電解池、金屬的腐蝕與防腐-2020-2024年高考化學試題分類匯編（解析版）

冷集12電斛池金屬的腐械與防薩

五年考情-探規(guī)律

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?天津高考對電解池的考查概率有所提

卷；2022?遼寧卷

高，特別是利用電解池生產(chǎn)化工品

2024?湖北卷；2024?山東卷;2024?湖南

卷；2024.黑吉遼卷；2023?全國甲卷；和處理環(huán)境污染物成為命題特點。

考點二電解池在生產(chǎn)化工

2023?廣東卷；2023?廣東卷;2023?湖北萬變不離其宗，問題的落腳點主要

品中的應用卷；2023?重慶卷；2023?遼寧卷；2022?重

慶卷；2022?北京卷；2021?全國乙卷；是在電極的極性判斷、兩極發(fā)生的

2021?全國甲卷；2021?廣東卷等反應情況和電解液成分的參與情況

考點三電解池在處理環(huán)境

這些問題上。高考對金屬的腐蝕與

2024.貴州卷;2023?北京卷

污染物中的應用

防護的考查命題較少，主要涉及概

考點四金屬的腐蝕與防護2024?廣東卷；2024?湖北卷；2024?浙江念、分類比較以及防護方法等。

6月卷；2022?遼寧卷；2020?江蘇卷

分考點?精準練1

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

Q電源O

多孔電極1固體電解質多孔電極2

A.電極1的多孔結構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>2+4e-=2O2-

C.工作時-從多孔電極1遷移到多孔電極2

D.理論上電源提供2mole-能分解ImolH?。

（答案］B

K祥解』多孔電極1上H20（g）發(fā)生得電子的還原反應轉化成H2（g）,多孔電極1為陰極，電極反應為

2

2H2O+4e=2H2+2O-；多孔電極2上CP-發(fā)生失電子的氧化反應轉化成02（g）,多孔電極2為陽極，電極反應

2

為20-4e=02o

K解析XA.電極1的多孔結構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：2O"4e-=O2,B項錯誤；

C.工作時，陰離子02-向陽極移動，即02-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2H20（g）暨2H2+O2,分解2moiH2O轉移4moi電子，則理論上電源提供2moi

電子能分解ImolH?。，D項正確；

K答案』選B。

2.（2022?廣東卷）以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進行電解，實現(xiàn)A1的再生。

該過程中

A.陰極發(fā)生的反應為Mg-2e-=Mg?+B.陰極上A1被氧化

C.在電解槽底部產(chǎn)生含Cu的陽極泥D.陽極和陰極的質量變化相等

K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Cu、Mg和Si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A1發(fā)生失電子的氧化反應，分別生成Mg2+和AP+,Cu和Si不參與反應，陰極區(qū)AF+得電子生

成A1單質，從而實現(xiàn)A1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AF+,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移，鎂也參與了電子轉移，且還會形成陽極泥，而陰極只有鋁離子得電子生

成鋁單質，根據(jù)電子轉移數(shù)守恒及元素守恒可知，陽極與陰極的質量變化不相等，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（a、b）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，a端的字跡呈白色。下列結論正確的是

汽漁電總

A.a為負極

B.b’端的字跡呈藍色

C.電子流向為：bfb'fa'fa

D.如果將a、b’換成銅棒，與碳棒作電極時的現(xiàn)象相同

（答案］B

K解析XA.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10.00mL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.左側電極反應：2H2O-4e=O2T+4H

B.實驗結束時，b中溶液紅色恰好褪去

C.若c中收集氣體11.20mL,則樣品中乙酸濃度為O.lmoLL」

D.把鹽橋換為U形銅導線，不影響測定結果

K答案aA

（祥解工本裝置為電解池，左側陽極析出氧氣，右側陰極析出氫氣，據(jù)此分析解題。

+

K解析XA.左側陽極析出氧氣，左側電極反應：2H2O-4e=O2T+4H,A正確；

B.右側電極反應2cH3coOH+2e=H2T+2CH3coe?,反應結束時溶液中存在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11.20mL,若在標況下，c中收集氣體的物質的量為0.5xl（?3mol,轉移電子量為

0.5x10-3molx4=2x10-3mol,故產(chǎn)生氫氣：IxlO^moL則樣品中乙酸濃度為:2xl0-3mol-10-10-3=0.2molL',

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；

K答案》選A。

考點二電解池在生產(chǎn)化工品中的應用

5.(2024.湖北卷)我國科學家設計了一種雙位點PbCu電催化劑，用HzCq,和NHQH電化學催化合成甘氨

酸，原理如圖，雙極膜中H?。解離的H+和OH-在電場作用下向兩極遷移。己知在KOH溶液中，甲醛轉化為

H0CH.0,存在平衡HOCH2O+OH「[OCH?。廣+凡0。Cu電極上發(fā)生的電子轉移反應為

2

[OCH2O]-e=HCOO+H.。下列說法錯誤的是

A.電解一段時間后陽極區(qū)c(OH)減小

B.理論上生成Imol^N+CH2coOH雙極膜中有4moiH2O解離

C.陽極總反應式為2HCHO+4OH-2e=2HCOO+H2T+2H2O

D.陰極區(qū)存在反應H2c204+2H++2e-uCHOCOOH+HJD

K答案』B

k祥解D在KOH溶液中HCHO轉化為HOCH2O-：HCHO+OH-HOCH2O,存在平衡HOCH2O+OH-

2

[OCH2O]-+H2O,CU電極上發(fā)生的電子轉移反應為[0CH20]"e-=HC00-+H-，H?結合成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化為OHC—COOH：

++

H2C2O4+2e+2H=OHC—COOH+H2O,OHC—COOH與HO—NH3反應生成HOOC—CH-N—OH：

OHC—COOH+HO—N+H3THOOC—CH=N—OH+H2O+H+,HOOC—CH=N—OH發(fā)生得電子的還原反應轉

++

化成H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H=H3NCH2COOH+H2Oo

(解析』A.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+3H2。，ImolHzO解離成

lmolH+和ImolOH-,故理論上生成ImolIhN+CH2coOH雙極膜中有6molH2O解離，B項錯誤；

C.根據(jù)分析，結合裝置圖，陽極總反應為2HCHO-2e-+4OH=2HCOO-+H2T+2H20,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；

K答案》選B。

6.（2024?山東卷）以不同材料修飾的Pt為電極，一定濃度的NaBr溶液為電解液，采用電解和催化相結合

的循環(huán)方式，可實現(xiàn)高效制H?和。2,裝置如圖所示。下列說法錯誤的是

電源

催

I化劑

I

A

電極a連接電源負極

B.加入Y的目的是補充NaBr

電解小

C.電解總反應式為Bf+3HQ-BrO!+3H2T

D.催化階段反應產(chǎn)物物質的量之比n（Z）:n（Br）=3:2

K答案XB

K祥解》電極b上B「發(fā)生失電子的氧化反應轉化成BrO「電極b為陽極，電極反應為Br-6e-+3H2O=BrOg

+6H+；則電極a為陰極，電極a的電極反應為6H++6e-=3H21；電解總反應式為B「+3H2O曳駐BrOs+SHzf；

催化循環(huán)階段BrOs被還原成Br循環(huán)使用、同時生成。2,實現(xiàn)高效制H?和。2,即Z為。2。

（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BrO：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；

電解

C.根據(jù)分析電解總反應式為Br+3H2O『BrO/3H2T，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ImolB「得到6moi電子，。元素的化合價由-2價升

至。價，生成ImoKh失去4moi電子，根據(jù)得失電子守恒，反應產(chǎn)物物質的量之比”（。2）：w（Br）=6：4=3：2,

D項正確；

（答案』選B。

7.（2024?湖南卷）在K0H水溶液中，電化學方法合成高能物質K4c6其$時，伴隨少量O?生成，電解原理如

圖所示，下列說法正確的是

------------------------1

VKOH溶液攀

卜cN,1

A.電解時，OH-向Ni電極移動

B.生成CfN；］的電極反應：2C3N8H4+8OH--4e-=C6<+8H2O

C.電解一段時間后，溶液pH升高

D.每生成ImolH?的同時，生成0.5molK4c6以6

K答案aB

"羊解』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，電解質溶液為KOH水溶液，則

電極反應為：2H2O+2e=HJ+2OH<Pt電極C3N8H,失去電子生成,作陽極，電極反應為：

2C3N8H4+8OH--4e=C6N^6+8H2O,同時，Pt電極還伴隨少量。?生成，電極反應為：4OH-4e=O2f+2H2Oo

K解析』A.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OH向Pt

電極移動，A錯誤；

B.由分析可知，Pt電極C3N8H4失去電子生成CeN=電解質溶液為KOH水溶液，電極反應為：

2C3N8H4+8OH--4e-=C6N^6+8H2O,B正確；

C.由分析可知，陽極主要反應為：2C3N8H4-4e+8OH-=C6N^6+8H2O,陰極反應為：2H2O+2e=H21+2OH-,

則電解過程中發(fā)生的總反應主要為：2C3N8H4+4OH-=C6N^+4H2O+2H2T,反應消耗Ob,生成HQ,電

解一段時間后，溶液pH降低，C錯誤；

D.根據(jù)電解總反應：2c3乂應+4。11-46用6+4凡0+2}12T可知，每生成ImolH。，生成0.5molK4c6%,

但Pt電極伴隨少量生成，發(fā)生電極反應：4OH-4e=O2^+2H2O,則生成Imollh時得到的部分電子由

OH-放電產(chǎn)生02提供，所以生成K4c626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，科技工作者設計耦合HCHO高效制H2的方法，裝置如圖所示。部分反應機理為：

HH

?、+H.?下列說法錯誤的是

HH9H°CX°y?°VH°+-

A.相同電量下H?理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍

B.陰極反應：2H2O+2e=2OH+H2T

C.電解時OH通過陰離子交換膜向b極方向移動

D.陽極反應：2HCHO-2e+40H=2HC00+2H2O+H2T

K答案aA

K祥解》

據(jù)圖示可知，b電極上HCHO轉化為HCOO,而HCHO轉化為HCOCT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

送H喘嗡＜二"七,呆可知：反應區(qū)甯做后生成

的轉化為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-=H2f,陰極水得電子生成氫氣：2H2O-2e=H2T+2OH-。

K解析XA.由以上分析可知，陽極反應：①HCHO+OH-e-THCOOH+；H2,②HCOOH+OH=HCOO-+H2O,

陰極反應2H2O-2e-=H2T+2OH-,即轉移2moi電子時，陰、陽兩極各生成Imollh,共2moi氏，而傳統(tǒng)電解

電解

水：2H2O=2H2T+O2T,轉移2moi電子，只有陰極生成Imollh,所以相同電量下H?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-=H2f+2OH,故B正確；

C.由電極反應式可知，電解過程中陰極生成0H-,負電荷增多，陽極負電荷減少，要使電解質溶液呈電中

性，OH-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，陽極反應涉及至1J：@HCHO+OH-e-^HCOOH+-H,@HC00H+0H=HC00+H20,

22

由(①+②)x2得陽極反應為：2HCHO-2e-+4OH=2HC00+2H2O+H2T,故D正確;

K答案X選A。

9.（2023?全國甲卷）用可再生能源電還原CO2時，采用高濃度的K+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

質

子

IrO-Ti交Cu

xKC1,

換電極

電極H2s溶液H3P溶液

膜

C2H4,C2H50H

A.析氫反應發(fā)生在IrO*-Ti電極上

B.C「從Cu電極遷移到IrO,-Ti電極

+

C.陰極發(fā)生的反應有：2CO2+12H+12e-=C2H4+4H2O

D.每轉移lmol電子，陽極生成H.2L氣體（標準狀況）

K答案Xc

R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—=O2f+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，氫離子通過質子交換膜由陽極室進入陰極室。

K解析XA.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.離子交換膜為質子交換膜，只允許氫離子通過，C1-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2H2<D-4e-=O2f+4H+,每轉移lmol

電子，生成0.25molC）2,在標況下體積為5.6L,故D錯誤；

K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K1,一段時間后

A.U型管兩側均有氣泡冒出，分別是C1?和。2

B.a處布條褪色，說明C1?具有漂白性

c.b處出現(xiàn)藍色，說明還原性：cr>r

D.斷開K-立刻閉合K2,電流表發(fā)生偏轉

K答案』D

（祥解》閉合K-形成電解池，電解飽和食鹽水，左側為陽極，陽極氯離子失去電子生成氯氣，電極反應

電解

為2C1-—2e-=C12f，右側為陰極，陰極電極反應為2H++2e-=H2f,總反應為2NaCl+2H2O==2NaOH+H2T+Cht，

據(jù)此解答。

K解析XA.根據(jù)分析，U型管兩側均有氣泡冒出，分別是CL和H2,A錯誤；

B.左側生成氯氣，氯氣遇到水生成HC10,具有漂白性，則a處布條褪色，說明HC10具有漂白性，B錯

誤；

C.b處出現(xiàn)藍色，發(fā)生C12+2KM2+2KC1,說明還原性：r>cr,C錯誤；

D.斷開K1,立刻閉合K?此時構成氫氯燃料電池，形成電流，電流表發(fā)生偏轉，D正確；

故選D。

11.（2023?廣東卷）用一種具有“卯樺”結構的雙極膜組裝電解池（下圖），可實現(xiàn)大電流催化電解KNOs溶液

制氨。工作時，凡。在雙極膜界面處被催化解離成H+和OHl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：KNO3+3H2O=NH3-H2O+2O2T+KOH

B.每生成1molNJVHz。，雙極膜處有9moi的H?。解離

C.電解過程中，陽極室中KOH的物質的量不因反應而改變

D.相比于平面結構雙極膜，“卯樺”結構可提高氨生成速率

K答案]]B

K祥解》由信息大電流催化電解KNOs溶液制氨可知，在電極a處KN。,放電生成NH3,發(fā)生還原反應,

故電極a為陰極，電極方程式為NO/8e+7H2。=?4應舊20+9011-，電極b為陽極，電極方程式為

4OH--4e=O2T+2H2O,“卯樺”結構的雙極膜中的H+移向電極a,OJT移向電極b。

K解析』A.由分析中陰陽極電極方程式可知，電解總反應為KNC>3+3H2O=NH3-H2O+2O2T+KOH,故

A正確；

B.每生成ImolNH/H?。，陰極得8moie,同時雙極膜處有8moi可進入陰極室，即有8moi的H?。解離，

故B錯誤；

C.電解過程中，陽極室每消耗4moi0H,同時有4moi0日通過雙極膜進入陽極室，KOH的物質的量不因

反應而改變，故C正確；

D.相比于平面結構雙極膜，“卯樺”結構具有更大的膜面積，有利于HQ被催化解離成H+和OH\可提高

氨生成速率，故D正確；

故選B。

12.（2023?湖北卷）我國科學家設計如圖所示的電解池，實現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術的綠色化。該裝置工

作時陽極無C1?生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為;onoLh-'下列說法錯誤的是

離千交換膜

透汽不透液態(tài)水

的PTEE股

30%KCH溶液

海水

A.b電極反應式為2HzO+Ze=HzT+ZOH-

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2皿1011-

K答案』D

（祥解力由圖可知，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-=H2f+2OH-,陽極反應為40任-4已=02日2H2O,

通電

電池總反應為2H2。=2H2T+O2T，據(jù)此解答。

（解析HA.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-=H2T+2OH;故A正確；

B.該裝置工作時陽極無CL生成且KOH濃度不變，陽極發(fā)生的電極反應為4OH-4e-=O2T+2H20,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ImolHz要消耗ImolHzO,生成H2的速率為jcmol.hT,則補水的速率也應是

.unol-h-1,故D錯誤；

（答案I選D。

13.（2023?重慶卷）電化學合成是一種綠色高效的合成方法。如圖是在酸性介質中電解合成半胱氨酸和煙酸

的示意圖。下列敘述埼誤的是

NH,

I

質

惰

惰S—CH—CH—COOH_“

子

胱乳酸性

性

交

—CH—CH—COOH電

電-

換

I極

極

NH,膜b

aNH2

HS—CH—CH—COOH半胱氨酸

A.電極a為陰極

B.可從電極b移向電極a

入/出—/COOH

-+

C.電極b發(fā)生的反應為：/|+2H2O-6e=[|J+6H

D.生成3moi半胱氨酸的同時生成Imol煙酸

K答案XD

K祥解X

該裝置是電解池，電極b上3-甲基毗咤轉化為煙酸過程中，加氧少氫、發(fā)生氧化反應，則b為陽極，a為陰

NH2

S—H^C—CH—COOHNH2

極，陰極電極反應式為］八八個ccu+2e-+2H+=2I八八八”

S—H2C—CH—COOHHS—H2C—CH—COOH

NH2

K解析XA.a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-甲基毗咤轉化為煙酸過程中發(fā)生氧化反應，在酸性介質中電極反應式為:

C正確;

COOHNH2

D.根據(jù)電子守恒可得關系式:~6e~6I，因此生成6moi

HS—H2C—CH—COOH

半胱氨酸的同時生成Imol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：2HQ+2e-=H2?+20JT

C.應選用陽離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液

D.改進設計中通過提高電極B上反應物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗

K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：2H2O+4e-+O2=4OH-,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NaOH溶液,

故C正確;

D.改進設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，K答案U為B。

15.（2023?遼寧卷）某無隔膜流動海水電解法制H?的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑PRT可抑制。2

產(chǎn)生。下列說法正確的是

PRTMnO.

A.b端電勢高于a端電勢B.理論上轉移2moi片生成4gH2

C.電解后海水pH下降D.陽極發(fā)生：C「+H￡)—2e-=HC1O+H+

（答案》D

K祥解》由圖可知，左側電極產(chǎn)生氧氣，則左側電極為陽極，電極a為正極，右側電極為陰極，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。

K解析XA.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.右側電極上產(chǎn)生氫氣的電極方程式為：2H++2e-=H2],則理論上轉移21noi-生成2gH2,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：Cl+HP-2e=HC1O+H+,D正確；

故選D。

16.（2022?海南卷）一種采用Hq（g）和N?（g）為原料制備NHJg）的裝置示意圖如下。

工作電源

固體氧化物電解質

下列有關說法正確的是

A.在b電極上，M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，固體氧化物電解質中一不斷減少

K答案』A

K解析》由裝置可知，b電極的N2轉化為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2C）2-+4e-=O2,據(jù)此分析解答；

A.由分析可得，b電極上N2轉化為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+3C）2-,陽極電極反應式為2O2-+4e=C）2,因此固體

氧化物電解質中-不會改變，D錯誤；

k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WOj/WO：數(shù)量不變

C.消耗Imol氧氣，可得到Imol硝酮D.外電路通過Imol電子，可得到Imol水

（答案》C

R解析XA.惰性電極2,Br-被氧化為Bm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，Imol二丁基-N-羥基胺失去2molH原子生成Imol硝酮,

氧氣最終生成水，根據(jù)氧原子守恒，消耗Imol氧氣，可得到2moi硝酮，故C錯誤；

D.外電路通過Imol電子，生成0.5molH2Ch,H2O2最終生成水，根據(jù)氧原子守恒，可得到Imol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。

序

裝置示意圖電解質溶液實驗現(xiàn)象

號

0.1mol/LCuSO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

①4

1"1+少量H2so4少。經(jīng)檢驗電解液中有Fe?+

Cu--二Fe

0.1mol/LCuSO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。

②4

電解質溶液

+過量氨水經(jīng)檢驗電解液中無Fe元素

下列說法不亞螂的是

A.①中氣體減少，推測是由于溶液中c（H*）減少，且Cu覆蓋鐵電極，阻礙H+與鐵接觸

+2+2+2+

B.①中檢測到Fe?+,推測可能發(fā)生反應：Fe+2H=Fe+H2,Fe+Cu=Fe+Cu

2+

C.隨陰極析出Cu,推測②中溶液c（C/+）減少，CU+4NH3［CulNHs）」"平衡逆移

D.②中加+生成［CU（NH3）J+,使得c（Cu?+）比①中溶液的小，Cu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。

K解析』A.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Fe+2H+=Fe2++Hz、Fe+Cu2+=Fe2++Cu,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，

2+

銅離子濃度不變，CU+4NH3,[CU(NH3)41*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C「氧化生成CU的反應

B.管道中可以生成氧化滅殺附著生物的NaClO

C.陰極生成的H2應及時通風稀釋安全地排入大氣

D.陽極表面形成的Mg(OH)2等積垢需要定期清理

K答案』D

R祥解X海水中除了水，還含有大量的Na+、ChMg2+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Ct會優(yōu)先失電子生成Cb,陰極區(qū)H2O優(yōu)先得電子生成H2和OH-,結合海水

成分及電解產(chǎn)物分析解答。

K解析』A.根據(jù)分析可知，陽極區(qū)海水中的。一會優(yōu)先失去電子生成Cb,發(fā)生氧化反應，A正確；

B.設置的裝置為電解池原理，根據(jù)分析知，陽極區(qū)生成的Cb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=H2T+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H?。解離為H+和0H，并在直流電場作用下分別問兩極遷移。下列說法正確的是

電源

0O

OOH

H2C

IIII2-石

鉛HO—C—C—HO—H

墨

電（乙醛酸）I（乙二醛）\

電

極H

，極

O+

、O0Hoox'<

IIII?II||2Br

H0—C—C—OHHO—C—C—H

（乙二酸）（乙醛酸）

飽和乙二酸溶液雙極膜乙二醛+KBr酸溶液

A.KBr在上述電化學合成過程中只起電解質的作用

OOOO

B.陽極上的反應式為:+2H++2e=IIII+H2O

HO-C-C-OHHO-C-C-H

C.制得2moi乙醛酸，理論上外電路中遷移了Imol電子

D.雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向鉛電極方向遷移

K答案XD

K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Bn,Bn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，0后移

向陽極。

R解析》A.KBr在上述電化學合成過程中除作電解質外，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BmBr2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，Imol乙二酸生成Imol乙醛酸轉移電子為2mol,Imol乙二醛生成Imol

乙醛酸轉移電子為2mol,根據(jù)轉移電子守恒可知每生成Imol乙醛酸轉移電子為Imol,因此制得2moi乙醛

酸時，理論上外電路中遷移了2moi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R答案』為D。

21.（2021?廣東卷）鉆（Co）的合金材料廣泛應用于航空航天、機械制造等領域。如圖為水溶液中電解制備

金屬鉆的裝置示意圖。下列說法正確的是

i室ntmf

A.工作時，I室和II室溶液的pH均增大

B.生成1molCo,［室溶液質量理論上減少16g

C.移除兩交換膜后，石墨電極上發(fā)生的反應不變

2+

D.電解總反應：2Co+2H2?！?Co+O2T+4H

K答案』D

K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=O2T+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H室移動，鉆電極為陰極，鉆離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成鉆，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++2H的通電2Co+O2T+4H+。

（解析』A.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H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Imol鉆，陽極有Imol水放電，則I室溶液質量減少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++2在0通電2Co+02T+4H+,故D正確；

故選D。

22.（2020?新課標H卷）電致變色器件可智能調控太陽光透過率，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AgxWCh,器件呈現(xiàn)藍色，對于該變化過程，下列敘

述錯誤的是

Ag固體電解質，只

允許Ag+通過

電電致變色層（W0,）

源透明導電層

A.Ag為陽極B.Ag+由銀電極向變色層遷移

元素的化合價升高

C.WD.總反應為：WO3+xAg=Ag.rWO3

［答案』C

（解析I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)固體電解質進入電致變色層，故B項正確；過程中，W由W03的+6價降低到AgxWCh

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；1答案》選C。

23.（2020?浙江卷）電解高濃度RCOONa（竣酸鈉）的NaOH溶液，在陽極RCOCT放電可得到R—R（烷

煌）。下列說法不.確的是（）

通電小小

A.電解總反應方程式：2RCOONa+2H2O^=R-R+2CO2T+H2T+2NaOH

B.RCOCF在陽極放電，發(fā)生氧化反應

C.陰極的電極反應：2H2O+2e=2OH+H2T

D.電解CH3cOONa、CH3cH2cOONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷

（答案》A

2

K解析X因為陽極RCOO-放電可得到R-R（烷煌）和產(chǎn)生CO2,在強堿性環(huán)境中，CO2會