電解池及其應(yīng)用、電化學(xué)腐蝕與防護(hù)（解析版）-2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義（新教材新高考）

備戰(zhàn)2025年高考化學(xué)【一輪-考點(diǎn)精講精練】復(fù)習(xí)講義

考點(diǎn)37電解池及其應(yīng)用、電化學(xué)腐蝕與防護(hù)

疆本講?講義概要

—.電解原理

二.電解原理的應(yīng)用

知識(shí)精講

三.金屬的腐蝕與防護(hù)

四.有關(guān)電化學(xué)的計(jì)算

選擇題：20題建議時(shí)長(zhǎng)：60分鐘

課后精練

實(shí)際時(shí)長(zhǎng)：

非選擇題：5題分鐘

吆夯基?知識(shí)精講________________________________________________

一.電解原理

1.電解和電解池

(1)電解：使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))而在陽(yáng)極、陰極引起氧化還原反應(yīng)的過(guò)程。電解是不可

逆的，電解質(zhì)導(dǎo)電一定發(fā)生化學(xué)變化。

(2)電解池：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。

(3)電解池的構(gòu)成

①外接電源；②兩個(gè)電極；③電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)；④形成閉合回路。

(4)放電：當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí)，失去或獲得電子，發(fā)生氧化或還原反應(yīng)的過(guò)程，稱(chēng)為放電。

2.電解池的工作原理

(1)以惰性電極電解CuCb溶液為例分析

電極名稱(chēng)：陰極、電極名稱(chēng)：陽(yáng)極

反應(yīng)類(lèi)型：還原反應(yīng)反應(yīng)類(lèi)型：氧化反應(yīng)

電極反應(yīng)式：

電極反應(yīng)式：Cu2++2e_^=Cu>

2Cl--2e-=C12f

CuCh溶液

誦由

總反應(yīng)方程式：CuCl2=^=Cu+Cl21

(2)電解過(guò)程的三個(gè)流向

①電子流向：電源負(fù)極-電解池陰極；電解池的陽(yáng)極一電源的正極;

②離子流向：陽(yáng)離子一電解池的陰極，陰離子一電解池的陽(yáng)極。

③電流方向：電源正極—電解池陽(yáng)極—電解質(zhì)溶液一陰極一負(fù)極。

3.陰、陽(yáng)兩極上的放電順序

在陽(yáng)極上陰離子失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，在陰極上陽(yáng)離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)的過(guò)程叫放電。離子

的放電順序取決于離子本身的性質(zhì)即離子得失電子的能力，另外也與離子的濃度及電極材料有關(guān)。

(1)陰極：陰極上放電的總是溶液中的陽(yáng)離子，與電極材料無(wú)關(guān)。

陽(yáng)離子放電順序?yàn)锳g+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸電離的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(指水電離

的)〉A(chǔ)13+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。(在溶液中AF+、Mg2+>Na+、Ca?+、K+等是不會(huì)在陰極上放電的，但在熔

融狀態(tài)下的物質(zhì)中會(huì)放電)

(2)陽(yáng)極:

①若是活性電極(銀以前包括銀在內(nèi)的金屬)作陽(yáng)極，則活性電極首先失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極被溶

解變成離子而進(jìn)入溶液，溶液中的陰離子不能失電子；

②若是惰性電極(如：Pt、石墨、Au等)作陽(yáng)極，則僅是溶液中的陰離子放電，常見(jiàn)陰離子的放電順序

為：金屬(Au、Pt除外)電極>S2->SC)32一>r>Br-含氧酸根離子。

(3)陰、陽(yáng)極放電后的產(chǎn)物

反應(yīng)物陰極金屬陽(yáng)離子(H+)陽(yáng)極活性金屬電極S2-rBr-ci-OH-

產(chǎn)物金屬32)金屬離子S。、

hBr2C122H2O

4.惰性電極電解電解質(zhì)溶液的四種類(lèi)型

與電源正極相連與電源負(fù)極相連

氧化.發(fā)生--陰極至二

陽(yáng)極

反應(yīng)二以反應(yīng)

陰離子陽(yáng)離子

移向

電解質(zhì)溶液——"J

(1)電解溶劑水

電解質(zhì)濃電解質(zhì)溶

電解質(zhì)類(lèi)型電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式PH

度變化液復(fù)原

陽(yáng)極2H2O-4e~=O2T+4H+

陰極4H++4b=2H2T

含氧酸，如H2s。4增大減小加水

電解，

總反應(yīng)式

2H2O----------2H2?+02T

陽(yáng)極4OH-4e-=O2T+2H2O

可溶性強(qiáng)堿，如陰極4HO+4e-=2Ht+4OH-

22增大增大加水

NaOH

電解,

總反應(yīng)式

2H2O----------2H2f+02T

陽(yáng)極2H2O-4e-=O2T+4H+

活潑金屬含氧酸

陰極4HO+4e-=2H2T+40H

鹽，如KNC(3、2增大不變加水

Na2SO4電解，

總反應(yīng)式2H2。-------2H2f+02T

(2)電解溶質(zhì)

電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液復(fù)

電解質(zhì)類(lèi)型電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式溶液pH

濃度原

陰極：2H++2b=H2T

無(wú)氧酸，如HC1陽(yáng)極：2C「一2e-=C12T減小增大通入HC1氣體

由解

總反應(yīng)式：2HCl=^=H2f+

Cl2T

陰極：Cu2++2e-=Cu

陽(yáng)極：

不活潑金屬無(wú)氧酸2Cl--2e-=C12T

加入CuCl2固體

鹽，如CuCb由ft?

總反應(yīng)式：CuCl2====Cu+

CI2T

（3）電解溶質(zhì)和溶劑水，生成H2和堿

電解質(zhì)（水溶液）電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復(fù)原

陽(yáng)極:2C1—2e-=Cl2f

陰極：。+

活潑金屬的無(wú)氧酸鹽2H225=H2T+2OH-

生成新電解質(zhì)增大通入HC1氣體

總反應(yīng)式：

（如NaCl）

電解

2C1-+2H2O----------CI2T+H2T+2OH-

（4）電解溶質(zhì)和溶劑水，生成。2和酸

電解質(zhì)（水溶液）電極反應(yīng)式及總反應(yīng)式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復(fù)原

陽(yáng)極：2H2。-4b=O2T+4H+

陰極：2Cu2++4b=2Cu

不活潑金屬的生成新電解

總反應(yīng)式：

減小加CuO或CuCO3

質(zhì)

含氧酸鹽[如CuSO4]

電解

2+

2CU+2H2O----------2CU+O2?+4H

+

【注意】電解后電解質(zhì)溶液的復(fù)原

電解后電解質(zhì)溶液復(fù)原遵循“少什么補(bǔ)什么”原則，先讓析出的產(chǎn)物（氣體或沉淀）恰好完全反應(yīng)，再將其

化合物投入電解后的溶液中即可。如:

@NaCl溶液：通HC1氣體(不能加鹽酸)；

②AgNCh溶液：加Ag2O固體；

③CuCb溶液：加CuCl2固體；

④KNO3溶液：加H2O；

⑤CuS04溶液：力口CuO或CuCC>3[不能力口012。、CU(OH)2、CU2(OH)2CO3]?

5.活性電極電解電解質(zhì)溶液的情況分析——用金屬電極電解下列電解質(zhì)溶液

/—小

陽(yáng)極為Cu,屬于活性電極，因此陽(yáng)極反應(yīng)

應(yīng)為金屬失電子

Cu\/Cu

_-2+

/陽(yáng)極：Cu2e=Cu

①銅為電極電解“H2s。4溶液

陰極：2H++2e-=H2T

__/電解

總反應(yīng)：Cu+H2s。4----------CuSCU+H2T

H2s溶:液

陽(yáng)極反應(yīng)Cu-2e-=Cu2+

陰極反應(yīng)Zn2++2e-=Zn

②用銅作電極電解ZnSCU溶液

電解

總反應(yīng)

Cu+ZnSO4----------CuSO4+ZnSO4

陽(yáng)極反應(yīng)Cu-2e-=Cu2+

③用銅作電極電解CuSCU溶液

陰極反應(yīng)Cu2++2e-==Cu

__

陽(yáng)極反應(yīng)Fe_2e+2OH^=Fe(OH)2

陰極反應(yīng)2HO+2e-=Ht+2OH-

④用鐵作電極電解NaOH溶液22

電解

總反應(yīng)Fe+2H2。-------Fe(OH)2+H2T

陽(yáng)極反應(yīng)2Ag_2e_+2Cl-=2AgCl

陰極反應(yīng)

⑤用Ag作電極電解稀鹽酸2H++2e-=H2T

電解

總反應(yīng)2Ag+2H++2C「------2Age1+H2T

陽(yáng)極反應(yīng)2A1-6e-+3H2O=A12O3+6H+

⑥以鋁材為陽(yáng)極，電解H2s。4

陰極反應(yīng)6H++6e-=3H2T

溶液，鋁材表面形成氧化膜

電解

總反應(yīng)

2A1+3H2。-------A12O3+3H2T

陽(yáng)極反應(yīng)

2A1-6e-+8OH-=2A1O2+4H2O

⑦用A1作電極電解NaOH溶

陰極反應(yīng)

液6H2O+6e-=3H2t+6OH

電解

總反應(yīng)

2A1+2H2O+2OH-----------2Ale)2+3氏f

6.混合溶液——用惰性電極電解CuSCU和NaCl的混合液（CuSCU與NaCl的物質(zhì)的量為1：1）,明顯分三個(gè)

階段，寫(xiě)出三個(gè)階段的陰、陽(yáng)兩極反應(yīng)式

陽(yáng)極反應(yīng)式：2C1--2e-^=C12T

陰極反應(yīng)式：-

第一階段Cu2++2e=Cu

由角球

總反應(yīng)化學(xué)方程式：CuCl2=?=Cu+Cl2T

陽(yáng)極反應(yīng)式：4OH--4e=2H2O+02?

陰極反應(yīng)式：Cu2++2e-^=Cu

第二階段

電角星

總反應(yīng)化學(xué)方程式：2CU2++2H2。--2CU+O2T+4H

+

陽(yáng)極反應(yīng)式：4OH-—45=2%0+。27

陰極反應(yīng)式：

第三階段2H2O+2e--H2T+2OH-

由解

總反應(yīng)化學(xué)方程式：2H2。=望=24?+。2T

二.電解原理的應(yīng)用

1.氯堿工業(yè)——電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣

習(xí)慣上把電解飽和食鹽水的工業(yè)生產(chǎn)叫做氯堿工業(yè)，其設(shè)備裝置如下:

陽(yáng)極室中電極反應(yīng)：2C「一2b=CbT，陰極室中的電極反應(yīng)：2H2。+25=H2T+20H-,陰極區(qū)H+

放電，破壞了水的電離平衡，使0H-濃度增大，陽(yáng)極區(qū)C1-放電，使溶液中的c（C「）減小，為保持電荷守恒,

陽(yáng)極室中的Na+通過(guò)陽(yáng)離子交換膜與陰極室中生成的0H-結(jié)合，得到濃的NaOH溶液。

裝置離子交換膜電解槽

陽(yáng)極鈦網(wǎng)（涂有鈦、釘?shù)妊趸锿繉樱?C「一2e-^Cl2T（氧化反應(yīng)）；

陰極碳鋼網(wǎng)：2H2。+25=%丁+20H-（還原反應(yīng)）。

電角星

①化學(xué)方程式：2NaCl+2H2。------2NaOH+H2t+Cl2To

總反應(yīng)

電角星

②離子方程式：2C「+2H2。------2OH-+H2T+CI2T。

①只允許陽(yáng)離子通過(guò)，阻止Cb、H2、OH-通過(guò)，這樣既能防止陰極產(chǎn)

生的比和陽(yáng)極產(chǎn)生的Cb相混合而引起爆炸，又能避免Cb和NaOH溶

陽(yáng)離子交換膜

液反應(yīng)CI2+2OH-=CI-+CIO-+H2O而影響燒堿的質(zhì)量。

②將電解槽隔成陽(yáng)極室和陰極室。

a、b、c、d加入或取出的物質(zhì)分別是精制飽和NaCl溶液；含少量NaOH

加入物質(zhì)

的水、淡鹽水、溶液；、分別是、

NaOHXYCbH2O

2.電鍍：電鍍是利用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的過(guò)程。

電鍍是一種特殊的電解，要求鍍件必須作陰極，鍍層金屬作陽(yáng)極，含鍍層金屬離子的可溶性鹽溶液作

電解質(zhì)溶液（作為電鍍液）。在直流電的作用下,陽(yáng)極金屬溶解在溶液中成為陽(yáng)離子，移向陰極，在陰極

獲得電子被還原成金屬，在鍍件表面覆蓋上一層均勻光潔而致密的鍍層。

特征：①陽(yáng)極本身放電被氧化，不斷溶解;

②宏觀上看無(wú)新物質(zhì)生成；

③電解液的總量、濃度、pH均不變。

④陽(yáng)極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量相等。

3.電解精煉粗銅:

①陽(yáng)極材料是粗銅，陰極材料是精銅，電解質(zhì)溶液是CuSOq溶液(或Cu(NOa)2溶液)。

②槌I中往往含有鋅、鐵、銀、銀、金等多種雜質(zhì)，當(dāng)含雜質(zhì)的銅在陽(yáng)極不斷溶解時(shí)，位于金屬活動(dòng)

性順序銅以前的金屬雜質(zhì)如Zn、Fe、Ni等，也會(huì)同時(shí)放電：

Zn_2e-=Zn2+>Fe—2e-=Fe2+->Ni—2e-=Ni2+->Cu_2e-=Cu2+,

位于金屬活動(dòng)性順序銅之后的金、銀等金屬雜質(zhì)，因?yàn)槭ル娮幽芰Ρ菴u弱，難以在陽(yáng)極失去電子變

成陽(yáng)離子溶解下來(lái)，而以陽(yáng)極泥的形式沉積下來(lái)，陽(yáng)極泥可作為提煉金、銀等貴重金屬的原料,這樣可得

符合電氣工業(yè)要求的純度達(dá)99.95%?99.98%的銅。

在陰極，由于溶液中的Zd+、Fe2+、Ni2+、H+等離子得到電子的能力均比CM+弱，且物質(zhì)的量濃度均比

CN+小，所以只有CM+在陰極獲得電子而析出Cu,這樣，在陰極就得到了純銅。

③長(zhǎng)時(shí)間電解后，CuSOq溶液的濃度變小，電解質(zhì)溶液必須補(bǔ)充。

④陽(yáng)極減少的質(zhì)量和陰極增加的質(zhì)量不相等；

電解精煉銅

Zn—2e-=Zn2+>Fe_2e-=Fe2+>

陽(yáng)極

-2+-2+

電極反應(yīng)Ni—2e=Ni>Cu_2e=CuO

陰極Cu2++2e-=Cu

電解質(zhì)溶液的濃度變化CUSO4溶液的濃度變小

【微點(diǎn)撥】電解精煉中，比需要精煉的金屬活潑的雜質(zhì)溶解，而不比需要精煉的金屬活潑的雜質(zhì)會(huì)沉積（如:

精煉保時(shí)Cu也會(huì)沉積）。

4.電冶金

本質(zhì)為M"++〃e--M,利用電解熔融鹽（或氧化物）的方法來(lái)冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。

總方程式陽(yáng)極、陰極反應(yīng)式

陽(yáng)極：2Cl--2e-=ClT

電角星2

冶煉鈉2NaCl（熔融）-------2Na+Cl2T

陰極：2Na++2e-=2Na

陽(yáng)極：2C1—2e-=ClT

電解2

冶煉鎂MgCb（熔融）------Mg+Cl2T

陰極：Mg2++2e-=Mg

陽(yáng)極：6O2-12e-=3Ot

電角犁2

冶煉鋁2Al2。3（絡(luò)觸）稱(chēng)~晶石"4A1+302$

陰極：4Al3++12e~=4Al

①電解熔融MgCb冶煉鎂，而不能電解熔融MgO冶煉鎂，因MgO的熔點(diǎn)很高。

②電解熔融AI2O3冶煉鋁，而不能電解AlCb冶煉鋁，因AlCb是共價(jià)化合物，其熔融態(tài)不導(dǎo)電。

三.金屬的腐蝕與防護(hù)

金屬的腐蝕是指金屬或者合金跟周?chē)佑|到的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而

金屬腐蝕內(nèi)容

腐蝕損耗的過(guò)程。

金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇?yáng)離子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。

(1)化學(xué)腐蝕：金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕，其

腐蝕過(guò)程沒(méi)有電流產(chǎn)生。

金屬腐蝕的類(lèi)型

(2)電化學(xué)腐蝕一不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí)，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)。

比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)

腐蝕過(guò)程有電流產(chǎn)生。

1.化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕的比較

類(lèi)型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕

金屬與其表面接觸的一些物質(zhì)(如。2、不純金屬與電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生原

條件

Cb、S02等)直接反應(yīng)而引起的腐蝕電池反應(yīng)

現(xiàn)象無(wú)電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生

本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被氧化

聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，目目化學(xué)腐蝕更普遍

2.析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較

以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析:

類(lèi)型析氫腐蝕(腐蝕過(guò)程中不斷有氫氣放出)吸氧腐蝕(反應(yīng)過(guò)程吸收氧氣)

水膜酸性較強(qiáng)(pH/4.3),如：NH4cl溶液、水膜酸性很弱或呈中性，且溶有一定量

條件

稀H2sO4等氧氣

-2+

電極負(fù)極Fe_2e=Fe

反應(yīng)正極

2H++2e-=H2T02+2H2。+4e-=4OH-

+2+

總反應(yīng)式Fe+2H=Fe+H，T2Fe+O2+2H,O=2Fe(OH)2

①鋼鐵暴露在潮濕空氣中主要發(fā)生的是吸氧腐蝕，鐵銹的形成過(guò)程中主要發(fā)生的

反應(yīng)為：

4Fe(OH)2+。2+2H2O=4Fe(OH)3,

2Fe(OH)3=Fe2O3xHaCM鐵銹)+(3-x)H2O。

易錯(cuò)提醒②純度越高的金屬，腐蝕得越慢。

③不純的金屬或合金，在潮濕空氣中的腐蝕速率遠(yuǎn)大于在干燥、隔絕空氣條件下

的腐蝕速率。

④兩種腐蝕正極的現(xiàn)象不同：析氫腐蝕正極產(chǎn)生H2,氣體壓強(qiáng)變大，pH增大；

吸氧腐蝕正極吸收。2,氣體壓強(qiáng)變小，pH增大。

聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍

3.判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律

(1)對(duì)同一電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，腐蝕由快到慢：電解原理引起的腐蝕(即電解池的陽(yáng)極)〉原電池原理引起的

腐蝕(即原電池的負(fù)極)＞化學(xué)腐蝕〉有防護(hù)措施的腐蝕(即電解池的陰極、原電池的正極及加有鍍層的金屬

等)。

(2)活潑性不同的兩種金屬，活潑性差異越大，較活潑的金屬腐蝕越快。

(3)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，一般電解質(zhì)溶液濃度越大，金屬腐蝕越快。

(4)同一金屬在不同電解質(zhì)溶液中，金屬腐蝕的快慢：強(qiáng)電解質(zhì)溶液〉弱電解質(zhì)溶液＞非電解質(zhì)溶液。

4.金屬的防護(hù)

(1)電化學(xué)保護(hù)法

①犧牲陽(yáng)極法——原電池原理

a.負(fù)極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬;

b.正極：被保護(hù)的金屬設(shè)備。

-I1丫1+

②外加電流法——電解原理

鋼

閘

a.陰極：被保護(hù)的金屬設(shè)備;門(mén)

(

陰

極

b.陽(yáng)極：惰性金屬。)

(2)改變金屬材料的組成，如制成合金、不銹鋼等。

(3)在金屬表面覆蓋保護(hù)層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。

(4)金屬防護(hù)效果比較：外加電流法防腐〉犧牲陽(yáng)極法防腐〉有一般防護(hù)條件的防腐。

四.有關(guān)電化學(xué)的計(jì)算

1.計(jì)算類(lèi)型：電解的相關(guān)計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算(如質(zhì)量、氣體的體積、某元素的化合價(jià)、溶液的

pH及物質(zhì)的量濃度等)。

2.電解計(jì)算的依據(jù)

(1)陽(yáng)極失去的電子數(shù)=陰極得到的電子數(shù)；

(2)串聯(lián)電路中通過(guò)各電解池的電子總數(shù)相等；

(3)電源輸出的電子總數(shù)和電解池中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)相等；

3.電解計(jì)算的方法

(1)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算

先寫(xiě)出電極反應(yīng)式，再寫(xiě)出總反應(yīng)式，最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計(jì)算。

（2）根據(jù)得失電子守恒計(jì)算

①用于串聯(lián)電路中陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物、相同電量等類(lèi)型的計(jì)算，其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電

子數(shù)相等。

②用于混合溶液中電解的分階段計(jì)算。

③根據(jù)得失電子守恒定律建立起已知量與未知量之間的橋梁，構(gòu)建計(jì)算所需的關(guān)系式。

如以通過(guò)4molb為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式：

4

4e?2cL（B「2、12）*Oo~2H2~2Cu~4Ag~-M

―V-----------'、,「

陽(yáng)極產(chǎn)物陰極產(chǎn)物

（式中M為金屬，”為其離子的化合價(jià)數(shù)值）

該關(guān)系式具有總攬電化學(xué)計(jì)算的作用和價(jià)值，熟記電極反應(yīng)式，靈活運(yùn)用關(guān)系式便能快速解答常見(jiàn)的

電化學(xué)計(jì)算問(wèn)題。

盜提能?課后精練_________________________________________________

1.我國(guó)科技自強(qiáng)自立，近年來(lái)取得了重大進(jìn)展，下列有關(guān)科技成果的說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.“科技冬奧，溫暖護(hù)航”-發(fā)熱服飾材料中的石墨烯是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料

B.“異域深海，電解制氫”-該過(guò)程將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能

C.“溫和壓力，巧獲甘醇”-溫和壓力下合成的乙二醇與丙三醇為同系物

D.“浩渺太空，無(wú)限征途”-月壤中磷酸鹽礦物的晶體結(jié)構(gòu)可用X射線衍射儀測(cè)定

【答案】C

【詳解】A.石墨烯是碳元素的一種單質(zhì)，是一種新型無(wú)機(jī)非金屬材料，故A正確；

B.電解水生成氫氣和氧氣，將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故B正確；

C.乙二醇與丙三醇的羥基個(gè)數(shù)不同，不是同系物，故C錯(cuò)誤；

D.X射線衍射儀測(cè)定晶體中原子的空間位置與排列，磷酸鹽礦物的晶體結(jié)構(gòu)可用X射線衍射儀測(cè)定，故D

正確；

選C。

2.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是

A.將O.lmolNH4cl溶于水，再滴加氨水至溶液恰好呈中性，則NH：數(shù)目為0.1名

B.0.02molNO和O.OlmolO2混合后氣體分子數(shù)為0。2"人

C.電解精煉銅時(shí)，陽(yáng)極質(zhì)量減少64g,則電路中通過(guò)的電子數(shù)目為2名

D.將0.05molAgCl投入1L水中，所得溶液中有個(gè)Ag+

【答案】A

【詳解】A.根據(jù)電中性，n(NHt)+n(H+)=n(OH-)+n(Cl-),溶液恰好呈中性n(H+)=n(OH)故

n(W；)=n(OH-))氯離子不水解,n(Cl-)=0.1mol,則0;數(shù)目為O.INA，A正確;

B.0.02molNO和O.OlmolO2混合后發(fā)生反應(yīng)2NO+O2=2NC>2即生成0.02molNC)2，但是由于存在2NO2^

N2O4,故混合后氣體分子數(shù)小于0.02NA，B錯(cuò)誤；

C.電解精煉銅時(shí)，陽(yáng)極上溶解的金屬有Cu及Zn、Fe等雜質(zhì)物質(zhì)，活動(dòng)性弱的金屬如Au、Pt會(huì)形成陽(yáng)極

泥沉淀在陽(yáng)極底部，在陰極上只有CM+得到電子，所以外電路中每通過(guò)2NA個(gè)電子，陰極質(zhì)量增加64g,

但陽(yáng)極質(zhì)量減少不能確定，C錯(cuò)誤；

D.AgCl是難溶的物質(zhì)，0.05molAgCl投入1L水中無(wú)法完全溶解，所得溶液中Ag+數(shù)目小于0.05NA，D

錯(cuò)誤；

本題選A。

3.NO-空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實(shí)現(xiàn)了制硝酸、發(fā)電、環(huán)保一體化。某興趣小組用該電池模擬工業(yè)處理廢

氣和廢水的過(guò)程，裝置如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

T交

0.6molL換

鹽酸膜

/b

NO+HO濃

2N室

M室縮

HNO3室

質(zhì)子交換膜11

(NHJSO4稀溶液O.lmolL_O.lmolL廢水

硫酸鹽酸(含Nicr)

甲乙丙

A.a膜為陰離子交換膜

B.乙池中陰極的電極反應(yīng)式為NO+5e—5H2O=NH：+6OH

C.當(dāng)濃縮室得到4L0.6moi?1?的鹽酸時(shí)，M室溶液的質(zhì)量變化為18g（溶液體積變化忽略不計(jì)）

D.標(biāo)況下，若甲池有1L2LO2參加反應(yīng)，則乙池中處理廢氣（SO2和NO）的總體積為15.68L

【答案】C

【詳解】A.由分析可知，a膜為陽(yáng)離子交換膜，故A錯(cuò)誤；

B.由分析可知，乙池中通入一氧化氮的電極為陽(yáng)極，酸性條件下一氧化氮在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)

生成鏤根離子和水，電極反應(yīng)式為NO+5e-+6H+=NH：+HQ,故B錯(cuò)誤；

C.當(dāng)濃縮室得到4L0.6moi/L鹽酸時(shí)，從M室通過(guò)陽(yáng)離子交換膜a膜進(jìn)入濃縮室的氫離子物質(zhì)的量為

（0.6mol/L—0.1mol/L）x4L=2mol/L,則M室消耗水的質(zhì)量為2moi/Lx；xl8g/mol=18g,故C正確；

D.由得失電子數(shù)目守恒可知，標(biāo)況下，若甲池有11.2L氧氣參加反應(yīng)時(shí)，乙池中處理廢氣的體積為

11.2L1]?L4

(22.4L/molx2+——:-------x-)x22.4L/mol=31.36L,故D錯(cuò)誤;

22.4L/mol5

故選C。

4.化學(xué)與生產(chǎn)、生活、社會(huì)密切相關(guān)。下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是

A.使用乙醇汽油可以減少汽車(chē)尾氣中氮氧化物的排放

B.實(shí)施CO?海底封存，需要將CO2進(jìn)行液化，液化過(guò)程中C0?的共價(jià)鍵被破壞

C.“深海一號(hào)”母船海水浸泡區(qū)的鋁基可保障船體不易腐蝕

D.飛船操縱桿的材料碳纖維與石墨烯互為同素異形體

【答案】C

【詳解】A.高溫下空氣中的氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)生成NO,NO與氧氣反應(yīng)生成NO?,則乙醇汽油的使用不能

減少汽車(chē)尾氣中氮氧化物的排放，A錯(cuò)誤；

B.二氧化碳是分子晶體，所以二氧化碳液化時(shí)，只改變分子間的作用力，不破壞分子內(nèi)的共價(jià)鍵，B錯(cuò)誤;

C.“深海一號(hào)”母船海水浸泡區(qū)的鋁基作負(fù)極可以與船體形成原電池，利用“犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法”可保障

船體不易腐蝕，C正確；

D.碳纖維是一種復(fù)合材料，屬于混合物，與石墨烯不互為同素異形體，D錯(cuò)誤；

故選C。

5.下列實(shí)驗(yàn)裝置使用正確的是

一段時(shí)間

后滴入

1/玻璃

K3[Fe(CN)6]

,溶液溫度計(jì)--攪拌器

Zn-iFe

內(nèi)筒杯蓋

經(jīng)過(guò)酸化隔熱層

三_的3%氯化-外殼

才鈉溶液

②

A.圖①裝置用于苯甲酸溶液蒸發(fā)濃縮B.圖②裝置用于驗(yàn)證金屬鋅保護(hù)鐵

C.圖③裝置用于測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱D.圖④裝置用于制備乙酸乙酯

【答案】C

【詳解】A.苯甲酸晶體100。(2升華，加熱易隨水蒸發(fā)，故不宜對(duì)苯甲酸溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，A錯(cuò)誤；

B.Fe2+與K3[Fe(CN%]溶液反應(yīng)生成藍(lán)色沉淀，但是Fe2+可能是KsIFeCN%]將鐵氧化得來(lái)的，無(wú)法驗(yàn)證金

屬鋅保護(hù)鐵，B錯(cuò)誤；

C.圖③裝置用于測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱，溫度計(jì)測(cè)溫度、玻璃攪拌器起攪拌作用，裝置密封、隔熱保溫效

果好，c正確；

D.圖④裝置用于制備乙酸乙酯，導(dǎo)管末端不能伸入液面下，利用飽和碳酸鈉收集乙酸乙酯，D錯(cuò)誤；

故選C。

6.鈣(鋰)介導(dǎo)電化學(xué)合成氨低能耗，效率高，是合成氨研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，以下為該裝置示意圖，下列有關(guān)

說(shuō)法正確的是

電源

電解質(zhì)

界面膜

”

H2青

體

擴(kuò)

擴(kuò)

散

常

電

極

極

含少量乙醇的有機(jī)溶劑

A.陰極區(qū)反應(yīng)：H2+2C2H5O--2e-=2C2H5OH

B.此裝置降低合成氨能耗的主要原因是鈣或鋰等金屬能高效解離氮?dú)庑纬上鄳?yīng)的氮化物

C.含少量乙醇的水溶液會(huì)使該裝置生產(chǎn)效率提高

D.整個(gè)裝置每生成Imol氨消耗1.5molCa2+

【答案】B

【詳解】A.由分析可知，氏在陽(yáng)極上失去電子，故陽(yáng)極區(qū)反應(yīng)式為：H2+2C2H5O-2e=2C2H5OH,A錯(cuò)誤；

B.由分析可知，此裝置降低合成氨能耗的主要原因是鈣或鋰等金屬能高效解離氮?dú)庑纬上鄳?yīng)的氮化物，B

正確；

C.由于水能與Ca直接反應(yīng)，故含少量乙醇的水溶液不會(huì)使該裝置生產(chǎn)效率提高反而降低，C錯(cuò)誤；

電解

D.由分析可知，電解的總反應(yīng)方程式為N2+3H2=2NH3,故整個(gè)裝置每生成Imol氨，不消耗Ca?+,Ca2+

只是電解質(zhì)導(dǎo)電，D錯(cuò)誤；

故答案為：Bo

7.電解硫酸鈉溶液制取電池正極材料LiNiiCOiM/Oz的前驅(qū)體NiiC°!Mni（OH）2,其工作原理如圖所示:

Na2sO4溶液

下列說(shuō)法正確的是

A.a是直流電源的負(fù)極，石墨電極發(fā)生還原反應(yīng)

B.交換膜A是陰離子交換膜，通電一段時(shí)間，I室pH上升

C.當(dāng)產(chǎn)生O.lmol的NLCOiMn{OH）2時(shí)，理論上純鈦電極上產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24L氣體

333

D.若將純鈦電極直接放入n室，則前驅(qū)體產(chǎn)率升高

【答案】c

【分析】由圖可知，前驅(qū)體在ni室生成，則n室的金屬陽(yáng)離子進(jìn)入ni室，交換膜B為陽(yáng)離子交換膜，則右側(cè)

純鈦電極為陰極，電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2T+2OH-,0T與金屬陽(yáng)離子結(jié)合得到前驅(qū)體，為保持電

荷守恒，交換膜A為陰離子交換膜，左側(cè)石墨電極為陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為2Hq-4e-=C)2T+4H+,所以電

解過(guò)程實(shí)際上是電解水；

【詳解】A.由上述分析可知，石墨為陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，則a為電源的正極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；

B.由分析可知，交換膜A為陰離子交換膜，左側(cè)電極反應(yīng)式為2HQ-4b=。2個(gè)+411+,產(chǎn)生H+,故pH

降低，B項(xiàng)錯(cuò)誤；

C.每生成O.lmol的NiiCOjMnj(OH)2,就相當(dāng)于生成ozmolOHI由電極反應(yīng)式：2HQ+2e-=H,個(gè)+2OJT

333

可知，理論上會(huì)生成O.lmolH2,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為2.24L,C項(xiàng)正確；

D.純鈦電極若直接放入II室，會(huì)導(dǎo)致接受電子的物質(zhì)不是水而是金屬離子，導(dǎo)致金屬單質(zhì)的生成，前驅(qū)體

產(chǎn)率降低，D項(xiàng)錯(cuò)誤；

答案選C。

8.將鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成原電池，兩電極間連接一個(gè)電流計(jì)。該電池中兩電極的總質(zhì)量為60g,

工作一段時(shí)間后，取出鋅片和銀片洗凈干燥后稱(chēng)重，總質(zhì)量為47g。已知NA=6.02x1()23mol-,電子電荷為

1.60X10-19C,則電池在該工作時(shí)間段內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線的電量為

A.9.6X104CB.1.9X104CC.3.8X104CD.7.6X104C

【答案】B

【分析】鋅比銀活潑，鋅能與稀硫酸反應(yīng)，銀不反應(yīng)，則鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成的原電池中Zn作負(fù)

極，Ag作正極，Zn失電子生成Zn2+,負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e=Zn2+,結(jié)合電極反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算。

【詳解】鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成的原電池中Zn作負(fù)極，Ag作正極，參加反應(yīng)的Zn的質(zhì)量為

13g

60g-47g=13g,n(Zn)=-———^=0.2mol,負(fù)極上Zn失電子生成Zi/,負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+,則電池在該

65g/mol

工作時(shí)間段內(nèi)通過(guò)導(dǎo)線的電量為0.2molx6.02xlO^mol-ix1.60x10-19C~l.9x104C,故選：B。

9.中國(guó)科研人員研制出一種新型Zn-NO2電池，通過(guò)自供電實(shí)現(xiàn)NO］轉(zhuǎn)化為NHj,裝置如圖