2022屆高考化學(xué)一輪基礎(chǔ)訓(xùn)練：電解池、金屬的腐蝕與防護(hù)

電解池、金屬的腐蝕與防護(hù)【原卷】

二、非選擇題（共13題）

1.氯堿工業(yè)是一種高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將燃料電池與電解池組合的新工藝可

節(jié)能30%以上，如圖是該工藝圖示（電極未標(biāo)出）。下列說法正確的是（）

m%NaCl溶液a%NaOH溶液

AB

A.X為上，Y為Ck

B.A池為電解池，且inC/i

C.B池為燃料電池，且bVa

D.該工藝優(yōu)點(diǎn)是燃料電池提供電能且能提高燒堿產(chǎn)品的濃度

2.某科研小組研究采用BMED膜堆（示意圖如下），模擬以精制濃海水為原

料直接制備酸堿。BMED膜堆包括陽離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜（A、D）o

已知：在直流電源的作用下，雙極膜內(nèi)中間界面層發(fā)生水的解離，生成H+和0H

一。下列說法錯誤的是（）

混合堿

電

極

b

Na?O,溶液H2O濃海水HQNa2sO,溶液

1

A.電極a連接電源的正極

B.B為陽離子交換膜

C.電解質(zhì)溶液采用Na2s（X溶液可避免有害氣體的產(chǎn)生

D.II口排出的是淡水

3.電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致

變色器件的示意圖。當(dāng)通電時，Ag+注入到無色W03薄膜中，生成AgMb器件呈

現(xiàn)藍(lán)色，對于該變化過程，下列敘述錯誤的是

固體電解質(zhì)，只

允許Ag+通過

電致變色層

（wo3）

1透明導(dǎo)電層

A.Ag為陽極B.Ag+由銀電極向變色層遷移

C.W元素的化合價升高D.總反應(yīng)為：WO3+AAg=AgJO3

4.電解高濃度RCOONa（較酸鈉）的NaOH溶液，在陽極RCOO放電可得到

R-R（烷燒）。下列說法不無頓的是（）

A.電解總反應(yīng)方程式：2RCOONa+2H2O—R-R+2CO,T+H2?+2NaOH

B.RCOO在陽極放電，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.陰極的電極反應(yīng)：2H2O+2e=2OH+H2T

D.電解CH3coONa、CH3cHzCOONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁

2

烷

5.在氯堿工業(yè)中，離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖如圖，下列說法不

年頌的是()

A.電極A為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣

B.離子交換膜為陽離子交換膜

C.飽和NaCl溶液從a處進(jìn)，NaOH溶液從d處出

D.0H一遷移的數(shù)量等于導(dǎo)線上通過電子的數(shù)量

6.為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3D-

Zn)可以高效沉積ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3DTn-NiOOH二次電

池，結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應(yīng)為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)蘭”

充電

ZnO(s)+2Ni(0H)2(s)o

下列說法錯誤的是

尼龍保護(hù)層

導(dǎo)電線圈

NiOOH

隔膜

3D-Zn

A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高

3

B.充電時陽極反應(yīng)為Ni(0H)2(s)+0lT(aq)-e=NiOOH(s)+H2O(D

C.放電時負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)+20HXaq)-2e=Zn0(s)+H20(l)

D.放電過程中OIF通過隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

7.我國科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅轆漠液流電池，其工作原理示

意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量。

下列敘述不無碘的是

A.放電時，a電極反應(yīng)為LBr+Ze--2「+B「

B.放電時，溶液中離子的數(shù)目增大

C.充電時，b電極每增重0.65g,溶液中有().()2moir?被氧化

D.充電時，a電極接外電源負(fù)極

8.科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型ZnSOz水介質(zhì)電池。電池示意圖如圖，電極

為金屬鋅和選擇性催化材料，放電時，溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等,

為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。

4

下列說法錯誤的是

A.放電時，負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)：

B.放電時，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol

C.充電時，電池總反應(yīng)為2Zn(OH)j=2Zn+O2T+4OH，2H2。

D.充電時，正極溶液中OH-濃度升高

9.采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置

如下圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯誤的是

與

U當(dāng)

一

三

三

質(zhì)

二

子

心

SI嬰

交

三

三

換

-膜

_|-=1

+

A.陽極反應(yīng)2H2O-4e-=4H+O2T

B.電解一段時間后，陽極室的pH未變

C.電解過程中，H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移

5

D.電解一段時間后，a極生成的。2與b極反應(yīng)的。2等量

10.下列各組中，每種電解質(zhì)溶液用惰性電極電解時只生成氫氣和氧氣的一

組是()

A.HC1、CuCl2>Ba(0H)2B.NaOH、CuS04>H2S04

C.NaOH、H2sCh、Ba(0H)2D.NaBr、H2s(X、Ba(0H)2

11.以石墨為電極，電解KI溶液(含有少量的酚儆和淀粉)。下列說法錯誤

的是()

A.陰極附近溶液呈紅色B.陰極逸出氣體

C.陽極附近溶液呈藍(lán)色D.溶液的pH變小

12.用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)

溶液一般為H2s()4—H2c混合溶液。下列敘述錯誤的是()

A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極

B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極

C.陰極的電極反應(yīng)式為：Al3++3e-=Al

D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動

13.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)對冶金硅進(jìn)行電解精煉提純可降低高純硅制備成本。相關(guān)

6

電解槽裝置如圖所示，用Cu-Si合金作硅源，在950℃利用三層液熔鹽進(jìn)行電

解精煉，有關(guān)說法正確的是（）

A.電子由液態(tài)Cu—Si合金流出，流入液態(tài)鋁電極

B.液態(tài)鋁電極與正極相連，作為電解池的陽極

C.在該液相熔體中Cu優(yōu)先于Si被氧化，Si,+優(yōu)先于C/+被還原

D.三層液熔鹽的作用是使電子能夠在三層間自由流動

一、選擇題（共12題）

14.如圖為相互串聯(lián)的甲乙兩個電解池，X、Y為直流電源的兩個電極。電

解過程中，發(fā)現(xiàn)石墨電極附近先變紅。請回答：

甲乙

NaCl溶液400mL

（滴有酚甑）

（1）電源X極為（填“正”或“負(fù)”）極，乙池中Pt電極上的電極反應(yīng)

式為O

（2）甲池若為電解精煉銅的裝置，其陰極增重12.8g,則乙池中陰極上放出

7

的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為,電路中通過的電子為molo

(3)在(2)的情況下，若乙池剩余溶液的體積仍為400mL,則電解后所得溶

液c(OH-)=o

15.焦亞硫酸鈉(Na2s2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛?；卮?/p>

下列問題：

制備Na2s2O5也可采用三室膜電解技術(shù)，裝置如圖所示，其中SO2堿吸收液中

含有NaHSOs和Na2s陽極的電極反應(yīng)式為。

電解后，________室的NaHSOs濃度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水，可得

至()Na2s2O5。

陽離子交換膜

稀HfO,SO：,堿吸收液

16.全世界每年被腐蝕損耗的鋼鐵材料約占全年鋼鐵產(chǎn)量的十分之一。用

壓強(qiáng)傳感器研究生鐵發(fā)生腐蝕的裝置及得到的圖像如下：

時間/s

錐形瓶中氣體壓強(qiáng)變化

⑴在該電化學(xué)腐蝕中正極電極反應(yīng)式：

8

(2)鋼鐵表面鍍銅可以提高抗腐蝕性能，裝置示意如圖所示，則與電源正極

相連的金屬是(填元素名稱)。

Cu、|『Fe

CuSO4I1

溶液飛J

17.(1)離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系。由有機(jī)陽離子、Al2cl「和

A1C1；組成的離子液體作電解液時，可在鋼制品上電鍍鋁。鋼制品應(yīng)接電源的

極，已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng)，

陰極反應(yīng)式為o若改用A1CL水溶液作電解液，

則陰極產(chǎn)物為。

(2)硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題。

由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法。

將用燒堿吸收H2S后所得的溶液加入如圖所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行電解。

電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng)：S2--2e-=S(/7-l)S+S2-=Sr

①寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式：

②電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì)，其離子方程式可寫成

9

（3）電解NO制備NH4NO3,其工作原理如圖所示，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為

NH4N03,需補(bǔ)充物質(zhì)A,A是，說明理由：

NH,NQ,稀溶液

18.環(huán)戊二烯（Q）是重要的有機(jī)化工原料，廣泛用于農(nóng)藥、橡膠、塑料等

◎

Fe

生產(chǎn)。環(huán)戊二烯可用于制備二茂鐵（Fe（C5H上，結(jié)構(gòu)簡式為◎）,后者廣泛應(yīng)用

于航天、化工等領(lǐng)域中。二茂鐵的電化學(xué)制備原理如下圖所示，其中電解液為

溶解有溟化鈉（電解質(zhì)）和環(huán)戊二烯的DMF溶液（DMF為惰性有機(jī)溶劑）。該電

解池的陽極為，總反應(yīng)為o

電解制備需要在無水條件下進(jìn)行，原因?yàn)閛

r--n

Ni——Fe

NaBrQ

DMF

19.氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一，高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)。

可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如下。通過控制開關(guān)連接

%或良,可交替得到乩和

10

①制乩時，連接o產(chǎn)生慶的電極反應(yīng)式是0

②改變開關(guān)連接方式，可得

③結(jié)合①和②中電極3的電極反應(yīng)式，說明電極3的作用：

20.《我在故宮修文物》這部紀(jì)錄片里關(guān)于古代青銅器的修復(fù)引起了某研學(xué)

小組的興趣?！靶夼f如舊”是文物保護(hù)的主旨。

(1)查閱高中教材得知銅銹為C*(0H)2c俗稱銅綠，可溶于酸。銅綠在一

定程度上可以提升青銅器的藝術(shù)價值。參與形成銅綠的物質(zhì)有Cu和

(2)繼續(xù)查閱中國知網(wǎng)，了解到銅銹的成分非常復(fù)雜，主要成分有

CMOH)2c和CU2(OH)3CL考古學(xué)家將銅銹分為無害銹和有害銹，結(jié)構(gòu)如圖所示:

CMOH)2c和CU2(OH)3C1分別屬于無害銹和有害銹，請解釋原因

(3)文獻(xiàn)顯示有害銹的形成過程中會產(chǎn)生CuCl(白色不溶于水的固體)，請結(jié)

合下圖回答:

11

含cr

CU(OH)C1

水膜CuCuClCuClCu>O23

①過程I的正極反應(yīng)物是

②過程I負(fù)極的電極反應(yīng)式是

（4）青銅器的修復(fù)有以下三種方法:

i.檸檬酸浸法：將腐蝕文物直接放在2%?3%的檸檬酸溶液中浸泡除銹;

五.碳酸鈉法：將腐蝕文物置于含Na2c的緩沖溶液中浸泡，使CuCl轉(zhuǎn)化

為難溶的CU2（0H）2c。3；

iii.BTA保護(hù)法:

BTA

高聚物透明膠

）-（將產(chǎn)生的離子

'n隔絕在外）

請回答下列問題:

①寫出碳酸鈉法的離子方程式

②三種方法中,BTA保護(hù)法應(yīng)用最為普遍，分析其可能的優(yōu)點(diǎn)有（填

字母）。

A.在青銅器表面形成一層致密的透明保護(hù)膜

B.替換出銹層中的C廣，能夠高效的除去有害銹

12

C.和酸浸法相比，不破壞無害銹，可以保護(hù)青銅器的藝術(shù)價值，做到“修

舊如舊”

21.如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理的相關(guān)問

題，其中乙裝置中X為陽離子交換膜，丙中滴有少量的酚酗溶液。

銅絲

XC銅絲ab

L

KOH溶液飽和氯化鈉溶液Na2soi溶液

甲乙丙

請按要求回答相關(guān)問題：

(1)甲烷燃料電池負(fù)極電極反應(yīng)式是

_______________________________________________________________________________________________________________________________________O

(2)石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

(3)若在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有2.24L氧氣參加反應(yīng)，則乙裝置中鐵電極上生成

的氣體體積為Lo

(4)銅絲a處在開始一段時間的現(xiàn)象為

*

_____________________________________________________________________________________________9

原因是O

22.電鍍行業(yè)產(chǎn)生的酸性含倍廢水對環(huán)境有污染，其中所含的Cr(W)是主

要污染物，可采用多種處理方法將其除去。查閱資料可知：

13

①在酸性環(huán)境下，Cr(VI)通常以MO廠的形式存在，Cr2Ot+H2O2CrOT

+2『；

②CeO廠的氧化能力強(qiáng)于CrOr；

③常溫下，部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH如下表：

陽離子Fe3+Fe2+Cr3+

開始沉淀的

1.97.04.3

pH

沉淀完全的

3.29.05.6

pH

I.腐蝕電池法

(1)向酸性含鋁廢水中投放廢鐵屑和焦炭，利用原電池原理還原Cr(VI)o下

列關(guān)于焦炭的說法正確的是(填字母)。

a.作原電池的正極b.在反應(yīng)中作還原劑c.表

面可能有氣泡產(chǎn)生

II.電解還原法

向酸性含倍廢水中加入適量NaCl固體，以Fe為電極電解，經(jīng)過一段時間，

有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成排出，從而使廢水中鋁含量低于排放標(biāo)準(zhǔn)。裝置

如圖甲所示。

14

酸性含Cr(VI)廢水

甲

⑵A極連接電源的極，A極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為

(3)電解開始時，B極上主要發(fā)生的電極反應(yīng)為2H++2e-==H2t,此外還有少

量Cr2O廠在B極上直接放電，該反應(yīng)的電極反應(yīng)式為

_________________________________________________________________________________________________________________________________O

(4)電解過程中，溶液的pH不同時，通電時間(力與溶液中Cr元素去除率

的關(guān)系如圖乙所中0

①由圖知，電解還原法應(yīng)采取的最佳pH范圍為(填字母)。

a.2?4b.4?6c.6?10

②解釋曲線I和曲線IV去除率低的原因：

23.按要求回答下列問題

(1)用如圖1裝置電解含CO2的某酸性廢水溶液，陰極產(chǎn)物中含有乙烯。

15

圖2

該分離膜為(填“陽”或“陰”)離子選擇性交換膜；生成乙烯的電

極反應(yīng)式為。

(2)從環(huán)境保護(hù)的角度看，制備K2FeO4較好的方法為電解法，其裝置如圖2,

電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為

(3)有人研究了用電化學(xué)方法把CO2轉(zhuǎn)化為CH3OH,其原理如圖3所示:

圖3圖4

則圖中A電極接電源極。已知B電極為惰性電極，則在水溶液中,

該極的電極反應(yīng)為

(4)以連二亞硫酸鹽(S2OD為還原劑脫除煙氣中的NO,并通過電解再生，裝

置如圖40陰極的電極反應(yīng)式為

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________9

電解槽中的隔膜為(填“陽”或“陰”)離子交換膜。

16

(5)甲醛超標(biāo)會危害人體健康，需對甲醛進(jìn)行含量檢測及污染處理。某甲醛

氣體傳感器的工作原理如圖5所示，b極的電極反應(yīng)式為

當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移4XI。-mol電子時，傳感器內(nèi)參加反應(yīng)的甲醛(HCHO)為

________mgo

(6)氨氣與氧氣在催化劑條件下會生成大氣污染物NO,下圖是間接電化學(xué)法

除NO,其原理如圖6所示。寫出陰極的電極反應(yīng)式(陰極室溶液呈酸性)：

;吸收池中除去NO的離子方程式為

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

24.(1)化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強(qiáng)有力的物質(zhì)支撐。氯的許多化合物

既是重要化工原料，又是高效、廣譜的滅菌消毒劑。氯氣是制備系列含氯化合

物的主要原料，可采用如圖(a)所示的裝置來制取。裝置中的離子膜只允許

離子通過，氯氣的逸出口是(填標(biāo)號)。

碳

氧

氫

精制鹽水稀NaOH溶液

圖(a)

17

(2)天然氣的主要成分為CH4,一般還含有C2H6等燒類，是重要的燃料和

化工原料。)CH4和CO?都是比較穩(wěn)定的分子，科學(xué)家利用電化學(xué)裝置實(shí)現(xiàn)兩種分

子的耦合轉(zhuǎn)化，其原理如下圖所示：

陰極上的反應(yīng)式為0若生成的乙烯和乙烷的體積比為2：1,則消

耗的CH4和CO?體積比為o

25.以伯陽極和石墨陰極設(shè)計(jì)電解池,通過電解NH4HS04溶液產(chǎn)生(NH4)2S208,

再與水反應(yīng)得到H2O2,其中生成的NHJIS04可以循環(huán)使用。

(1)陽極的電極反應(yīng)式是___________________________________________

(2)制備H202的總反應(yīng)方程式是o

18

電解池、金屬的腐蝕與防護(hù)

二、非選擇題（共13題）

1.氯堿工業(yè)是一種高耗能產(chǎn)業(yè)，一種將燃料電池與電解池組合的新工藝可

節(jié)能30%以上，如圖是該工藝圖示（電極未標(biāo)出）。下列說法正確的是（）

m%NaCli容液a%NaOH溶液

AB

A.X為乩，Y為CL

B.A池為電解池，且療

C.B池為燃料電池，且bVa

D.該工藝優(yōu)點(diǎn)是燃料電池提供電能且能提高燒堿產(chǎn)品的濃度

【答案】D

【解析】根據(jù)圖示知，B裝置中通入空氣和Y,空氣作氧化劑，且整個裝

置是原電池和電解池組合的裝置，B能自發(fā)的進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，所以B是原電

池，則A是電解池。原電池中燃料是氫氣，所以Y是氫氣，則X是氯氣，故A

錯誤；A是電解池，電解氯化鈉過程中，氯化鈉溶液被電解時生成氯氣、氫氣和

氫氧化鈉，所以導(dǎo)致溶液中氯化鈉濃度降低，所以力n,故B錯誤；B是燃料電

池，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，正極上氧氣得電子和水反應(yīng)生成氫氧根離子，導(dǎo)致

正極區(qū)域氫氧化鈉濃度增大，所以水6,故C錯誤、D正確。

2.某科研小組研究采用BMED膜堆（示意圖如下），模擬以精制濃海水為原

料直接制備酸堿。BMED膜堆包括陽離子交換膜、陰離子交換膜和雙極膜（A、D）o

已知：在直流電源的作用下，雙極膜內(nèi)中間界面層發(fā)生水的解離，生成H+和0H

19

一。下列說法錯誤的是()

A.電極a連接電源的正極

B.B為陽離子交換膜

C.電解質(zhì)溶液采用Na2sO4溶液可避免有害氣體的產(chǎn)生

D.II口排出的是淡水

【答案】B

【解析】根據(jù)題干信息確定該裝置為電解池，陰離子向陽極移動，陽離子

向陰極移動，所以電極a為陽極，連接電源的正極，A正確；水在雙極膜A解離

后，氫離子吸引陰離子透過B膜到左側(cè)形成酸，B為陰離子交換膜，B錯誤；電

解質(zhì)溶液采用Na2s溶液，電解時生成氫氣和氧氣，可避免有害氣體的產(chǎn)生，C

正確；海水中的陰、陽離子透過兩側(cè)交換膜向兩側(cè)移動，淡水從n口排出，D

正確。

3.電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致

變色器件的示意圖。當(dāng)通電時，Ag+注入到無色W03薄膜中，生成AgMOs,器件呈

現(xiàn)藍(lán)色，對于該變化過程，下列敘述錯誤的是

A.r固體電解質(zhì)，只

：/允許Ag+通過

電致變色層(W()3)

1透明導(dǎo)電層

20

A.Ag為陽極B.Ag.由銀電極向變色層遷移

C.W元素的化合價升高D.總反應(yīng)為：WO3+^Ag=AgJO3

【答案】C

【解析】A.通電時，Ag電極有Ag*生成，故Ag電極為陽極，故A項(xiàng)正確;

B.通電時電致變色層變藍(lán)色，說明有Ag，從Ag電極經(jīng)固體電解質(zhì)進(jìn)入電致

變色層，故B項(xiàng)正確；

C.過程中，W由W03的+6價降低到AgxW03中的+（6-x）價，故C項(xiàng)錯誤；

D.該電解池中陽極即Ag電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為：xAg-xe-=xAg+,而另

+

一極陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)為：W03+xAg+xe-=AgxW03,故發(fā)生的總反應(yīng)式為：

xAg+W03=AgxW03,故D項(xiàng)正確；

4.電解高濃度RCOONa（竣酸鈉）的NaOH溶液，在陽極RCOCF放電可得到

R-R（烷煌）。下列說法不氐確的是（）

A.電解總反應(yīng)方程式：2RCOONa+2H2O—R-R+2CO2T+H2T+2NaOH

B.RCOCT在陽極放電，發(fā)生氧化反應(yīng)

C.陰極的電極反應(yīng)：2H2O+2e-=2OH-+H2T

D.電解CH'COONa、CH3cH2coONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁

烷

【答案】A

【解析】A.因?yàn)殛枠ORCOO一放電可得到R-R（烷煌）和產(chǎn)生CO2,在強(qiáng)堿性環(huán)

2-

境中，CO?會與0E反應(yīng)生成C03和H20,故陽極的電極反應(yīng)式為

2

2RC00-2e+40H=R-R+2C03*+2H20,陰極上乩0電離產(chǎn)生的H,放電生成慶，同時生

21

成OH-,陰極的電極反應(yīng)式為2H2O+2e=20IT+H2f,因而電解總反應(yīng)方程式為

2RCOONa+2NaOH管R-R+2Na2cO3+H21,故A說法不正確；

-

B.RCOO-在陽極放電,電極反應(yīng)式為2RC00-2e+40H三R-R+2co32+2H2O,-COO

中碳元素的化合價由+3價升高為+4價，發(fā)生氧化反應(yīng)，燒基-R中元素的化合價

沒有發(fā)生變化，故B說法正確；

C.陰極上比0電離產(chǎn)生的FT放電生成員，同時生成0H,陰極的電極反應(yīng)為

2H20+2e=20H+H2t,故C說法正確；

D.根據(jù)題中信息，由上述電解總反應(yīng)方程式可以確定下列反應(yīng)能夠發(fā)生：

2CH3COONa+2NaOH譬CH3-CH3+2Na2C03+H2t,2CH3CH2COONa+2NaOH￥

CH3cH2-CH2cH3+2Na2cO3+H2t,CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOH￥

CR-CH2cH3+2Na2cO3+H21。因此，電解CRCOONa、CH3CH2COONa和NaOH的混合溶

液可得到乙烷、丙烷和丁烷，D說法正確。故僅A選項(xiàng)符合題意。

5.在氯堿工業(yè)中，離子交換膜法電解飽和食鹽水示意圖如圖，下列說法不

無碉的是（）

A.電極A為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)生成氯氣

B.離子交換膜為陽離子交換膜

C.飽和NaCl溶液從a處進(jìn)，NaOH溶液從d處出

D.0H一遷移的數(shù)量等于導(dǎo)線上通過電子的數(shù)量

22

【答案】D

【解析】電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，氯離子放電生成氯氣，所以電極A

為陽極，故A項(xiàng)正確；在電極B上有水電離的H+放電生成上，這一極區(qū)域c(OH

一)增大，為防止陽極生成的氯氣與OH」反應(yīng)，所以用陽離子交換膜隔開，允許

Na+透過，飽和NaCl溶液從a處進(jìn)入，NaOH溶液從d處流出，故B項(xiàng)、C項(xiàng)正

確；因用陽離子交換膜隔開，Of不能透過，故D項(xiàng)錯誤。答案選D。

6.為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3D-

Zn)可以高效沉積ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3DTn—NiOOH二次電

池，結(jié)構(gòu)如下圖所示。電池反應(yīng)為Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(D/1心

ZnO(s)+2Ni(0H)2(s)o

下列說法錯誤的是

尼龍保護(hù)層

導(dǎo)電線圈

NiOOH

隔膜

3D-Zn

A.三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高

B.充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)+0H-(aq)-e=NiOOH(s)+H20(1)

C.放電時負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)+20IT(aq)-2e=ZnO(s)+H2O(D

D.放電過程中OIF通過隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)

【答案】D

【解析】A、三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，吸附能力強(qiáng)，所沉積

的ZnO分散度高，A正確；

B、充電相當(dāng)于是電解池，陽極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，根據(jù)總反應(yīng)式可

23

知陽極是Ni(0H)2失去電子轉(zhuǎn)化為NiOOH,電極反應(yīng)式為Ni(0H)2(S)+0H-(aq)-

-

e=NiOOH(s)+H20(l),B正確；

C、放電時相當(dāng)于是原電池，負(fù)極發(fā)生失去電子的氧化反應(yīng)，根據(jù)總反應(yīng)式

--

可知負(fù)極反應(yīng)式為Zn(s)+20H(aq)-2e=ZnO(s)+H20(l),C正確；

D、原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負(fù)極移動，則放電過程中Off通

過隔膜從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)，D錯誤。答案選D。

7.我國科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅碘溟液流電池，其工作原理示

意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量。

下列敘述不氐命的是

A.放電時，a電極反應(yīng)為LBr-+2e--2「+B「

B.放電時，溶液中離子的數(shù)目增大

C.充電時，b電極每增重0.65g,溶液中有0.02moir被氧化

D.充電時，a電極接外電源負(fù)極

【答案】D

【解析】A、放電時，a電極為正極，碘得電子變成碘離子，正極反應(yīng)式為

--__

I2Br+2e=2I+Br,故A正確;

24

B、放電時，正極反應(yīng)式為LBr-+2e-=21+Br-,溶液中離子數(shù)目增大，故B

正確；

C、充電時，b電極反應(yīng)式為Zn2++2e-=Zn,每增加0.65g,轉(zhuǎn)移0.02mol電

子，陽極反應(yīng)式為Br、2「母e-=l2Br,有0.02mol「失電子被氧化，故C正確；

D、充電時，a是陽極，應(yīng)與外電源的正極相連，故D錯誤；

故選D。

8.科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型ZnSOz水介質(zhì)電池。電池示意圖如圖，電極

為金屬鋅和選擇性催化材料，放電時，溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等,

為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。

下列說法錯誤的是

A.放電時，負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH、Zn(OH)；

B.放電時，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2mol

C.充電時，電池總反應(yīng)為2Zn(OH)：=2Zn+O2T+4OH-+2H2。

D.充電時，正極溶液中OH-濃度升高

【答案】D

【解析】

25

A.放電時，負(fù)極上Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Zn-2e+4OH=Zn(OH)t，

故A正確，不選；

B.放電時，CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,C元素化合價降低2,則ImolCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH

時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2m01,故B正確，不選；

C.充電時，陽極上轉(zhuǎn)化為。2,負(fù)極上Zn(OH)：轉(zhuǎn)化為Zn,電池總反應(yīng)

為：2Zn(OH)；=2Zn+O2t+4OH+2H,O,故C正確，不選；

+

D.充電時，正極即為陽極，電極反應(yīng)式為：2H2O-4e=4H+O2T,溶液中H,

濃度增大，溶液中c?)?c(Oir)=&,溫度不變時，&不變，因此溶液中0H.濃度

降低，故D錯誤，符合題意；

答案選D。

9.采用惰性電極，以去離子水和氧氣為原料通過電解法制備雙氧水的裝置

如下圖所示。忽略溫度變化的影響，下列說法錯誤的是

+

A.陽極反應(yīng)2H2O-4e-=4H+O2T

B.電解一段時間后，陽極室的pH未變

C.電解過程中，IT由a極區(qū)向b極區(qū)遷移

D.電解一段時間后，a極生成的與b極反應(yīng)的。2等量

【答案】D

26

【解析】

A.依據(jù)分析a極是陽極，屬于放氧生酸性型的電解，所以陽極的反應(yīng)式是

+

2H20-4e=4H+02t,故A正確，但不符合題意；

B.電解時陽極產(chǎn)生氫離子，氫離子是陽離子，通過質(zhì)子交換膜移向陰極，

所以電解一段時間后，陽極室的pH值不變，故B正確，但不符合題意；

C.有B的分析可知，C正確，但不符合題意；

D.電解時，陽極的反應(yīng)為：2H4e-=4lT+021,陰極的反應(yīng)為：02+26+2^202,

總反應(yīng)為：02+2H20=2H202,要消耗氧氣，即是a極生成的氧氣小于b極消耗的氧

氣，故D錯誤，符合題意；

故選：Do

10.下列各組中，每種電解質(zhì)溶液用惰性電極電解時只生成氫氣和氧氣的一

組是()

A.HC1、CuCl2>Ba(OH)2B.NaOH、CuS04>H2S04

C.NaOH、H2sO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2sO4、Ba(0H)2

【答案】C

【解析】用惰性電極電解時，常見離子的放電順序：陽離子的放電順序?yàn)锳g

+>Cu2+>H+>Na+>K+,陰離子的放電順序?yàn)?一四小>(：1一>011一>常見含氧酸根離子。

電解HC1溶液生成乩和Cl2,電解CuCL溶液生成Cu和Cl2,電解Ba(0H)2溶液

生成乩和A不符合；電解NaOH和H2s(X溶液均生成乩和電解CuSO’溶液

則生成Cu和B不符合；電解NaOH、H2sO,、Ba(OH)2溶液均相當(dāng)于電解水，

均生成比和C符合；電解NaBr溶液生成B3和D不符合。

11.以石墨為電極，電解KI溶液(含有少量的酚儆和淀粉)。下列說法錯誤

27

的是（）

A.陰極附近溶液呈紅色B.陰極逸出氣體

C.陽極附近溶液呈藍(lán)色D.溶液的pH變小

【答案】D

【解析】電解飽和食鹽水可類推電解KI溶液,發(fā)生的反應(yīng)為2KI+2H2。通里

2K0H+H21+12,陰極產(chǎn)物是慶和KOH,陽極產(chǎn)物是L。由于溶液中含有少量的

酚配和淀粉，所以陽極附近的溶液會變藍(lán)（淀粉遇碘變藍(lán)），陰極附近的溶液會

變紅（溶液呈堿性），A、B、C正確；由于電解產(chǎn)物有KOH生成，所以溶液的pH

逐漸增大，D錯誤。

12.用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質(zhì)

溶液一般為H2s04—H2c混合溶液。下列敘述錯誤的是（）

A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極

B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極

C.陰極的電極反應(yīng)式為：Al3++3e-=Al

D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動

【答案】C

【解析】A項(xiàng)，根據(jù)原理可知，A1要形成氧化膜，化合價升高失電子，

因此鋁為陽極，正確；B項(xiàng)，陰極僅作導(dǎo)體，可選用不銹鋼網(wǎng)，且不銹鋼網(wǎng)接觸

面積大，能增加電解效率，正確；C項(xiàng)，陰極應(yīng)為氫離子得電子生成氫氣，錯誤；

D項(xiàng)，電解時，陰離子移向陽極，正確。

13.科學(xué)家發(fā)現(xiàn)對冶金硅進(jìn)行電解精煉提純可降低高純硅制備成本。相關(guān)

28

電解槽裝置如圖所示，用Cu-Si合金作硅源，在950℃利用三層液熔鹽進(jìn)行電

解精煉，有關(guān)說法正確的是（）

A.電子由液態(tài)Cu—Si合金流出，流入液態(tài)鋁電極

B.液態(tài)鋁電極與正極相連，作為電解池的陽極

C.在該液相熔體中Cu優(yōu)先于Si被氧化，Si‘+優(yōu)先于Cu2+被還原

D.三層液熔鹽的作用是使電子能夠在三層間自由流動

【答案】A

【解析】圖示得到：液態(tài)Cu-Si合金為陽極，電子由液態(tài)Cu-Si合金

流出；液態(tài)鋁為陰極，連接電源負(fù)極，所以電子流入液態(tài)鋁電極，A正確；圖中，

鋁電極是Si4+得電子被還原為Si,因此與電源負(fù)極相連，該電極為陰極，B錯

誤；由圖示得到，電解的陽極反應(yīng)為Si失電子轉(zhuǎn)化為Si?,陰極反應(yīng)為Si,+得

電子轉(zhuǎn)化為Si,C錯誤；使用三層液熔鹽可以有效的增大電解反應(yīng)的面積，使

單質(zhì)硅高效的在液態(tài)鋁電極上沉積，而不是方便電子通過，電子不通過電解質(zhì)，

D錯誤。

一、選擇題（共12題）

14.如圖為相互串聯(lián)的甲乙兩個電解池，X、Y為直流電源的兩個電極。電

解過程中，發(fā)現(xiàn)石墨電極附近先變紅。請回答：

29

甲乙

NaCl溶液400mL

(滴有酚戟)

⑴電源X極為(填“正”或“負(fù)”)極，乙池中Pt電極上的電極反應(yīng)

式為。

(2)甲池若為電解精煉銅的裝置，其陰極增重12.8g,則乙池中陰極上放出

的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為，電路中通過的電子為molo

(3)在⑵的情況下，若乙池剩余溶液的體積仍為400mL,則電解后所得溶

液c(OH-)=o

-1

【答案】(DIE2Cl--2e-=Cl21(2)4.48L0.4(3)1mol?L

【解析】(1)由題意得X極為正極，Pt電極為電解池的陽極，電極反應(yīng)式

為2Cl--2e-=C12to

(2)甲池的陰極電極反應(yīng)式：Cu2++2e-=Cuo

乙池的陰極電極反應(yīng)式：2H++2e-=H2t

由電子守恒得：

-

Cu?2e?H2

64g2mol22.4L

-

12.8g/7（e）K（H2）

貝（J：Z7（e"）=0.4molK（H2）=4.48L

(3)乙池發(fā)生反應(yīng):

30

2cr+2乩0遁里20IT+