2024年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)專題6.3電解池金屬的腐蝕與防護練含解析

PAGEPAGE17第3講電解池金屬的腐蝕與防護1．（浙江省杭州市西湖高級中學(xué)2024-2025學(xué)年）下列說法不正確的是A．電解精煉銅時溶液中的銅離子濃度會削減B．電鍍時，應(yīng)把鍍件置于電解池的陰極C．為防止水閘鐵門被腐蝕，可讓其與直流電源的負(fù)極相連D．電化學(xué)防護中犧牲陽極的陰極愛護法是利用了電解池原理【答案】D【解析】電解精煉銅時，粗銅作陽極，精銅作陰極，CuSO4溶液作電解質(zhì)溶液。陽極粗銅中含有少量的Fe、Zn，會優(yōu)于Cu先失去電子，而陰極始終為Cu2＋＋2e－=Cu，因此電解質(zhì)溶液中Cu2＋的濃度會有所減??；A項正確；電鍍時，在鍍件上，鍍層金屬離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，B項正確；外接電源作電解池的陰極，金屬不能失去電子被氧化，而被愛護，C項正確；電化學(xué)防護中犧牲陽極的陰極愛護法，須要外接活潑金屬，活潑金屬失去電子被氧化而被腐蝕，利用的是原電池原理，D項錯誤。答案選D。2．（北京師大附中2024-2025學(xué)年期末）下列有關(guān)原電池和金屬腐蝕的說法中，不正確的A.銅、鋅兩電極插入稀H2SO4中組成原電池，銅是正極B.原電池中e－從負(fù)極流出，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)C.鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)均為Fe－3e－＝Fe3＋D.電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕更快更普遍【答案】C【解析】銅、鋅兩電極插入稀H2SO4中組成原電池，鋅比銅活潑，活潑金屬鋅為負(fù)極，不活潑金屬銅是正極，故A正確；原電池中e－從負(fù)極流出，經(jīng)外電路流向正極，還原劑在負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故B正確；鋼鐵的吸氧腐蝕和析氫腐蝕的負(fù)極反應(yīng)均為鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成亞鐵離子，電極反應(yīng)式為Fe－2e－＝Fe2＋，故C錯誤；電化學(xué)腐蝕因發(fā)生原電池反應(yīng)，比化學(xué)腐蝕更快更普遍，危害更大，故D正確；故選C。3．（黑龍江省大慶市鐵人中學(xué)2024-2025學(xué)年期末）下列有關(guān)鋼鐵腐蝕與防護的說法正確的是（）A.當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時，鍍層仍能對鐵制品起愛護作用B.在海輪外殼連接鋅塊愛護外殼不受腐蝕是采納了犧牲陽極的陰極愛護法C.鋼鐵發(fā)生析氫腐蝕時，負(fù)極反應(yīng)式Fe-3e-=Fe3+D.可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以愛護它不受腐蝕【答案】B【解析】依據(jù)金屬活動依次表，鐵比Sn活潑，鍍層破損后，構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，Sn為正極，加速鐵制品腐蝕，故A錯誤；鋅比鐵活潑，鋅作負(fù)極，鐵作正極，鐵被愛護起來，這種方法稱為犧牲陽極的陰極愛護法，故B正確；鋼鐵發(fā)生吸氫腐蝕時，負(fù)極反應(yīng)式為Fe－2e－=Fe2＋，故C錯誤；依據(jù)電解池的原理，假如活動性金屬作陽極，活動性金屬先失電子，加速腐蝕，因此輸油鋼管與外加直流電源的負(fù)極相連，故D錯誤；答案選B。4．（安徽省滁州市滁州二中2024-2025學(xué)年期末）某小組同學(xué)用如圖裝置探討鋼鐵在海水中的腐蝕與防腐(1中鐵片為生鐵)。下列說法正確的是A．1中只發(fā)生化學(xué)腐蝕 B．2中發(fā)生的是析氫腐蝕C．3為犧牲陽極的陰極愛護法 D．鋼鐵被腐蝕的速率：2>1>3【答案】D【解析】1中鐵片為生鐵，生鐵表面形成多數(shù)個原電池，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，A錯誤；2中電解質(zhì)溶液呈中性，發(fā)生的是吸氧腐蝕，B錯誤；3為電解池裝置，為外加電源的陰極愛護法，C錯誤；鋼鐵被腐蝕的速率依次為作原電池的負(fù)極、化學(xué)腐蝕、作電解池的陰極，為2>1>3，D正確；答案為D。5．（浙江省杭州市2024-2025學(xué)年期末）化學(xué)與生活親密相關(guān)。下列說法不正確的是（）A．用鐵粉作食品袋內(nèi)的脫氧劑B．食用肯定量的油脂能促進(jìn)人體對某些維生素的汲取C．明礬水解時產(chǎn)生具有吸附性的膠體粒子，可作凈水劑D．自行車鋼架生銹主要是化學(xué)腐蝕所致【答案】D【解析】用鐵粉作食品袋內(nèi)的脫氧劑，是用Fe易被氧氣氧化的特點，所以可以干脆做脫氧劑，A項正確；有些維生素屬于脂溶性維生素，因為油脂屬于酯類，可以溶于油脂中，所以可以促進(jìn)維生素的汲取，B項正確；明礬中的鋁離子水解時生成氫氧化鋁膠體，氫氧化鋁膠體是具有吸附性的膠體粒子，可作凈水劑，C項正確；自行車鋼架屬于鐵的合金，易形成原電池腐蝕，所以生銹主要是電化學(xué)腐蝕所致，D項錯誤；答案選D。6．（四川省宜賓市其次中學(xué)2024-2025學(xué)年期中）下列金屬防腐的措施中，運用犧牲陽極的陰極愛護法的是()A．地下鋼管連接鎂塊 B．金屬護欄表面涂漆C．汽車底盤噴涂高分子膜 D．水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極【答案】A【解析】地下鋼管連接鎂塊，F(xiàn)e、Mg、電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，F(xiàn)e失電子實力小于Mg而作正極被愛護，所以該愛護方法屬于犧牲陽極的陰極愛護法，故A正確；金屬護攔表面涂漆，阻擋Fe與空氣、水接觸，從而防止金屬被腐蝕，屬于物理方法，故B錯誤；汽車底盤噴涂高分子膜，阻擋Fe與空氣、水接觸，從而防止金屬被腐蝕，屬于物理方法，故C錯誤；水中的鋼閘門連接電源的負(fù)極，充當(dāng)電解池的陰極，屬于外加電流的陰極愛護法，故D錯誤；答案選A。7．（寧夏銀川一中2024-2025學(xué)年期中）各燒杯中盛有海水,鐵在其中被腐蝕由快到慢的依次為()。A．②①③ B．③①②C．②③① D．③②①【答案】A【解析】①鐵為活潑金屬，可與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)生成氫氣，發(fā)生化學(xué)腐蝕，反應(yīng)的離子方程式為Fe+2H+═Fe2++H2↑；②B為原電池裝置，較活潑的Fe為原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)被腐蝕，電極方程式為：Fe?2e-=Fe2+，Sn為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極方程式為2H++2e?=H2↑；③Zn比Fe活潑，形成原電池反應(yīng)，鋅被氧化，正極發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，電極方程式為2H++2e?=H2↑，鐵做正極被愛護；①發(fā)生化學(xué)腐蝕，②鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕，③鋅比鐵活潑，鐵做原電池的正極而被愛護，電化學(xué)腐蝕的速率大于化學(xué)腐蝕的速率，腐蝕速率由快到慢的依次為②>①>③，A項正確；答案選A。8．（遼寧省六校協(xié)作體2024-2025學(xué)年期中）化學(xué)與生活親密相關(guān)，下列有關(guān)說法正確的是A．《格物粗談》記載“紅柿摘下未熟，每籃用木瓜三枚放入，得氣即發(fā)，并無澀味?！蔽闹械摹皻狻笔侵秆鯕釨．鐵在潮濕的空氣中放置，易發(fā)生化學(xué)腐蝕而生銹C．“可燃冰”是一種有待大量開發(fā)的新能源，但開采過程中發(fā)生泄漏，會造成溫室效應(yīng)D．地球上99%的溴元素以Br2形式存在于海水中【答案】C【解析】乙烯具有促進(jìn)果實成熟的作用，主要由成熟果實產(chǎn)生，是唯一的氣體植物激素，成熟的木瓜能夠釋放乙烯，促進(jìn)未成熟的紅柿成熟，故文中的“氣”是乙烯，A項錯誤；鐵在潮濕的空氣中放置，易發(fā)生電化學(xué)腐蝕而不是化學(xué)腐蝕，B項錯誤；“可燃冰”是由水和自然氣在高壓和低溫條件下形成的類似冰的、非化學(xué)計量的、籠形結(jié)晶化合物，主要成分是甲烷，依據(jù)科學(xué)探討，甲烷含量的增加也是造成全球溫室效應(yīng)的緣由之一，所以可燃冰泄漏也有可能造成溫室效應(yīng)，C項正確；海水中溴元素主要以化合態(tài)形式存在于海水中，而不是以游離態(tài)形式(即單質(zhì))存在，D項錯誤；答案選C。9．（江蘇省常州高級中學(xué)2024-2025期中）下列敘述中正確的是A．原電池須要有兩個活潑性不同的金屬作電極B．鋼鐵發(fā)生腐蝕時，正極上發(fā)生的反應(yīng)為Fe-2e-=Fe2+C．銅鋅原電池工作時，若有13克鋅被溶解，溶液中就有0.2mol電子通過D．由銅、鋅作電極與硫酸溶液組成的原電池中，溶液中的H+向正極移動【答案】D【解析】構(gòu)成原電池的正負(fù)極材料可能是活動性不同的兩種金屬，也可能一種是金屬，另一種是能導(dǎo)電的非金屬（如石墨），故A錯誤；鋼鐵發(fā)生腐蝕時，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為Fe－2e－＝Fe2+，故B錯誤；該原電池負(fù)極反應(yīng)為：Zn-2e-＝Zn2+，當(dāng)有13gZn（即0.2molZn）溶解時，電路中轉(zhuǎn)移電子0.4mol，電子不能通過溶液傳遞，故C錯誤；由銅、鋅作電極與硫酸溶液組成的原電池中，溶液中的陽離子(H+)向正極移動，故D正確。答案選D。10．（河北省衡水市第一中學(xué)2024-2025學(xué)年期中）鋼鐵在潮濕的空氣中會被腐蝕，發(fā)生的原電池反應(yīng)為：2Fe＋2H2O＋O2=2Fe2＋＋4OH－，以下說法正確的是A．正極發(fā)生的反應(yīng)為：2H2O＋O2＋2e－=4OH－B．負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為：Fe－2e－=Fe2＋C．鐵在上述狀況下發(fā)生的腐蝕稱之為化學(xué)腐蝕D．鋼柱在水下部分比在空氣與水交界處更簡單腐蝕【答案】B【解析】鋼鐵中含有鐵和碳，在潮濕的環(huán)境中構(gòu)成原電池，鐵作負(fù)極，失去電子，碳作正極，氧氣在正極得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。正極是氧氣得電子生成氫氧根離子，電極反應(yīng)為：2H2O+O2+4e－=4OH－，而不是得到2e－，A項錯誤；依據(jù)反應(yīng)方程式知，負(fù)極反應(yīng)式為Fe-2e-Fe2＋，B項正確；鋼鐵在潮濕空氣發(fā)生的反應(yīng)為：2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2接著被氧化為Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3脫水生成鐵銹，發(fā)生電化學(xué)腐蝕，C項正確；氧氣在水中的溶解度較小，在水下部分不如在空氣與水交界處更易被腐蝕，D項錯誤；本題答案選B。11．（上海市長寧區(qū)2025屆教學(xué)質(zhì)量檢測）下列關(guān)于鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕的分析正確的是A．吸氧腐蝕是吸熱反應(yīng)B．鐵作原電池正極C．正極電極反應(yīng)為：2H2O+O2+4e—═4OH—D．原電池負(fù)極反應(yīng)為：Fe﹣3e—═Fe3+【答案】C【解析】吸氧腐蝕是放熱反應(yīng)，A錯誤；鋼鐵發(fā)生吸氧腐蝕鐵作原電池負(fù)極失去電子被腐蝕，B錯誤；正極氧氣得電子產(chǎn)生氫氧根離子，電極反應(yīng)為：2H2O+O2+4e-=4OH-，C正確；原電池負(fù)極反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+，D錯誤。答案選C。12．（天津市和平區(qū)2025屆二模）下列試驗操作能達(dá)到試驗?zāi)康牡氖?)A．加熱使升華，可除去鐵粉中的B．電解氯化鋁溶液，可制備鋁單質(zhì)C．加入燒堿溶液，充分振蕩，靜置，分液，可除去苯中的苯酚D．將氨水滴加到飽和溶液中，可制備膠體【答案】C【解析】加熱時Fe與I2反應(yīng)，應(yīng)選磁鐵分別，A錯誤；氧化性H+＞Al3+，電解氯化鋁溶液時不能得到鋁單質(zhì)，應(yīng)電解熔融氧化鋁來冶煉Al，B錯誤；NaOH與苯酚發(fā)生反應(yīng)生成可溶于水的苯酚鈉，與苯不反應(yīng)，因此可用足量NaOH溶液除去苯中的苯酚，C正確；將飽和FeCl3溶液逐滴加到沸水中，可發(fā)生水解反應(yīng)生成Fe(OH)3膠體，D錯誤；故合理選項是C。13．（上海市虹口區(qū)2025屆教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控）有關(guān)遠(yuǎn)洋輪船船殼腐蝕與防護敘述錯誤的是A．可在船殼外刷油漆進(jìn)行愛護B．可將船殼與電源的正極相連進(jìn)行愛護C．可在船底安裝鋅塊進(jìn)行愛護D．在海上航行時，船殼主要發(fā)生吸氧腐蝕【答案】B【解析】可在船殼外刷油漆進(jìn)行愛護，A正確；若將船殼與電源的正極相連，則船殼腐蝕加快，B不正確；可在船底安裝鋅塊進(jìn)行愛護屬于犧牲陽極的陰極愛護法，C正確；在海上航行時，船殼主要發(fā)生吸氧腐蝕，D正確。本題選B。14．（天津市新華中學(xué)2025屆模擬）在微生物作用下電解有機廢水(含CH3COOH)，可獲得清潔能源H2其原理如圖所示，正確的是（）A.通電后，H+通過質(zhì)子交換膜向右移動，最終右側(cè)溶液pH減小B.電源A極為負(fù)極C.通電后，若有22.4LH2生成，則轉(zhuǎn)移0.2mol電子D.與電源A極相連的惰性電極上發(fā)生的反應(yīng)為CH3COOH-8e-+2H2O=CO2↑+8H+【答案】D【解析】通電后，左側(cè)生成H+，右側(cè)H+放電生成氫氣，所以H+通過質(zhì)子交換膜向右移動，相當(dāng)于稀硫酸中H+不參與反應(yīng)，所以氫離子濃度不變，溶液的pH不變，A錯誤；連接B電極的電極上生成氫氣，說明該電極上氫離子得電子，則該電極為電解池陰極，所以B電極為負(fù)極，A電極為正極，B錯誤；右側(cè)電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2↑，依據(jù)氫氣和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式知，若有0.1molH2生成，則轉(zhuǎn)移0.2mol電子，但不確定氣體所處的溫度和壓強，因此不能確定氣體的物質(zhì)的量，也就不能確定電子轉(zhuǎn)移數(shù)目，C錯誤；與電源A極相連的惰性電極為陽極，陽極上乙酸被氧化，生成二氧化碳和氫離子，電極反應(yīng)式為CH3COOH-8e-+H2O=2CO2↑+8H+，D正確；故合理選項是D。15．（天津市河?xùn)|區(qū)2025屆二模）下圖為某二次電池充電時的工作原理示意圖，該過程可實現(xiàn)鹽溶液的淡化。下列說法錯誤的是A．充電時，a為電源正極B．充電時，Cl-向Bi電極移動，Na+向NaTi2(PO4)2電極移動C．充電時，新增入電極中的物質(zhì)：n(Na+)：n(Cl-)=1:3D．放電時，正極的電極反應(yīng)為BiOCl+2H++3e-=Bi+Cl-+H2O【答案】C【解析】充電時，Bi電極上，Bi失電子生成BiOCl，Bi為陽極，則a為電源正極，A正確；充電時，Cl-向陽極Bi電極移動，Na+向陰極NaTi2(PO4)2電極移動，B正確；充電時，Bi電極上的電極反應(yīng)為Bi+Cl-+H2O-3e-=BiOCl+2H+，NaTi2(PO4)2電極上，反應(yīng)為NaTi2(PO4)2+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3，依據(jù)得失電子守恒，新增入電極中的物質(zhì)：n(Na+)：n(Cl-)=3：1，C錯誤；放電時，Bi為正極，正極的電極反應(yīng)為BiOCl+2H++3e-=Bi+Cl-+H2O，D正確；故合理選項是C。16．（河北唐山一中2025屆質(zhì)檢）探討電化學(xué)腐蝕及防護的裝置如圖所示。有關(guān)說法正確的是A．鋅片發(fā)生氧化反應(yīng)作陰極B．電子從鐵片經(jīng)過導(dǎo)線流向鋅片C．鐵片上電極反應(yīng)為2H++2e—=H2↑D．該裝置可用于探討犧牲陽極的陰極愛護法【答案】A【解析】鋅片比鐵片活潑，依據(jù)原電池工作原理，鋅片作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，故A錯誤；依據(jù)原電池工作原理，電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，即從鋅片經(jīng)外電路流向鐵片，故B錯誤；因為環(huán)境時弱堿性，因此發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，故C錯誤；此裝置愛護鐵不被腐蝕，依據(jù)原理，該裝置課用于探討犧牲陽極的陰極愛護法，故D正確。17．（天津市紅橋區(qū)2025屆一模）化學(xué)可以變廢為室，利用電解法處理煙道氣中的NO，將其轉(zhuǎn)化為NH4NO3的原理如下圖所示，下列說法錯誤的是A．該電解池的陽極反反為:NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+B．該電解池的電極材料為多孔石墨，目的是提高NO的利用率和加快反應(yīng)速率C．用NH4NO3的稀溶液代替水可以增加導(dǎo)電實力，有利于電解的順當(dāng)進(jìn)行D．為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，需補充物質(zhì)A為HNO3【答案】D【解析】依據(jù)裝置圖可知：在陽極NO失去電子，被氧化產(chǎn)生NO3-，該電極反應(yīng)式為：NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+，A正確；電解池中電極為多孔石墨，由于電極表面積大，吸附力強，因此可吸附更多的NO發(fā)生反應(yīng)，因而可提高NO的利用率和加快反應(yīng)速率，B正確；NH4NO3的稀溶液中自由移動的離子濃度比水大，因此用NH4NO3稀溶液代替水可以增加導(dǎo)電實力，有利于電解的順當(dāng)進(jìn)行，C正確；在陽極NO被氧化變?yōu)镹O3-，電極反應(yīng)式為NO-3e-+2H2O=NO3-+4H+；在陰極NO被還原產(chǎn)生NH4+，電極反應(yīng)式為NO+5e-+6H+=NH4++H2O，從兩個電極反應(yīng)式可知，要使電子得失守恒，陽極產(chǎn)生的NO3-的物質(zhì)的量比陰極產(chǎn)生的NH4+的物質(zhì)的量多，總反應(yīng)方程式為8NO+7H2O3NH4NO3+2HNO3，為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3，要適當(dāng)補充NH3，D錯誤；故合理選項是D。18．（湖南省衡陽市2025屆第三次聯(lián)考）如圖所示，電化學(xué)原理與微生物工藝相組合的電解脫硝法，可除去引起水華的NO3-原理是將NO3-還原為N2。下列說法正確的是（）A．若加入的是溶液，則導(dǎo)出的溶液呈堿性B．鎳電極上的電極反應(yīng)式為：C．電子由石墨電極流出，經(jīng)溶液流向鎳電極D．若陽極生成氣體，理論上可除去mol【答案】A【解析】陰極上發(fā)生的電極反應(yīng)式為：2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-，所以導(dǎo)出的溶液呈堿性，故A正確；鎳電極是陰極，是硝酸根離子得電子，而不是鎳發(fā)生氧化反應(yīng)，故B錯誤；電子流入石墨電極，且電子不能經(jīng)過溶液，故C錯誤；由電極反應(yīng)2NO3-+6H2O+10e-=N2+12OH-，生成1mol氮氣消耗2mol的硝酸根離子，所以若陽極生成0.1mol氣體，理論上可除去0.2molNO3-，故D錯誤。故選A。19．（安徽省六安市第一中學(xué)2025屆模擬）某高校的探討人員探討出一種方法，可實現(xiàn)水泥生產(chǎn)時CO2零排放，其基本原理如圖所示，下列說法正確的是()A．該裝置可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B．陰極的電極反應(yīng)式為3CO2+4e—＝C+2CO32—C．高溫的目的只是為了將碳酸鹽熔融，供應(yīng)陰陽離子D．電解過程中電子由負(fù)極流向陰極，經(jīng)過熔融鹽到陽極，最終回到正極【答案】B【解析】由題圖知，太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，該裝置為電解池，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故A錯誤；陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為3CO2+4e—＝C+2CO32—，故B正確；高溫的目的是將碳酸鹽熔融供應(yīng)陰陽離子，將碳酸鈣分解為氧化鈣和二氧化碳，故C錯誤；電解過程中電子由負(fù)極流向陰極，陽極流向正極，熔融鹽中沒有電子移動，故D錯誤。答案選B。20．（山東師范高校附屬中學(xué)2025屆模擬）圖甲為一種新型污水處理裝置，該裝置可利用一種微生物將有機廢水的化學(xué)能干脆轉(zhuǎn)化為電能。圖乙為電解氯化銅溶液的試驗裝置的一部分。下列說法中不正確的是A．a(chǎn)極應(yīng)與X連接B．N電極發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)N電極消耗11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2時，則a電極增重64gC．不論b為何種電極材料，b極的電極反應(yīng)式肯定為2Cl－－2e－=Cl2↑D．若廢水中含有乙醛，則M極的電極反應(yīng)為：CH3CHO＋3H2O－10e－=2CO2↑＋10H＋【答案】C【解析】依據(jù)題給信息知，甲圖是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的原電池，N極氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成水，N極為原電池的正極，M極廢水中的有機物失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，M為原電池的負(fù)極。電解氯化銅溶液，由圖乙氯離子移向b極，銅離子移向a極，則a為陰極應(yīng)與負(fù)極相連，即與X極相連，b為陽極應(yīng)與正極相連，即與Y極相連。依據(jù)以上分析，M是負(fù)極，N是正極，a為陰極應(yīng)與負(fù)極相連即X極連接，故A正確；N是正極氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，a為陰極銅離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，依據(jù)得失電子守恒，則當(dāng)N電極消耗11.2L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體時，則a電極增重11.2L÷22.4L/mol×4÷2×64g/mol=64g，故B正確；b為陽極，當(dāng)為惰性電極時，則電極反應(yīng)式為2C1??2e?=Cl2↑，當(dāng)為活性電極時，反應(yīng)式為電極本身失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故C錯誤；若有機廢水中含有乙醛，圖甲中M極為CH3CHO失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，發(fā)生的電極應(yīng)為：CH3CHO+3H2O?l0e?=2CO2↑+l0H+，故D正確。答案選C。1.[2024江蘇]將鐵粉和活性炭的混合物用NaCl溶液潮濕后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕試驗。下列有關(guān)該試驗的說法正確的是A．鐵被氧化的電極反應(yīng)式為Fe?3e?Fe3+B．鐵腐蝕過程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能C．活性炭的存在會加速鐵的腐蝕D．以水代替NaCl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕【答案】C【解析】在鐵的電化學(xué)腐蝕中，鐵單質(zhì)失去電子轉(zhuǎn)化為二價鐵離子，即負(fù)極反應(yīng)為：Fe?2e?=Fe2+，故A錯誤；鐵的腐蝕過程中化學(xué)能除了轉(zhuǎn)化為電能，還有一部分轉(zhuǎn)化為熱能，故B錯誤；活性炭與鐵混合，在氯化鈉溶液中構(gòu)成了很多微小的原電池，加速了鐵的腐蝕，故C正確；以水代替氯化鈉溶液，水也呈中性，鐵在中性或堿性條件下易發(fā)生吸氧腐蝕，故D錯誤。2.[2024新課標(biāo)Ⅲ節(jié)選]近年來，隨著聚酯工業(yè)的快速發(fā)展，氯氣的需求量和氯化氫的產(chǎn)出量也隨之快速增長。因此，將氯化氫轉(zhuǎn)化為氯氣的技術(shù)成為科學(xué)探討的熱點?；卮鹣铝袉栴}：（4）在傳統(tǒng)的電解氯化氫回收氯氣技術(shù)的基礎(chǔ)上，科學(xué)家最近采納碳基電極材料設(shè)計了一種新的工藝方案，主要包括電化學(xué)過程和化學(xué)過程，如下圖所示：負(fù)極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)有____________________（寫反應(yīng)方程式）。電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，需消耗氧氣__________L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）?！敬鸢浮浚?）Fe3++e?=Fe2+，4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O5.6【解析】（4）電解過程中，負(fù)極區(qū)即陰極上發(fā)生的是得電子反應(yīng)，元素化合價降低，屬于還原反應(yīng)，則圖中左側(cè)為負(fù)極反應(yīng)，依據(jù)圖示信息知電極反應(yīng)為：Fe3++e?＝Fe2+和4Fe2++O2+4H+＝4Fe3++2H2O；電路中轉(zhuǎn)移1mol電子，依據(jù)電子得失守恒可知需消耗氧氣的物質(zhì)的量是1mol÷4＝0.25mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.25mol×22.4L/mol＝5.6L。3.[2024北京節(jié)選]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探討熱點。（2）可利用太陽能光伏電池電解水制高純氫，工作示意圖如下。通過限制開關(guān)連接K1或K2，可交替得到H2和O2。①制H2時，連接_______________。產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是_______________________。②變更開關(guān)連接方式，可得O2。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：________________________?！敬鸢浮浚?）K12H2O+2e?=H2↑+2OH?連接K1或K2時，電極3分別作為陽極材料和陰極材料，并且NiOOH和Ni(OH)2相互轉(zhuǎn)化供應(yīng)電子轉(zhuǎn)移【解析】（2）①電極生成H2時，依據(jù)電極放電規(guī)律可知H+得到電子變?yōu)闅錃?，因而電極須連接負(fù)極，因而制H2時，連接K1，該電池在堿性溶液中，由H2O供應(yīng)H+，電極反應(yīng)式為2H2O+2e?=H2↑+2OH?；③電極3上NiOOH和Ni(OH)2相互轉(zhuǎn)化，其反應(yīng)式為NiOOH+e?+H2O?Ni(OH)2+OH?，當(dāng)連接K1時，Ni(OH)2失去電子變?yōu)镹iOOH，當(dāng)連接K2時，NiOOH得到電子變?yōu)镹i(OH)2，因而作用是連接K1或K2時，電極3分別作為陽極材料和陰極材料，并且NiOOH和Ni(OH)2相互轉(zhuǎn)化供應(yīng)電子轉(zhuǎn)移。4.[2024江蘇節(jié)選]CO2的資源化利用能有效削減CO2排放，充分利用碳資源。（2）電解法轉(zhuǎn)化CO2可實現(xiàn)CO2資源化利用。電解CO2制HCOOH的原理示意圖如下。①寫出陰極CO2還原為HCOO?的電極反應(yīng)式：。②電解一段時間后，陽極區(qū)的KHCO3溶液濃度降低，其緣由是?！敬鸢浮浚?）①CO2+H++2e?HCOO?或CO2+HCO3?+2e?HCOO?+CO32?②陽極產(chǎn)生O2，pH減小，HCO3?濃度降低；K+部分遷移至陰極區(qū)【解析】（2）①依據(jù)電解原理，陰極上得到電子，化合價降低，CO2＋HCO3?＋2e?=HCOO?＋CO32?，或CO2＋H＋＋2e?=HCOO?；②陽極反應(yīng)式為2H2O?4e?=O2↑＋4H＋，陽極旁邊pH減小，H＋與HCO3?反應(yīng)，同時部分K＋遷移至陰極區(qū)，所以電解一段時間后，陽極區(qū)的KHCO3溶液濃度降低。5.[2024·全國卷Ⅲ，27(3)]KIO3也可采納“電解法”制備，裝置如圖所示。①寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式______________________________________________。②電解過程中通過陽離子交換膜的離子主要為_______，其遷移方向是_____________。③與“電解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之處有_____________(寫出一點)?！敬鸢浮竣?H2O＋2e－===2OH－＋H2↑②K＋由a到b③產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境等【解析】①電解液是KOH溶液，陰極的電極反應(yīng)式為2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑。②電解過程中陽極反應(yīng)為I－＋6OH－－6e－===IOeq\o\al(－,3)＋3H2O。陽極的K＋通過陽離子交換膜由電極a遷移到電極b。③“KClO3氧化法”的主要不足之處是產(chǎn)生Cl2，易污染環(huán)境。6.(2024·全國卷Ⅰ，13)最近我國科學(xué)家設(shè)計了一種CO2＋H2S協(xié)同轉(zhuǎn)扮裝置，實現(xiàn)對自然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如下所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包袱的ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為：①EDTA-Fe2＋－e－===EDTA-Fe3＋②2EDTA-Fe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTA-Fe2＋該裝置工作時，下列敘述錯誤的是()A.陰極的電極反應(yīng)：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2OB.協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng)：CO2＋H2S===CO＋H2O＋SC.石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低D.若采納Fe3＋/Fe2＋取代EDTA-Fe3＋/EDTA-Fe2＋，溶液需為酸性【答案】C【解析】由題中信息可知，石墨烯電極發(fā)生氧化反應(yīng)，為電解池的陽極，則ZnO@石墨烯電極為陰極。陽極接電源正極，電勢高，陰極接電