專題12 電解池 金屬的腐蝕與防腐-五年（2020-2024）高考化學真題分類匯編（解析版）

2024年高考真題化學試題PAGEPAGE1專題12電解池金屬的腐蝕與防護考向五年考情（2020-2024）命題趨勢考點一電解池的工作原理2024·甘肅卷；2022·廣東卷；2022·天津卷；2022·遼寧卷高考對電解池的考查概率有所提高，特別是利用電解池生產(chǎn)化工品和處理環(huán)境污染物成為命題特點。萬變不離其宗，問題的落腳點主要是在電極的極性判斷、兩極發(fā)生的反應情況和電解液成分的參與情況這些問題上。高考對金屬的腐蝕與防護的考查命題較少，主要涉及概念、分類比較以及防護方法等。考點二電解池在生產(chǎn)化工品中的應用2024·湖北卷；2024·山東卷；2024·湖南卷；2024·黑吉遼卷；2023·全國甲卷；2023·廣東卷；2023·廣東卷；2023·湖北卷；2023·重慶卷；2023·遼寧卷；2022·重慶卷；2022·北京卷；2021·全國乙卷；2021·全國甲卷；2021·廣東卷等考點三電解池在處理環(huán)境污染物中的應用2024·貴州卷；2023·北京卷考點四金屬的腐蝕與防護2024·廣東卷；2024·湖北卷；2024·浙江6月卷；2022·遼寧卷；2020·江蘇卷考點一電解池的工作原理1．（2024·甘肅卷）某固體電解池工作原理如圖所示，下列說法錯誤的是A．電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大與水蒸氣的接觸面積B．電極2是陰極，發(fā)生還原反應：C．工作時從多孔電極1遷移到多孔電極2D．理論上電源提供能分解〖答案〗B〖祥解〗多孔電極1上H2O(g)發(fā)生得電子的還原反應轉(zhuǎn)化成H2(g)，多孔電極1為陰極，電極反應為2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔電極2上O2-發(fā)生失電子的氧化反應轉(zhuǎn)化成O2(g)，多孔電極2為陽極，電極反應為2O2--4e-=O2?！冀馕觥紸．電極1的多孔結(jié)構(gòu)能增大電極的表面積，增大與水蒸氣的接觸面積，A項正確；B．根據(jù)分析，電極2為陽極，發(fā)生氧化反應：2O2--4e-=O2，B項錯誤；C．工作時，陰離子O2-向陽極移動，即O2-從多孔電極1遷移到多孔電極2，C項正確；D．根據(jù)分析，電解總反應為2H2O(g)2H2+O2，分解2molH2O轉(zhuǎn)移4mol電子，則理論上電源提供2mol電子能分解1molH2O，D項正確；〖答案〗選B。2．（2022·廣東卷）以熔融鹽為電解液，以含和等的鋁合金廢料為陽極進行電解，實現(xiàn)的再生。該過程中A．陰極發(fā)生的反應為 B．陰極上被氧化C．在電解槽底部產(chǎn)生含的陽極泥 D．陽極和陰極的質(zhì)量變化相等〖答案〗C〖解析〗根據(jù)電解原理可知，電解池中陽極發(fā)生失電子的氧化反應，陰極發(fā)生得電子的還原反應，該題中以熔融鹽為電解液，含和等的鋁合金廢料為陽極進行電解，通過控制一定的條件，從而可使陽極區(qū)Mg和Al發(fā)生失電子的氧化反應，分別生成Mg2+和Al3+，Cu和Si不參與反應，陰極區(qū)Al3+得電子生成Al單質(zhì)，從而實現(xiàn)Al的再生，據(jù)此分析解答。A．陰極應該發(fā)生得電子的還原反應，實際上Mg在陽極失電子生成Mg2+，A錯誤；B．Al在陽極上被氧化生成Al3+，B錯誤；C．陽極材料中Cu和Si不參與氧化反應，在電解槽底部可形成陽極泥，C正確；D．因為陽極除了鋁參與電子轉(zhuǎn)移，鎂也參與了電子轉(zhuǎn)移，且還會形成陽極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質(zhì)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)守恒及元素守恒可知，陽極與陰極的質(zhì)量變化不相等，D錯誤；故選C。3．（2022·天津卷）實驗裝置如圖所示。接通電源后，用碳棒(、)作筆，在浸有飽和NaCl溶液和石蕊溶液的濕潤試紙上同時寫字，端的字跡呈白色。下列結(jié)論正確的是A．a(chǎn)為負極B．端的字跡呈藍色C．電子流向為：D．如果將、換成銅棒，與碳棒作電極時的現(xiàn)象相同〖答案〗B〖解析〗A．根據(jù)實驗現(xiàn)象，a'端呈白色，即生成了氯氣，即氯離子失去電子，為陽極，即a為正極，A錯誤；B．b'端為陰極，水得到電子放電的同時，生成氫氧根離子，遇石蕊變藍，B正確；C．電子從電源的負極出來，即從a極出來，而不是b極，C錯誤；D．如果換成銅棒，銅做陽極放電，現(xiàn)象與碳作電極時不相同，D錯誤；故選B。4．（2022·遼寧卷）如圖，c管為上端封口的量氣管，為測定乙酸溶液濃度，量取待測樣品加入b容器中，接通電源，進行實驗。下列說法正確的是A．左側(cè)電極反應：B．實驗結(jié)束時，b中溶液紅色恰好褪去C．若c中收集氣體，則樣品中乙酸濃度為D．把鹽橋換為U形銅導線，不影響測定結(jié)果〖答案〗A〖祥解〗本裝置為電解池，左側(cè)陽極析出氧氣，右側(cè)陰極析出氫氣，據(jù)此分析解題?！冀馕觥紸．左側(cè)陽極析出氧氣，左側(cè)電極反應：，A正確；B．右側(cè)電極反應2CH3COOH+2e-=H2+2CH3COO-，反應結(jié)束時溶液中存在CH3COO-，水解后溶液顯堿性，故溶液為紅色，B錯誤；C．若c中收集氣體，若在標況下，c中收集氣體的物質(zhì)的量為0.5×10-3mol，轉(zhuǎn)移電子量為0.5×10-3mol×4=2×10-3mol，故產(chǎn)生氫氣：1×10-3mol，則樣品中乙酸濃度為：2×10-3mol÷10÷10-3=，并且題中未給定氣體狀態(tài)不能準確計算，C錯誤；D．鹽橋換為U形銅導線則不能起到傳遞離子使溶液呈電中性的效果，影響反應進行，D錯誤；〖答案〗選A?？键c二電解池在生產(chǎn)化工品中的應用5．（2024·湖北卷）我國科學家設(shè)計了一種雙位點電催化劑，用和電化學催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中解離的和在電場作用下向兩極遷移。已知在溶液中，甲醛轉(zhuǎn)化為，存在平衡。電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應為。下列說法錯誤的是A．電解一段時間后陽極區(qū)減小B．理論上生成雙極膜中有解離C．陽極總反應式為D．陰極區(qū)存在反應〖答案〗B〖祥解〗在KOH溶液中HCHO轉(zhuǎn)化為HOCH2O-：HCHO+OH-→HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O，Cu電極上發(fā)生的電子轉(zhuǎn)移反應為[OCH2O]2--e-=HCOO-+H?，H?結(jié)合成H2，Cu電極為陽極；PbCu電極為陰極，首先HOOC—COOH在Pb上發(fā)生得電子的還原反應轉(zhuǎn)化為OHC—COOH：H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，OHC—COOH與HO—N+H3反應生成HOOC—CH=N—OH：OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+，HOOC—CH=N—OH發(fā)生得電子的還原反應轉(zhuǎn)化成H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O?！冀馕觥紸．根據(jù)分析，電解過程中，陽極區(qū)消耗OH-、同時生成H2O，故電解一段時間后陽極區(qū)c(OH-)減小，A項正確；B．根據(jù)分析，陰極區(qū)的總反應為H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+=H3N+CH2COOH+3H2O，1molH2O解離成1molH+和1molOH-，故理論上生成1molH3N+CH2COOH雙極膜中有6molH2O解離，B項錯誤；C．根據(jù)分析，結(jié)合裝置圖，陽極總反應為2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C項正確；D．根據(jù)分析，陰極區(qū)的Pb上發(fā)生反應H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，D項正確；〖答案〗選B。6．（2024·山東卷）以不同材料修飾的為電極，一定濃度的溶液為電解液，采用電解和催化相結(jié)合的循環(huán)方式，可實現(xiàn)高效制和，裝置如圖所示。下列說法錯誤的是A．電極a連接電源負極B．加入Y的目的是補充C．電解總反應式為D．催化階段反應產(chǎn)物物質(zhì)的量之比〖答案〗B〖祥解〗電極b上Br-發(fā)生失電子的氧化反應轉(zhuǎn)化成，電極b為陽極，電極反應為Br--6e-+3H2O=+6H+；則電極a為陰極，電極a的電極反應為6H++6e-=3H2↑；電解總反應式為Br-+3H2O+3H2↑；催化循環(huán)階段被還原成Br-循環(huán)使用、同時生成O2，實現(xiàn)高效制H2和O2，即Z為O2。〖解析〗A．根據(jù)分析，電極a為陰極，連接電源負極，A項正確；B．根據(jù)分析電解過程中消耗H2O和Br-，而催化階段被還原成Br-循環(huán)使用，故加入Y的目的是補充H2O，維持NaBr溶液為一定濃度，B項錯誤；C．根據(jù)分析電解總反應式為Br-+3H2O+3H2↑，C項正確；D．催化階段，Br元素的化合價由+5價降至-1價，生成1molBr-得到6mol電子，O元素的化合價由-2價升至0價，生成1molO2失去4mol電子，根據(jù)得失電子守恒，反應產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n(O2)∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D項正確；〖答案〗選B。7．（2024·湖南卷）在水溶液中，電化學方法合成高能物質(zhì)時，伴隨少量生成，電解原理如圖所示，下列說法正確的是A．電解時，向Ni電極移動B．生成的電極反應：C．電解一段時間后，溶液pH升高D．每生成的同時，生成〖答案〗B〖祥解〗由電解原理圖可知，Ni電極產(chǎn)生氫氣，作陰極，發(fā)生還原反應，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，則電極反應為：；Pt電極失去電子生成，作陽極，電極反應為：，同時，Pt電極還伴隨少量生成，電極反應為：?！冀馕觥紸．由分析可知，Ni電極為陰極，Pt電極為陽極，電解過程中，陰離子向陽極移動，即向Pt電極移動，A錯誤；B．由分析可知，Pt電極失去電子生成，電解質(zhì)溶液為KOH水溶液，電極反應為：，B正確；C．由分析可知，陽極主要反應為：，陰極反應為：，則電解過程中發(fā)生的總反應主要為：，反應消耗，生成，電解一段時間后，溶液pH降低，C錯誤；D．根據(jù)電解總反應：可知，每生成1mol，生成0.5mol，但Pt電極伴隨少量生成，發(fā)生電極反應：，則生成1molH2時得到的部分電子由OH-放電產(chǎn)生O2提供，所以生成小于0.5mol，D錯誤；故選B。8．（2024·黑吉遼卷）“綠色零碳”氫能前景廣闊。為解決傳統(tǒng)電解水制“綠氫”陽極電勢高、反應速率緩慢的問題，科技工作者設(shè)計耦合高效制的方法，裝置如圖所示。部分反應機理為：。下列說法錯誤的是A．相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍B．陰極反應：C．電解時通過陰離子交換膜向b極方向移動D．陽極反應：〖答案〗A〖祥解〗據(jù)圖示可知，b電極上HCHO轉(zhuǎn)化為HCOO-，而HCHO轉(zhuǎn)化為HCOO-為氧化反應，所以b電極為陽極，a電極為陰極，HCHO為陽極反應物，由反應機理可知：反應后生成的轉(zhuǎn)化為HCOOH。由原子守恒和電荷守恒可知，在生成HCOOH的同時還生成了H-，生成的HCOOH再與氫氧化鉀酸堿中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在陽極失電子發(fā)生氧化反應生成氫氣，即2H--2e-=H2↑，陰極水得電子生成氫氣：2H2O-2e-=H2↑+2OH-?！冀馕觥紸．由以上分析可知，陽極反應：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，陰極反應2H2O-2e-=H2↑+2OH-，即轉(zhuǎn)移2mol電子時，陰、陽兩極各生成1molH2，共2molH2，而傳統(tǒng)電解水：，轉(zhuǎn)移2mol電子，只有陰極生成1molH2，所以相同電量下理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的2倍，故A錯誤；B．陰極水得電子生成氫氣，陰極反應為2H2O-2e-=H2↑+2OH-，故B正確；C．由電極反應式可知，電解過程中陰極生成OH-，負電荷增多，陽極負電荷減少，要使電解質(zhì)溶液呈電中性，通過陰離子交換膜向陽極移動，即向b極方向移動，故C正確；D．由以上分析可知，陽極反應涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，由(①+②)×2得陽極反應為：，故D正確；〖答案〗選A。9．（2023·全國甲卷）用可再生能源電還原時，采用高濃度的抑制酸性電解液中的析氫反應來提高多碳產(chǎn)物(乙烯、乙醇等)的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是

A．析氫反應發(fā)生在電極上B．從電極遷移到電極C．陰極發(fā)生的反應有：D．每轉(zhuǎn)移電子，陽極生成氣體(標準狀況)〖答案〗C〖祥解〗由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源正極相連的IrOx-Ti電極為電解池的陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成乙烯、乙醇等，電極反應式為2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e?=C2H5OH+3H2O，電解池工作時，氫離子通過質(zhì)子交換膜由陽極室進入陰極室?！冀馕觥紸．析氫反應為還原反應，應在陰極發(fā)生，即在銅電極上發(fā)生，故A錯誤；B．離子交換膜為質(zhì)子交換膜，只允許氫離子通過，Cl-不能通過，故B錯誤；C．由分析可知，銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成乙烯、乙醇等，電極反應式有2CO2+12H++12e?=C2H4+4H2O，故C正確；D．水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O-4e—=O2↑+4H+，每轉(zhuǎn)移1mol電子，生成0.25molO2，在標況下體積為5.6L，故D錯誤；〖答案〗選C。10．（2023·廣東卷）利用活性石墨電極電解飽和食鹽水，進行如圖所示實驗。閉合，一段時間后

A．U型管兩側(cè)均有氣泡冒出，分別是和 B．a(chǎn)處布條褪色，說明具有漂白性C．b處出現(xiàn)藍色，說明還原性： D．斷開，立刻閉合，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)〖答案〗D〖祥解〗閉合，形成電解池，電解飽和食鹽水，左側(cè)為陽極，陽極氯離子失去電子生成氯氣，電極反應為2Cl-—2e-=Cl2↑，右側(cè)為陰極，陰極電極反應為2H++2e-=H2↑，總反應為2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，據(jù)此解答。〖解析〗A．根據(jù)分析，U型管兩側(cè)均有氣泡冒出，分別是和，A錯誤；B．左側(cè)生成氯氣，氯氣遇到水生成HClO，具有漂白性，則a處布條褪色，說明HClO具有漂白性，B錯誤；C．b處出現(xiàn)藍色，發(fā)生Cl2+2KI=I2+2KCl，說明還原性：，C錯誤；D．斷開，立刻閉合，此時構(gòu)成氫氯燃料電池，形成電流，電流表發(fā)生偏轉(zhuǎn)，D正確；故選D。11．（2023·廣東卷）用一種具有“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜組裝電解池(下圖)，可實現(xiàn)大電流催化電解溶液制氨。工作時，在雙極膜界面處被催化解離成和，有利于電解反應順利進行。下列說法不正確的是A．電解總反應：B．每生成，雙極膜處有的解離C．電解過程中，陽極室中的物質(zhì)的量不因反應而改變D．相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)可提高氨生成速率〖答案〗B〖祥解〗由信息大電流催化電解溶液制氨可知，在電極a處放電生成，發(fā)生還原反應，故電極a為陰極，電極方程式為，電極b為陽極，電極方程式為，“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜中的H＋移向電極a，OH－移向電極b。〖解析〗A．由分析中陰陽極電極方程式可知，電解總反應為，故A正確；B．每生成，陰極得8mole－，同時雙極膜處有8mol進入陰極室，即有8mol的解離，故B錯誤；C．電解過程中，陽極室每消耗4mol，同時有4mol通過雙極膜進入陽極室，KOH的物質(zhì)的量不因反應而改變，故C正確；D．相比于平面結(jié)構(gòu)雙極膜，“卯榫”結(jié)構(gòu)具有更大的膜面積，有利于被催化解離成和，可提高氨生成速率，故D正確；故選B。12．（2023·湖北卷）我國科學家設(shè)計如圖所示的電解池，實現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠色化。該裝置工作時陽極無生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為。下列說法錯誤的是

A．b電極反應式為B．離子交換膜為陰離子交換膜C．電解時海水中動能高的水分子可穿過PTFE膜D．海水為電解池補水的速率為〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，該裝置為電解水制取氫氣的裝置，a電極與電源正極相連，為電解池的陽極，b電極與電源負極相連，為電解池的陰極，陰極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陽極反應為4OH--4e-=O2↑+2H2O，電池總反應為2H2O2H2↑+O2↑，據(jù)此解答?！冀馕觥紸．b電極反應式為b電極為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A正確；B．該裝置工作時陽極無Cl2生成且KOH濃度不變，陽極發(fā)生的電極反應為4OH--4e-=O2↑+2H2O，為保持OH-離子濃度不變，則陰極產(chǎn)生的OH-離子要通過離子交換膜進入陽極室，即離子交換膜應為陰離子交換摸，故B正確；C．電解時電解槽中不斷有水被消耗，海水中的動能高的水可穿過PTFE膜，為電解池補水，故C正確；D．由電解總反應可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率為，則補水的速率也應是，故D錯誤；〖答案〗選D。13．（2023·重慶卷）電化學合成是一種綠色高效的合成方法。如圖是在酸性介質(zhì)中電解合成半胱氨酸和煙酸的示意圖。下列敘述錯誤的是

A．電極a為陰極B．從電極b移向電極aC．電極b發(fā)生的反應為：

D．生成半胱氨酸的同時生成煙酸〖答案〗D〖祥解〗該裝置是電解池，電極b上3-甲基吡啶轉(zhuǎn)化為煙酸過程中‘加氧少氫’，發(fā)生氧化反應，則b為陽極，a為陰極，陰極電極反應式為

+2e-+2H+=2

；〖解析〗A．a(chǎn)極上硫元素化合價升高，a為陰極，A正確；B．電解池中陽離子移向陰極，則H+移向a電極，B正確；C．電極b上3-甲基吡啶轉(zhuǎn)化為煙酸過程中發(fā)生氧化反應，在酸性介質(zhì)中電極反應式為：

，C正確；D．根據(jù)電子守恒可得關(guān)系式：

~6e-~6

，因此生成6mol半胱氨酸的同時生成煙酸，D錯誤；故選：D。14．（2023·浙江卷）氯堿工業(yè)能耗大，通過如圖改進的設(shè)計可大幅度降低能耗，下列說法不正確的是

A．電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應B．電極B的電極反應式為：C．應選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的溶液D．改進設(shè)計中通過提高電極B上反應物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗〖答案〗B〖解析〗A．電極A是氯離子變?yōu)槁葰?，化合價升高，失去電子，是電解池陽極，因此電極A接電源正極，發(fā)生氧化反應，故A正確；B．電極B為陰極，通入氧氣，氧氣得到電子，其電極反應式為：，故B錯誤；C．右室生成氫氧根，應選用陽離子交換膜，左邊的鈉離子進入到右邊，在右室獲得濃度較高的溶液，故C正確；D．改進設(shè)計中增大了氧氣的量，提高了電極B處的氧化性，通過反應物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗，故D正確。綜上所述，〖答案〗為B。15．（2023·遼寧卷）某無隔膜流動海水電解法制的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑可抑制產(chǎn)生。下列說法正確的是

A．b端電勢高于a端電勢 B．理論上轉(zhuǎn)移生成C．電解后海水下降 D．陽極發(fā)生：〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，左側(cè)電極產(chǎn)生氧氣，則左側(cè)電極為陽極，電極a為正極，右側(cè)電極為陰極，b電極為負極，該裝置的總反應產(chǎn)生氧氣和氫氣，相當于電解水，以此解題?！冀馕觥紸．由分析可知，a為正極，b電極為負極，則a端電勢高于b端電勢，A錯誤；B．右側(cè)電極上產(chǎn)生氫氣的電極方程式為：2H++2e-=H2↑，則理論上轉(zhuǎn)移生成，B錯誤；C．由圖可知，該裝置的總反應為電解海水的裝置，隨著電解的進行，海水的濃度增大，但是其pH基本不變，C錯誤；D．由圖可知，陽極上的電極反應為：，D正確；故選D。16．（2022·海南卷）一種采用和為原料制備的裝置示意圖如下。下列有關(guān)說法正確的是A．在b電極上，被還原B．金屬Ag可作為a電極的材料C．改變工作電源電壓，反應速率不變D．電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中不斷減少〖答案〗A〖解析〗由裝置可知，b電極的N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應，因此b為陰極，電極反應式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，a為陽極，電極反應式為2O2-+4e-=O2，據(jù)此分析解答；A．由分析可得，b電極上N2轉(zhuǎn)化為NH3，N元素的化合價降低，得到電子發(fā)生還原反應，即N2被還原，A正確；B．a(chǎn)為陽極，若金屬Ag作a的電極材料，則金屬Ag優(yōu)先失去電子，B錯誤；C．改變工作電源的電壓，反應速率會加快，C錯誤；D．電解過程中，陰極電極反應式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，陽極電極反應式為2O2-+4e-=O2，因此固體氧化物電解質(zhì)中O2-不會改變，D錯誤；〖答案〗選A。17．（2022·重慶卷）硝酮是重要的有機合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液的主要成分及反應過程如圖所示。下列說法錯誤的是A．惰性電極2為陽極 B．反應前后WO/WO數(shù)量不變C．消耗1mol氧氣，可得到1mol硝酮 D．外電路通過1mol電子，可得到1mol水〖答案〗C〖解析〗A．惰性電極2，Br-被氧化為Br2，惰性電極2為陽極，故A正確；B．WO/WO循環(huán)反應，反應前后WO/WO數(shù)量不變，故B正確；C．總反應為氧氣把二丁基-N-羥基胺氧化為硝酮，1mol二丁基-N-羥基胺失去2molH原子生成1mol硝酮，氧氣最終生成水，根據(jù)氧原子守恒，消耗1mol氧氣，可得到2mol硝酮，故C錯誤；

D．外電路通過1mol電子，生成0.5molH2O2，H2O2最終生成水，根據(jù)氧原子守恒，可得到1mol水，故D正確；選C。18．（2022·北京卷）利用下圖裝置進行鐵上電鍍銅的實驗探究。裝置示意圖序號電解質(zhì)溶液實驗現(xiàn)象①0.1mol/LCuSO4+少量H2SO4陰極表面有無色氣體，一段時間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經(jīng)檢驗電解液中有②0.1mol/LCuSO4+過量氨水陰極表面未觀察到氣體，一段時間后陰極表面有致密紅色固體。經(jīng)檢驗電解液中無元素下列說法不正確的是A．①中氣體減少，推測是由于溶液中減少，且覆蓋鐵電極，阻礙與鐵接觸B．①中檢測到，推測可能發(fā)生反應：C．隨陰極析出，推測②中溶液減少，平衡逆移D．②中生成，使得比①中溶液的小，緩慢析出，鍍層更致密〖答案〗C〖祥解〗由實驗現(xiàn)象可知，實驗①時，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應生成亞鐵離子、氫氣和銅，一段時間后，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成銅；實驗②中銅離子與過量氨水反應生成四氨合銅離子，使得溶液中銅離子濃度比①中要小，電解速率減慢，銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應生成銅，在鐵表面得到比實驗①更致密的鍍層?！冀馕觥紸．由分析可知，實驗①時，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應，當溶液中氫離子濃度減小，反應和放電生成的銅覆蓋鐵電極，阻礙氫離子與鐵接觸，導致產(chǎn)生的氣體減少，故A正確；B．由分析可知，實驗①時，鐵做電鍍池的陰極，鐵會先與溶液中的氫離子、銅離子反應生成亞鐵離子、氫氣和銅，可能發(fā)生的反應為，故B正確；C．由分析可知，銅離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應，在陰極析出銅，但陽極發(fā)生Cu-2e-=Cu2+的反應，銅離子濃度不變，平衡不移動，故C錯誤；D．由分析可知，實驗②中銅離子與過量氨水反應生成四氨合銅離子，使得溶液中銅離子濃度比①中要小，電解速率減慢，銅離子在陰極得到電子緩慢發(fā)生還原反應生成銅，在鐵表面得到比實驗①更致密的鍍層，故D正確；故選C。19．（2021·全國乙卷）沿海電廠采用海水為冷卻水，但在排水管中生物的附著和滋生會阻礙冷卻水排放并降低冷卻效率，為解決這一問題，通常在管道口設(shè)置一對惰性電極(如圖所示)，通入一定的電流。下列敘述錯誤的是A．陽極發(fā)生將海水中的氧化生成的反應B．管道中可以生成氧化滅殺附著生物的C．陰極生成的應及時通風稀釋安全地排入大氣D．陽極表面形成的等積垢需要定期清理〖答案〗D〖祥解〗海水中除了水，還含有大量的Na+、Cl-、Mg2+等，根據(jù)題干信息可知，裝置的原理是利用惰性電極電解海水，陽極區(qū)溶液中的Cl-會優(yōu)先失電子生成Cl2，陰極區(qū)H2O優(yōu)先得電子生成H2和OH-，結(jié)合海水成分及電解產(chǎn)物分析解答?！冀馕觥紸．根據(jù)分析可知，陽極區(qū)海水中的Cl-會優(yōu)先失去電子生成Cl2，發(fā)生氧化反應，A正確；B．設(shè)置的裝置為電解池原理，根據(jù)分析知，陽極區(qū)生成的Cl2與陰極區(qū)生成的OH-在管道中會發(fā)生反應生成NaCl、NaClO和H2O，其中NaClO具有強氧化性，可氧化滅殺附著的生物，B正確；C．因為H2是易燃性氣體，所以陽極區(qū)生成的H2需及時通風稀釋，安全地排入大氣，以排除安全隱患，C正確；D．陰極的電極反應式為：2H2O+2e-=H2↑+2OH-，會使海水中的Mg2+沉淀積垢，所以陰極表面會形成Mg(OH)2等積垢需定期清理，D錯誤。故選D。20．（2021·全國甲卷）乙醛酸是一種重要的化工中間體，可果用如下圖所示的電化學裝置合成。圖中的雙極膜中間層中的解離為和，并在直流電場作用下分別問兩極遷移。下列說法正確的是A．在上述電化學合成過程中只起電解質(zhì)的作用B．陽極上的反應式為：+2H++2e-=+H2OC．制得乙醛酸，理論上外電路中遷移了電子D．雙極膜中間層中的在外電場作用下向鉛電極方向遷移〖答案〗D〖祥解〗該裝置通電時，乙二酸被還原為乙醛酸，因此鉛電極為電解池陰極，石墨電極為電解池陽極，陽極上Br-被氧化為Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，雙極膜中間層的H+在直流電場作用下移向陰極，OH-移向陽極?！冀馕觥紸．KBr在上述電化學合成過程中除作電解質(zhì)外，同時還是電解過程中陽極的反應物，生成的Br2為乙二醛制備乙醛酸的中間產(chǎn)物，故A錯誤；B．陽極上為Br-失去電子生成Br2，Br2將乙二醛氧化為乙醛酸，故B錯誤；C．電解過程中陰陽極均生成乙醛酸，1mol乙二酸生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol，1mol乙二醛生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為2mol，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒可知每生成1mol乙醛酸轉(zhuǎn)移電子為1mol，因此制得2mol乙醛酸時，理論上外電路中遷移了2mol電子，故C錯誤；D．由上述分析可知，雙極膜中間層的H+在外電場作用下移向陰極，即H+移向鉛電極，故D正確；綜上所述，說法正確的是D項，故〖答案〗為D。21．（2021·廣東卷）鈷()的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領(lǐng)域。如圖為水溶液中電解制備金屬鈷的裝置示意圖。下列說法正確的是

A．工作時，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的均增大B．生成，Ⅰ室溶液質(zhì)量理論上減少C．移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應不變D．電解總反應：〖答案〗D〖祥解〗由圖可知，該裝置為電解池，石墨電極為陽極，水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O-4e-=O2↑+4H+，Ⅰ室中陽離子電荷數(shù)大于陰離子電荷數(shù)，放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動，鈷電極為陰極，鈷離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成鈷，電極反應式為Co2++2e-=Co，Ⅲ室中陰離子電荷數(shù)大于陽離子電荷數(shù)，氯離子過陰離子交換膜由Ⅲ室向Ⅱ室移動，電解的總反應的離子方程式為2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+?！冀馕觥紸．由分析可知，放電生成的氫離子通過陽離子交換膜由Ⅰ室向Ⅱ室移動，使Ⅱ室中氫離子濃度增大，溶液pH減小，故A錯誤；B．由分析可知，陰極生成1mol鈷，陽極有1mol水放電，則Ⅰ室溶液質(zhì)量減少18g，故B錯誤；C．若移除離子交換膜，氯離子的放電能力強于水，氯離子會在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氯氣，則移除離子交換膜，石墨電極的電極反應會發(fā)生變化，故C錯誤；D．由分析可知，電解的總反應的離子方程式為2Co2++2H2O2Co+O2↑+4H+，故D正確；故選D。22.（2020·新課標Ⅱ卷）電致變色器件可智能調(diào)控太陽光透過率，從而實現(xiàn)節(jié)能。下圖是某電致變色器件的示意圖。當通電時，Ag+注入到無色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈現(xiàn)藍色，對于該變化過程，下列敘述錯誤的是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.總反應為：WO3+xAg=AgxWO3〖答案〗C〖解析〗通電時，Ag電極有Ag+生成，故Ag電極為陽極，故A項正確；通電時電致變色層變藍色，說明有Ag+從Ag電極經(jīng)固體電解質(zhì)進入電致變色層，故B項正確；過程中，W由WO3的+6價降低到AgxWO3中的+(6-x)價，故C項錯誤；該電解池中陽極即Ag電極上發(fā)生的電極反應為：xAg-xe-=xAg+，而另一極陰極上發(fā)生的電極反應為：WO3+xAg++xe-=AgxWO3，故發(fā)生的總反應式為：xAg+WO3=AgxWO3，故D項正確；〖答案〗選C。23.（2020·浙江卷）電解高濃度(羧酸鈉)的溶液，在陽極放電可得到(烷烴)。下列說法不正確的是()A.電解總反應方程式：B.在陽極放電，發(fā)生氧化反應C.陰極的電極反應：D.電解、和混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷〖答案〗A〖解析〗因為陽極RCOO-放電可得到R-R(烷烴)和產(chǎn)生CO2，在強堿性環(huán)境中，CO2會與OH-反應生成CO32-和H2O，故陽極的電極反應式為2RCOO--2e-+4OH-=R-R+2CO32-+2H2O，陰極上H2O電離產(chǎn)生的H+放電生成H2，同時生成OH-，陰極的電極反應式為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，因而電解總反應方程式為2RCOONa+2NaOHR-R+2Na2CO3+H2↑，故A錯誤；RCOO-在陽極放電，電極反應式為2RCOO--2e-+4OH-=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，烴基-R中元素的化合價沒有發(fā)生變化，故B正確；陰極上H2O電離產(chǎn)生的H+放電生成H2，同時生成OH-，陰極的電極反應為2H2O+2e-=2OH-+H2↑，故C正確；根據(jù)題中信息，由上述電解總反應方程式可以確定下列反應能夠發(fā)生：2CH3COONa+2NaOHCH3-CH3+2Na2CO3+H2↑，2CH3CH2COONa+2NaOHCH3CH2-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑，CH3COONa+CH3CH2COONa+2NaOHCH3-CH2CH3+2Na2CO3+H2↑。因此，電解CH3COONa、CH3CH2COONa和NaOH的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，D正確。24.（2020·山東卷）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D.電解一段時間后，a極生成的O2與b極反應的O2等量〖答案〗D〖解析〗a極析出氧氣，氧元素的化合價升高，做電解池的陽極，b極通入氧氣，生成過氧化氫，氧元素的化合價降低，被還原，做電解池的陰極。依據(jù)分析a極是陽極，屬于放氧生酸性型的電解，所以陽極的反應式是2H2O-4e-=4H++O2↑，故A正確；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BC正確；電解時，陽極的反應為：2H2O-4e-=4H++O2↑，陰極的反應為：O2+2e-+2H+=H2O2，總反應為：O2+2H2O=2H2O2，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?？键c三電解池在處理環(huán)境污染物中的應用25．（2024·貴州卷）一種太陽能驅(qū)動環(huán)境處理的自循環(huán)光催化芬頓系統(tǒng)工作原理如圖。光陽極發(fā)生反應：，。體系中與Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)發(fā)生反應產(chǎn)生的活性氧自由基可用于處理污水中的有機污染物。下列說法錯誤的是A．該芬頓系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化形式為太陽能電能化學能B．陰極反應式為C．光陽極每消耗，體系中生成D．在Mn(Ⅱ)/Mn(Ⅳ)的循環(huán)反應中表現(xiàn)出氧化性和還原性〖答案〗C〖祥解〗該裝置為電解池，光陽極上水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應式為，陰極上氧氣和氫離子得電子生成過氧化氫，電極反應式為；〖解析〗A．該裝置為電解池，利用光能提供能量轉(zhuǎn)化為電能，在電解池中將電能轉(zhuǎn)化為化學能，A正確；B．由圖可知，陰極上氧氣和氫離子得電子生成過氧化氫，電極反應式為，B正確；C．光陽極上水失電子生成氧氣和氫離子，電極反應式為，每消耗，轉(zhuǎn)移2mol電子，由，則體系中生成，C錯誤；D．由Mn(Ⅳ)和過氧化氫轉(zhuǎn)化為Mn(Ⅱ)過程中，錳元素化合價降低，做還原劑，表現(xiàn)還原性，由Mn(Ⅱ)轉(zhuǎn)化為Mn(Ⅳ)時，中O元素化合價降低，做氧化劑，表現(xiàn)氧化性，D正確；故選C。26．（2023·北京卷）回收利用工業(yè)廢氣中的和，實驗原理示意圖如下。下列說法不正確的是A．廢氣中排放到大氣中會形成酸雨B．裝置a中溶液顯堿性的原因是的水解程度大于的電離程度C．裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的和D．裝置中的總反應為〖答案〗C〖解析〗A．是酸性氧化物，廢氣中排放到空氣中會形成硫酸型酸雨，故A正確；B．裝置a中溶液的溶質(zhì)為，溶液顯堿性，說明的水解程度大于電離程度，故B正確；C．裝置a中溶液的作用是吸收氣體，與溶液不反應，不能吸收，故C錯誤；D．由電解池陰極和陽極反應式可知，裝置b中總反應為，故D正確；選C。考點四金屬的腐蝕與防護27．（2024·湖北卷）2024年5月8日，我國第三艘航空母艦福建艦順利完成首次海試。艦體表面需要采取有效的防銹措施，下列防銹措施中不形成表面鈍化膜的是A．發(fā)藍處理 B．陽極氧化 C．表面滲鍍 D．噴涂油漆〖答案〗D〖解析〗A．發(fā)藍處理技術(shù)通常用于鋼鐵等黑色金屬，通過在空氣中加熱或直接浸泡于濃氧化性溶液中來實現(xiàn)，可在金屬表面形成一層極薄的氧化膜，這層氧化膜能有效防銹，A不符合題意；B．陽極氧化是將待保護的金屬與電源正極連接，在金屬表面形成一層氧化膜的過程，B不符合題意；C．表面滲鍍是在高溫下將氣態(tài)、固態(tài)或熔化狀態(tài)的欲滲鍍的物質(zhì)(金屬或非金屬元素)通過擴散作用從被滲鍍的金屬的表面滲入內(nèi)部以形成表層合金鍍層的一種表面處理的方法，C不符合題意；D．噴涂油漆是將油漆涂在待保護的金屬表面并沒有在表面形成鈍化膜，D符合題意；故〖答案〗選D。28．（2024·浙江6月卷）金屬腐蝕會對設(shè)備產(chǎn)生嚴重危害，腐蝕快慢與材料種類、所處環(huán)境有關(guān)。下圖為兩種對海水中鋼閘門的防腐措施示意圖：下列說法正確的是A．圖1、圖2中，陽極材料本身均失去電子B．圖2中，外加電壓偏高時，鋼閘門表面可發(fā)生反應：C．圖2中，外加電壓保持恒定不變，有利于提高對鋼閘門的防護效果D．圖1、圖2中，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，鋼閘門、陽極均不發(fā)生化學反應〖答案〗B〖解析〗A．圖1為犧牲陽極的陰極甕中保護法，犧牲陽極一般為較活潑金屬，其作為原電池的負極，其失去電子被氧化；圖2為外加電流的陰極保護法，陽極材料為輔助陽極，其通常是惰性電極，其本身不失去電子，電解質(zhì)溶液中的陰離子在其表面失去電子，如海水中的，A不正確；B．圖2中，外加電壓偏高時，鋼閘門表面積累的電子很多，除了海水中的放電外，海水中溶解的也會競爭放電，故可發(fā)生，B正確；C．圖