首次以为原料合成了葡萄糖和长链脂肪酸，这项突破为人工和半人工合成“粮食”提供了新技术。合成路线如下：CO葡萄糖、脂肪酸下列说法不正确的是A．过程①、②中电能转化为化学能B．葡萄糖分子中含有醛基、羟基C．和互为同系物D．葡萄糖不能发生水解反应【答案】C【详解】A．过程①、②均为电解过程，电解实现电能转化为化学能，故A正确；B．葡萄糖分子中含醛基和多个羟基，故B正确；C．中烃基比相同碳原子数的烷基少2个H，可知其烃基不饱和，而乙酸为饱和一元羧酸，两者不是同系物，故C错误；D．葡萄糖为单糖不能发生水解，故D正确；故选：C。6．（2025·江西·模拟预测）下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是A．用图1装置制备Fe(OH)2并能较长时间观察其颜色B．用图2所示装置从I2的CCl4溶液中回收CCl4C．用图3所示装置制取并收集干燥的NH3D．用图4装置闻气体的气味【答案】D【详解】A．铁作为阴极，铁本身不反应，无法制得Fe(OH)2，A项错误；B．蒸发装置，无法回收CCl4，B项错误；C．由于氨气密度比空气小，无法收集到氨气，C项错误；D．闻气体采用扇闻法，操作方法，D项正确；答案选D。题型02电解原理1．（2025·四川·模拟预测）库仑测硫仪能快速检测煤中含硫量，可反复使用，其实验装置如图所示(煤在催化剂作用下，在管式炉中燃烧)。已知：库仑测硫仪的原理是随气流进入仪器内部的电解池内，破坏了的溶液中电对的电位平衡(的溶液中存在平衡：)，吸收过程中电解池不工作，吸收完毕后仪器便立即自动电解使回到原定值。下列说法错误的是A．酸性溶液可以吸收空气中微量的降低误差B．样煤中的可在高温下被煤中的碳单质还原为C．电解池工作时转化为的同时在阴极转化为D．通过电解过程消耗的电量可间接计算出样煤中的含硫量【答案】C【详解】A．酸性KMnO4具有强氧化性，可与空气中微量SO2发生氧化还原反应，从而除去空气中SO₂，避免其进入电解池干扰测定，降低误差，A正确；B．样煤中的CaSO4在高温下可被煤中的碳单质还原，C具有还原性，反应可能为，生成SO₂，B正确；C．吸收SO2时发生反应SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，I2被还原为I-，导致浓度降低。电解池工作时需补充I2，阳极反应为2I--2e-=I2，生成的I2与I-结合为；阴极应是溶液中H+得电子生成H2，氧化性弱于H+，不会在阴极被还原为SO2，C错误；D．SO2与I2反应时，1molSO2对应1molI2（转移2mol电子），电解生成1molI2需2mol电子，通过电解消耗的电量可计算电子的物质的量，进而得出SO2的量，从而间接计算样煤含硫量，D正确；故选C。2．（2025·广东·模拟预测）钠离子电池在大规模储能领域的应用得到广泛关注，钠离子电池与锂离子电池工作原理相似，遵循脱嵌式的工作模式，主要依靠钠离子在正极和负极之间脱嵌来工作。一种钠离子电池的工作原理为，装置如图所示。下列有关说法正确的是A．放电时，电极a为正极B．充电时，钴元素的化合价升高，钠离子在阳极上嵌入C．放电时，负极反应式为D．充电时，外电路中转移，理论上阴极质量增加92g【答案】D【详解】A．通过分析可知，放电时，电极a为负极，A错误；B．充电时为电解池，总反应逆向进行，NaCoO2转化为Na1−xCoO2，Co元素化合价从+3升高到3+x（氧化反应），故含Co的电极b为阳极，阳极反应为NaCoO2-xe−=Na1−xCoO2+xNa+，Na+从阳极脱嵌而非嵌入，B错误；C．放电时负极发生氧化反应，电极a为负极，反应式应为NaxCn-xe−=Cn+xNa+，C错误；D．充电时阴极反应为Cn+xNa++xe−=NaxCn，转移xmole−时阴极结合xmolNa+，质量增加23xg，转移4mole−时，增加4molNa+，质量为4mol×23g/mol=92g，D正确；故选D。3．（2025·天津·一模）关于模块化电化学合成NaClO、H2O2的演示图如下，下列说法错误的是A．电源a为正极B．H2O2实际浓度比理论浓度小的原因可能是其在电极上放电电解C．总反应为：D．充分电解后，将m、n对调，能继续合成产物，多次循环实现可持续生产【答案】A【详解】A．由分析可知，电源a为负极，A错误；B．由分析可知，生成H2O2的电极发生还原反应，且H2O2中O为-1价，则其可以继续得到电子转化为-2价的O，即H2O2实际浓度比理论浓度小的原因可能是其在电极上放电电解，B正确；C．由分析可知，左侧电极反应为：O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-，m电极反应为：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，而电解NaCl溶液时，右侧电极反应为：Cl-+2OH--2e=ClO-+H2O，n电极反应为：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，根据得失电子守恒得，该转化的总反应为：，C正确；D．由分析可知，m电极反应为：Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O，n电极反应为：NiOOH+H2O+e-=Ni(OH)2+OH-，故充分电解后，将m、n对调，能继续合成产物，多次循环实现可持续生产，D正确；故答案为：A。4．（2025·广东·二模）一种固态氧化物电解池能电解CO2和H2O制备合成气(CO、H2)，其装置如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是A．a电极连接外接电源的负极 B．O2-从a电极移向b电极C．b电极上CO2的反应为CO2+2e-=CO+O2- D．生成的O2中的О元素均来自CO2【答案】C【详解】A．由分析可知，a电极为阳极，连接外接电源的正极，A不正确；B．在电解池中，阴离子向阳极移动，a电极为阳极，则O2-从b电极移向a电极，B不正确；C．b电极上，CO2得电子生成CO和O2-，则b电极上CO2的反应为CO2+2e-=CO+O2-，C正确；D．在b电极，CO2得电子生成CO和O2-、H2O得电子生成H2和O2-，则生成的O2中的О元素来自固态氧化物、CO2和H2O，D不正确；故选C。5．（2025·安徽黄山·一模）近年来，生物质2，5—呋喃二甲酸()作为一种备受瞩目的生物基原料，在化工和材料领域崭露头角。可利用如下图所示装置实现电催化合成2，5—呋喃二甲酸。下列判断错误的是A．催化电极a连接电源的正极B．阳极区的总反应为：C．电解过程中阴极区溶液pH变大D．若催化电极a上有放电，则可同时生成1mol对氨基苯酚【答案】B【详解】A．根据上述分析，催化电极a为阳极，与电源的正极相连，故A说法正确；B．根据上述分析，阳极区的总反应是转化为，1mol转化为时，转移6mol电子，即阳极区总反应方程式为-6e-+2H2O=+6H+，故B说法错误；C．阴极区的电极反应式为+6e-+6H+=+2H2O，生成了水，导致溶液的pH增大，故C说法正确；D．6molNi2+放电，转移6mole-，根据C选项分析，此时有1mol生成，故D说法正确；答案为B。6．（2025·浙江·一模）氟氢化钾，晶体结构与类似，工业上可用于制氟气，下列说法不正确的是A．晶体中每个紧邻的有6个B．中阴阳离子个数比是C．电解熔融制：D．中的作用力有离子键、氢键、共价键【答案】A【详解】A．KHF2晶体结构与NaCl类似，每个K+周围紧邻的同种离子（K+）数目应为12个（面心立方结构），而非6个，A错误；B．KHF2由K+和以1∶1比例组成，阴阳离子个数比为1∶1，B正确；C．电解熔融KHF2制F2，阳极生成F2，阴极生成H2，电解方程式正确，C正确；D．KHF2中K+与间为离子键，内部含共价键和氢键，D正确；答案选A。题型03电解原理的应用1．（2025·河南·模拟预测）物质的焰色呈黄色，是一种黄绿色气体单质，六种物质之间的转化关系如图所示(部分生成物和反应条件省略)。下列说法正确的是A．电解的水溶液获取、B．化合物只含离子键C．可用于治疗胃酸过多D．C、D溶液混合，现象是产生白色絮状沉淀，再变成灰绿色，最后变成红褐色【答案】B【详解】A．电解熔融的才能获得和，A错误；B．E为氯化钙，中只存在离子键，B正确；

C．使用治疗胃酸过多，而碱性较强，不用于治疗胃酸过多，C错误；D．溶液和溶液混合生成红褐色的沉淀，D错误；故选B。2．（2025·河北·模拟预测）在给定条件下，下列制备过程涉及的物质转化均可一步实现的是A．纯碱的制备：B．由生成C．工业制金属镁：海水溶液D．由制水合肼：饱和食盐水【答案】D【详解】A．碳酸的酸性弱于盐酸，由强酸制弱酸的原理可知，氯化钠溶液不能与二氧化碳反应，则物质转化不可能一步实现，A错误；B．氢氧化铜受热分解生成氧化铜和水，不能生成氧化亚铜，则物质转化不可能一步实现，B错误；C．电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氢气和氯气，不能生成镁，则物质转化不可能一步实现，C错误；D．电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气，反应生成的氯气能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，具有强氧化性的次氯酸钠能与一水合氨反应生成N2H4·H2O，则物质转化均可一步实现，D正确；故选D。3．（2025·新疆乌鲁木齐·一模）下列实验装置能达到相应实验目的的是A．制备氯气B．铁件镀铜C．溶液制备无水D．收集NOA．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A．MnO2和浓盐酸反应制备氯气需要加热，A错误；B．铁件镀铜需要让铜片作阳极，铁制镀件作阴极，铜氨溶液作电解质溶液，B正确；C．加热促进氯化铝水解生成氢氧化铝，最终得到氧化铝，不能达到相应实验目的，C错误；D．NO易被空气中的氧气氧化为NO2，不能用排空气法收集，D错误；故选B。4．（2025·吉林松原·模拟预测）电炉烟尘含锌量非常高，其主要成分为ZnO，还有一些等杂质，某研究小组模拟工业回收电炉烟尘中的铜和锌，流程如下：已知：时，。下列说法错误的是A．焙烧步骤中每消耗，转化1mol金属单质B．水浸后分离得到浸渣，浸渣中含C．从浸取液中回收铜，加入的金属单质为ZnD．铜渣精炼铜，可以将铜渣附着于电解槽的阳极【答案】A【详解】A．焙烧时ZnO、Fe2O3与硫酸发生复分解反应，金属单质（Pb、Cu）与浓H2SO4发生氧化还原反应：、，消耗的硫酸不是全部用来转化金属单质，每消耗2molH2SO4转化的金属单质小于1mol，A错误；B．Fe2O3与浓H2SO4反应生成Fe2(SO4)3，水浸时，Fe3+水解平衡正向移动（越稀越水解），生成Fe(OH)3沉淀，B正确；C．浸取液含CuSO4，加入Zn可置换Cu：，且不引入杂质，最终得ZnSO4溶液，C正确；D．铜渣为粗铜，电解精炼时粗铜作阳极，纯铜作阴极，D正确；故选A。5．（2025·四川广安·二模）一种电化学合成二苯甲酮的装置如图所示，Ph—表示苯基，下列说法错误的是A．若用铅酸蓄电池为电源，则b为Pb电极B．整个反应中，是反应的催化剂，和为中间产物C．合成1mol二苯甲酮时，电路中转移电子2molD．电解总反应为：+【答案】D【详解】A．b为负极，若用铅酸蓄电池为电源，则b为Pb电极，A正确；B．由分析，整个反应中，初始的消耗又被生成，是反应的催化剂，而I∙和最终转化为碘离子和氢气，故两者为中间产物，B正确；C．由分析，总反应为+H2↑，氢化合价由+1变为0，则合成1mol二苯甲酮时，电路中转移电子2mol，C正确；D．结合分析总反应为：+H2↑，D错误；故选D。6．（2025·湖南·二模）应用恒定电流电解法制备2，5-二苯基-1，3，4-噁二唑，区别于有机合成方法，不需要苛刻的条件及复杂的步骤，也不会生成明显的毒副产物；具有绿色、操作简单、产率较高等优点。电化学合成路线如下：实验步骤如下：ⅰ．原料准备：称取苯甲酰肼()、氢氧化钾()、碘化钾()依次加入三颈瓶中，加入10mL甲醇作溶剂，放入磁力搅拌子。ⅱ．装置搭建：连接铂片电极，室温下以60mA恒定电流电解1.5h(装置示意图如图所示)。ⅲ．分离提纯：反应结束后，加入10mL饱和硫代硫酸钠溶液，用15mL乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，加入无水硫酸钠干燥，___________，蒸发除去溶剂。残余物用乙醇重结晶，干燥得白色固体产物43.3mg。回答下列问题：(1)铂片电极A为极。(2)装置中铂片电极距三颈瓶底部保持一定的距离，目的是。(3)通电后被氧化为(碘自由基)，与苯甲酰肼反应得到目标产物。KI在反应中的作用为增强溶液导电性和。(4)分离提纯步骤中“加入无水硫酸钠干燥，______，蒸发除去溶剂”空了一步操作，请补充该操作名称：。(5)重结晶时乙醇不宜加太多，原因是；重结晶过程中应缓慢冷却结晶，目的是。(6)本实验的产率为。(2，5-二苯基-1，3，4-噁二唑的摩尔质量为222g/mol，保留2位有效数字)【答案】(1)阳(2)确保铂片在反应过程中不被磁力搅拌子碰撞从而损坏(3)作为氧化还原介质或催化剂(4)过滤(5)乙醇加入太多，影响回收率减少杂质被包裹，提高产品纯度(6)78%【详解】（1）在电解池中，与电源正极相连的是阳极，发生氧化反应；与电源负极相连的是阴极，发生还原反应。根据装置图铂片电极A连接电源正极，为阳极。（2）如果铂片电极距离三颈瓶底部太近，可能会与瓶底的磁力搅拌子等发生碰撞，影响实验装置的正常运行。（3）已知通电后I-被氧化为（碘自由基），与苯甲酰肼反应得到目标产物，又转化为I-，从而循环反应，故KI除了增强溶液导电性，还作为氧化还原介质或催化剂。（4）加入无水硫酸钠干燥后，要分离出干燥剂无水硫酸钠，需要进行过滤操作，然后再蒸发除去溶剂。（5）重结晶时乙醇不宜加太多，是因为乙醇过多会导致目标产物在蒸发除去乙醇时损失过多，影响回收率。重结晶过程中缓慢冷却结晶，目的是使晶体缓慢生长，得到颗粒较大、纯度较高的晶体，避免快速冷却导致晶体颗粒小且夹杂杂质。（6）已知苯甲酰肼的物质的量为0.5mmol，根据反应的化学计量关系，理论上生成目标产物（2，5-二苯基-1，3，4-噁二唑）的物质的量也为0.25mmol。目标产物的摩尔质量为222g/mol，则理论产量。实际产量为43.3mg，则产率为（保留2位有效数字）。题型04金属的腐蚀1．（2025·广东深圳·二模）钢铁的锈蚀会产生很多不利影响，下列有关说法正确的是A．“海葵一号”生产储油装置在其钢铁外壳镶嵌了锌块，此法为外加直流电源的阴极防护法B．纯铁在醋酸中会发生析氢腐蚀C．如图所示：，图中铜板打上铁铆钉后，铜板易被腐蚀D．国产航母山东舰采用模块制造然后焊接组装而成的，焊接如图所示：，检验腐蚀区溶液中的，可取铁附近少量溶液滴加溶液【答案】D【详解】A．钢铁外壳镶嵌锌块，锌比铁活泼，锌作负极被腐蚀，铁作正极被保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，而非外加直流电源的阴极防护法，A错误；B．纯铁中无杂质，无法形成原电池，不能发生析氢腐蚀，仅发生化学腐蚀，B错误；C．铜板上铁铆钉形成原电池，Fe比Cu活泼，Fe作负极被腐蚀，Cu作正极被保护，铜板不易被腐蚀，C错误；D．焊接处Fe与Sn（锡）形成原电池，Fe活泼作负极失电子生成Fe2+，Fe2+与反应生成蓝色沉淀，可用于检验，D正确；故选D。2．（2025·河南商丘·一模）某兴趣小组通过数字化实验装置及试剂进行铁的电化学腐蚀实验探究，测定具支锥形瓶中压强随时间变化关系以及溶氧量随时间变化关系，实验装置及数据记录如图所示。下列说法正确的是A．整个过程中，正极电极反应式为2H++2e-=H2↑B．pH=2.0的酸溶液中，具支锥形瓶内只发生了析氢腐蚀C．pH=4.0的酸溶液中，具支锥形瓶内既发生析氢腐蚀也发生吸氧腐蚀，且消耗的氧气量与生成的氢气量基本相当D．1LpH=6.0的酸溶液中，到A点整个电化学腐蚀转移的电子数为【答案】C【详解】A．该装置中Fe、Cu、酸溶液构成原电池，正极的电极反应随着pH的变化而发生析氢腐蚀和吸氧腐蚀，既有，也有，A项错误；B．pH=2.0的酸溶液中，根据溶氧量随时间变化，具支锥形瓶内也发生了吸氧腐蚀，B项错误；C．pH=4.0时，Fe除了发生吸氧腐蚀，还发生了析氢腐蚀，消耗氧气的同时也产生了氢气，且消耗的氧气量与生成的氢气量大致相等，因此具支锥形瓶内压强几乎不变，C项正确；D．1LpH=6.0的酸溶液中，根据溶氧量判断发生了吸氧腐蚀，但是发生吸氧腐蚀的同时也存在较低程度的析氢腐蚀(图像中pH=6.0和pH=4.0曲线有重叠)，且具支锥形瓶中压强也减小，无法计算转移的电子数，D项错误；答案选C。3．（2025·陕西渭南·二模）五祀卫鼎是判断西周中期青铜器的标准器，现存于陕西历史博物馆，其外观如图所示。下列叙述错误的是A．选择“王水”浸泡去除晶面的铜镜B．鼎面上锈的主要成分是C．青铜在半干半湿的条件下最易发生吸氧腐蚀D．青铜比纯铜熔点低、硬度大【答案】A【详解】A．“王水”是由3体积浓盐酸和1体积浓硝酸混合组成，具有强氧化性，如用“王水”去除晶面的铜镜，容易腐蚀青铜，A错误；B．鼎面上的锈是铜锈，铜锈的主要成分是碱式碳酸铜，即，B正确；C．青铜生锈的主要反应为：，即在半干半湿的条件下最易发生吸氧腐蚀，C正确；D．青铜属于合金，合金的特点是硬度大、耐腐蚀性强、可塑性强，但熔点比纯铜低，D正确；故答案为：A。4．（2025·广东汕头·三模）生活中许多现象与电化学原理密切相关，下列说法正确的是A．铜板打上铁铆钉后，铜板更易被腐蚀B．用“保暖贴”取暖，铁做负极发生吸氧腐蚀，放出热量C．保护水中的钢闸门，应将其与电源正极连接D．生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁强【答案】B【详解】A．铜板打上铁铆钉后，金属性强于铜的铁做负极，则铁铆钉更易被腐蚀，故A错误；B．“保暖贴”内含铁粉、碳、氯化钠，取暖时，铁做原电池的负极发生吸氧腐蚀，放出热量，故B正确；C．保护水中的钢闸门时，应将钢闸门与电源负极连接做电解池的阴极被保护，故C错误；D．生铁中含有碳能与铁在潮湿的空气中形成原电池，铁做负极被损耗，所以生铁中含有碳，抗腐蚀能力比纯铁弱，故D错误；故选B。5．（2025·广东·一模）对金属腐蚀机理与防护措施的研究是工程材料领域的重要课题。Ⅰ．铁片酸化腐蚀速率影响因素的探究(1)盐酸的配制配制的盐酸，下列仪器中需要用到的有。(2)铁片酸化腐蚀速率影响因素的探究兴趣小组同学取的盐酸和一定浓度的缓蚀剂，按下表所示配制系列反应试液，向试液中分别加入形状、质量均相同的打磨后的洁净铁片进行酸化腐蚀实验，后取出铁片，移取浸出液，加入过量还原剂后，用标准溶液滴定至终点。已知滴定过程中只发生反应。记录的数据如下表所示。实验序号温度反应试液V消耗(K2Cr2O7溶液)/mLV(盐酸)/mLV(缓蚀剂)/mLi30350.055.00ii32350.055.00iii323xy0iv323100.005.0①滴定前若不向浸出液中加过量还原剂，可能会导致测定的铁片酸化腐蚀的速率(填“偏大”或“偏小”)②表格中；若，则两种实验条件下铁片酸化腐蚀的速率之比。③实验结果表明，其他条件相同时，盐酸浓度越大，铁片酸化腐蚀的速率越快。证明该结论的依据为(用含或的关系式表示)。Ⅱ．铁片吸氧腐蚀的探究兴趣小组同学在学习“吸氧腐蚀”时进行了如图甲所示实验：将溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现，液滴覆盖的圆周中心区(a)被腐蚀而变暗，在液滴中心和边缘的中间区域形成棕色铁锈环(b)。小组同学猜想该现象是由液滴中心和边缘处的溶解氧含量的差异引起的。(3)小组同学向棕色铁锈环(b)外侧滴加酚酞试液，酚酞试液变红，变红的原因为(用电极反应式表示)；铁锈环(b)形成的过程为。(4)小组同学设计图乙所示实验装置进一步验证猜想：a、b电极分别为、(填“铁片”“铜片”或“石墨”)；闭合开关K，(填实验操作和现象)，说明金属发生吸氧腐蚀，其他条件相同时，氧气浓度大的一极为正极。【答案】(1)BD(2)偏小5.0(3)由液滴中心向(b)区迁移，由液滴边缘向(b)区迁移，与在(b)区形成再进一步氧化、脱水形成铁锈(4)铁片或铜片铁片或铜片往A(或B)烧杯中持续通入氧气，电流计指针发生偏转，A(或B)烧杯中酚酞试液变红【详解】（1）配制的盐酸，需要使用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管，A为坩埚、B为容量瓶、C为酸式滴定管、D为胶头滴管，需要用到的仪器选BD；故答案为：BD；（2）①滴定前若不向浸出液中加过量还原剂，浸出液中含有的被空气中的氧气氧化为，使滴定消耗的标准溶液减小，测得的浓度偏小，即导致测定的铁片酸化腐蚀的速率偏小；②影响速率有多个因素，实验需控制单一变量，ⅰ与ⅱ温度不同、反应试液总体积及盐酸体积相同、缓蚀剂体积相同，则探究温度对速率的影响，ⅲ与ⅳ温度相同、缓蚀剂体积不相同，则应控制反应试液总体积及盐酸体积相同，探究缓蚀剂浓度不同时对速率的影响，则使x=100.0、y=5.0，总体积为105.0，同时达到ⅱ与ⅲ温度相同、反应试液总体积相同、缓蚀剂体积相同、盐酸体积不相同，探究盐酸浓度对速率的影响，故y=5.0；根据，浸出液中，ⅲ浸出液中与ⅳ浸出液，则；③使x=100.0、y=5.0，总体积为105.0，达到ⅱ与ⅲ温度相同、反应试液总体积相同、缓蚀剂体积相同、盐酸体积不相同，探究盐酸浓度对速率的影响，故能证明其他条件相同时，盐酸浓度越大，铁片酸化腐蚀的速率越快，依据为；故答案为：①偏小；②5.0；；③；（3）根据上述分析可知，铁片吸氧腐蚀原理为原电池原理，铁锈环(b)外侧滴加酚酞试液，酚酞试液变红，说明该区呈碱性，即发生正极反应；铁锈环(b)形成的过程为负极生成的由液滴中心向正极迁移，正极生成的由液滴边缘向负极迁移，与在(b)区形成再进一步氧化、脱水形成铁锈；故答案为：；由液滴中心向(b)区迁移，由液滴边缘向(b)区迁移，与在(b)区形成再进一步氧化、脱水形成铁锈；（4