電解池及其應用、電化學腐蝕與防護（解析版）-2025年高考化學一輪復習講義（新教材新高考）

備戰(zhàn)2025年高考化學【一輪-考點精講精練】復習講義

考點37電解池及其應用、電化學腐蝕與防護

疆本講?講義概要

—.電解原理

二.電解原理的應用

知識精講

三.金屬的腐蝕與防護

四.有關電化學的計算

選擇題：20題建議時長：60分鐘

課后精練

實際時長：

非選擇題：5題分鐘

吆夯基?知識精講________________________________________________

一.電解原理

1.電解和電解池

(1)電解：使電流通過電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))而在陽極、陰極引起氧化還原反應的過程。電解是不可

逆的，電解質(zhì)導電一定發(fā)生化學變化。

(2)電解池：電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。

(3)電解池的構成

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

(4)放電：當離子到達電極時，失去或獲得電子，發(fā)生氧化或還原反應的過程，稱為放電。

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：陰極、電極名稱：陽極

反應類型：還原反應反應類型：氧化反應

電極反應式：

電極反應式：Cu2++2e_^=Cu>

2Cl--2e-=C12f

CuCh溶液

誦由

總反應方程式：CuCl2=^=Cu+Cl21

(2)電解過程的三個流向

①電子流向：電源負極-電解池陰極；電解池的陽極一電源的正極;

②離子流向：陽離子一電解池的陰極，陰離子一電解池的陽極。

③電流方向：電源正極—電解池陽極—電解質(zhì)溶液一陰極一負極。

3.陰、陽兩極上的放電順序

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

(1)陰極：陰極上放電的總是溶液中的陽離子，與電極材料無關。

陽離子放電順序為Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸電離的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(指水電離

的)〉A13+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。(在溶液中AF+、Mg2+>Na+、Ca?+、K+等是不會在陰極上放電的，但在熔

融狀態(tài)下的物質(zhì)中會放電)

(2)陽極:

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

解變成離子而進入溶液，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)作陽極，則僅是溶液中的陰離子放電，常見陰離子的放電順序

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

(3)陰、陽極放電后的產(chǎn)物

反應物陰極金屬陽離子(H+)陽極活性金屬電極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)溶液的四種類型

與電源正極相連與電源負極相連

氧化.發(fā)生--陰極至二

陽極

反應二以反應

陰離子陽離子

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)類型電極反應式及總反應式PH

度變化液復原

陽極2H2O-4e~=O2T+4H+

陰極4H++4b=2H2T

含氧酸，如H2s。4增大減小加水

電解，

總反應式

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

陽極4OH-4e-=O2T+2H2O

可溶性強堿，如陰極4HO+4e-=2Ht+4OH-

22增大增大加水

NaOH

電解,

總反應式

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

陽極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，

總反應式2H2。-------2H2f+02T

(2)電解溶質(zhì)

電解質(zhì)溶液電解質(zhì)溶液復

電解質(zhì)類型電極反應式及總反應式溶液pH

濃度原

陰極：2H++2b=H2T

無氧酸，如HC1陽極：2C「一2e-=C12T減小增大通入HC1氣體

由解

總反應式：2HCl=^=H2f+

Cl2T

陰極：Cu2++2e-=Cu

陽極：

不活潑金屬無氧酸2Cl--2e-=C12T

加入CuCl2固體

鹽，如CuCb由ft?

總反應式：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）電極反應式及總反應式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原

陽極:2C1—2e-=Cl2f

陰極：。+

活潑金屬的無氧酸鹽2H225=H2T+2OH-

生成新電解質(zhì)增大通入HC1氣體

總反應式：

（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）電極反應式及總反應式電解質(zhì)濃度溶液pH溶液復原

陽極：2H2。-4b=O2T+4H+

陰極：2Cu2++4b=2Cu

不活潑金屬的生成新電解

總反應式：

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)溶液的復原

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

陽極為Cu,屬于活性電極，因此陽極反應

應為金屬失電子

Cu\/Cu

_-2+

/陽極：Cu2e=Cu

①銅為電極電解“H2s。4溶液

陰極：2H++2e-=H2T

__/電解

總反應：Cu+H2s。4----------CuSCU+H2T

H2s溶:液

陽極反應Cu-2e-=Cu2+

陰極反應Zn2++2e-=Zn

②用銅作電極電解ZnSCU溶液

電解

總反應

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

陽極反應Cu-2e-=Cu2+

③用銅作電極電解CuSCU溶液

陰極反應Cu2++2e-==Cu

__

陽極反應Fe_2e+2OH^=Fe(OH)2

陰極反應2HO+2e-=Ht+2OH-

④用鐵作電極電解NaOH溶液22

電解

總反應Fe+2H2。-------Fe(OH)2+H2T

陽極反應2Ag_2e_+2Cl-=2AgCl

陰極反應

⑤用Ag作電極電解稀鹽酸2H++2e-=H2T

電解

總反應2Ag+2H++2C「------2Age1+H2T

陽極反應2A1-6e-+3H2O=A12O3+6H+

⑥以鋁材為陽極，電解H2s。4

陰極反應6H++6e-=3H2T

溶液，鋁材表面形成氧化膜

電解

總反應

2A1+3H2。-------A12O3+3H2T

陽極反應

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

⑦用A1作電極電解NaOH溶

陰極反應

液6H2O+6e-=3H2t+6OH

電解

總反應

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

階段，寫出三個階段的陰、陽兩極反應式

陽極反應式：2C1--2e-^=C12T

陰極反應式：-

第一階段Cu2++2e=Cu

由角球

總反應化學方程式：CuCl2=?=Cu+Cl2T

陽極反應式：4OH--4e=2H2O+02?

陰極反應式：Cu2++2e-^=Cu

第二階段

電角星

總反應化學方程式：2CU2++2H2。--2CU+O2T+4H

+

陽極反應式：4OH-—45=2%0+。27

陰極反應式：

第三階段2H2O+2e--H2T+2OH-

由解

總反應化學方程式：2H2。=望=24?+。2T

二.電解原理的應用

1.氯堿工業(yè)——電解飽和食鹽水制燒堿、氯氣和氫氣

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

陽極室中電極反應：2C「一2b=CbT，陰極室中的電極反應：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，陽極區(qū)C1-放電，使溶液中的c（C「）減小，為保持電荷守恒,

陽極室中的Na+通過陽離子交換膜與陰極室中生成的0H-結合，得到濃的NaOH溶液。

裝置離子交換膜電解槽

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

陰極碳鋼網(wǎng)：2H2。+25=%丁+20H-（還原反應）。

電角星

①化學方程式：2NaCl+2H2。------2NaOH+H2t+Cl2To

總反應

電角星

②離子方程式：2C「+2H2。------2OH-+H2T+CI2T。

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

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

陽離子交換膜

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

②將電解槽隔成陽極室和陰極室。

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,陽極金屬溶解在溶液中成為陽離子，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陽極本身放電被氧化，不斷溶解;

②宏觀上看無新物質(zhì)生成；

③電解液的總量、濃度、pH均不變。

④陽極減少的質(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)，當含雜質(zhì)的銅在陽極不斷溶解時，位于金屬活動

性順序銅以前的金屬雜質(zhì)如Zn、Fe、Ni等，也會同時放電：

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

位于金屬活動性順序銅之后的金、銀等金屬雜質(zhì)，因為失去電子能力比Cu弱，難以在陽極失去電子變

成陽離子溶解下來，而以陽極泥的形式沉積下來，陽極泥可作為提煉金、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長時間電解后，CuSOq溶液的濃度變小，電解質(zhì)溶液必須補充。

④陽極減少的質(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+>

陽極

-2+-2+

電極反應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)會沉積（如:

精煉保時Cu也會沉積）。

4.電冶金

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

總方程式陽極、陰極反應式

陽極：2Cl--2e-=ClT

電角星2

冶煉鈉2NaCl（熔融）-------2Na+Cl2T

陰極：2Na++2e-=2Na

陽極：2C1—2e-=ClT

電解2

冶煉鎂MgCb（熔融）------Mg+Cl2T

陰極：Mg2++2e-=Mg

陽極：6O2-12e-=3Ot

電角犁2

冶煉鋁2Al2。3（絡觸）稱~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是共價化合物，其熔融態(tài)不導電。

三.金屬的腐蝕與防護

金屬的腐蝕是指金屬或者合金跟周圍接觸到的化學物質(zhì)發(fā)生化學反應而

金屬腐蝕內(nèi)容

腐蝕損耗的過程。

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

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

腐蝕過程沒有電流產(chǎn)生。

金屬腐蝕的類型

(2)電化學腐蝕一不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時，會發(fā)生原電池反應。

比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學腐蝕。電化學

腐蝕過程有電流產(chǎn)生。

1.化學腐蝕與電化學腐蝕的比較

類型化學腐蝕電化學腐蝕

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)直接反應而引起的腐蝕電池反應

現(xiàn)象無電流產(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)系兩者往往同時發(fā)生，目目化學腐蝕更普遍

2.析氫腐蝕與吸氧腐蝕的比較

以鋼鐵的腐蝕為例進行分析:

類型析氫腐蝕(腐蝕過程中不斷有氫氣放出)吸氧腐蝕(反應過程吸收氧氣)

水膜酸性較強(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+

電極負極Fe_2e=Fe

反應正極

2H++2e-=H2T02+2H2。+4e-=4OH-

+2+

總反應式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，鐵銹的形成過程中主要發(fā)生的

反應為：

4Fe(OH)2+。2+2H2O=4Fe(OH)3,

2Fe(OH)3=Fe2O3xHaCM鐵銹)+(3-x)H2O。

易錯提醒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,氣體壓強變大，pH增大；

吸氧腐蝕正極吸收。2,氣體壓強變小，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)對同一電解質(zhì)溶液來說，腐蝕由快到慢：電解原理引起的腐蝕(即電解池的陽極)〉原電池原理引起的

腐蝕(即原電池的負極)＞化學腐蝕〉有防護措施的腐蝕(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)對同一種電解質(zhì)溶液來說，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

(1)電化學保護法

①犧牲陽極法——原電池原理

a.負極：比被保護金屬活潑的金屬;

b.正極：被保護的金屬設備。

-I1丫1+

②外加電流法——電解原理

鋼

閘

a.陰極：被保護的金屬設備;門

(

陰

極

b.陽極：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)金屬防護效果比較：外加電流法防腐〉犧牲陽極法防腐〉有一般防護條件的防腐。

四.有關電化學的計算

1.計算類型：電解的相關計算包括兩極產(chǎn)物的定量計算(如質(zhì)量、氣體的體積、某元素的化合價、溶液的

pH及物質(zhì)的量濃度等)。

2.電解計算的依據(jù)

(1)陽極失去的電子數(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.電解計算的方法

(1)根據(jù)總反應式計算

先寫出電極反應式，再寫出總反應式，最后根據(jù)總反應式列出比例式計算。

（2）根據(jù)得失電子守恒計算

①用于串聯(lián)電路中陰陽兩極產(chǎn)物、正負兩極產(chǎn)物、相同電量等類型的計算，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，構建計算所需的關系式。

如以通過4molb為橋梁可構建如下關系式：

4

4e?2cL（B「2、12）*Oo~2H2~2Cu~4Ag~-M

―V-----------'、,「

陽極產(chǎn)物陰極產(chǎn)物

（式中M為金屬，”為其離子的化合價數(shù)值）

該關系式具有總攬電化學計算的作用和價值，熟記電極反應式，靈活運用關系式便能快速解答常見的

電化學計算問題。

盜提能?課后精練_________________________________________________

1.我國科技自強自立，近年來取得了重大進展，下列有關科技成果的說法錯誤的是

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

B.“異域深海，電解制氫”-該過程將電能轉(zhuǎn)化為化學能

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，無限征途”-月壤中磷酸鹽礦物的晶體結構可用X射線衍射儀測定

【答案】C

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

B.電解水生成氫氣和氧氣，將電能轉(zhuǎn)化為化學能，故B正確；

C.乙二醇與丙三醇的羥基個數(shù)不同，不是同系物，故C錯誤；

D.X射線衍射儀測定晶體中原子的空間位置與排列，磷酸鹽礦物的晶體結構可用X射線衍射儀測定，故D

正確；

選C。

2.設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是

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，陽極質(zhì)量減少64g,則電路中通過的電子數(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錯誤；

C.電解精煉銅時，陽極上溶解的金屬有Cu及Zn、Fe等雜質(zhì)物質(zhì)，活動性弱的金屬如Au、Pt會形成陽極

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

但陽極質(zhì)量減少不能確定，C錯誤；

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

錯誤；

本題選A。

3.NO-空氣質(zhì)子交換膜燃料電池實現(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

氣和廢水的過程，裝置如圖所示，下列說法正確的是

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式為NO+5e—5H2O=NH：+6OH

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

D.標況下，若甲池有1L2LO2參加反應，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膜為陽離子交換膜，故A錯誤；

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

生成鏤根離子和水，電極反應式為NO+5e-+6H+=NH：+HQ,故B錯誤；

C.當濃縮室得到4L0.6moi/L鹽酸時，從M室通過陽離子交換膜a膜進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，標況下，若甲池有11.2L氧氣參加反應時，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錯誤;

22.4L/mol5

故選C。

4.化學與生產(chǎn)、生活、社會密切相關。下列有關說法中正確的是

A.使用乙醇汽油可以減少汽車尾氣中氮氧化物的排放

B.實施CO?海底封存，需要將CO2進行液化，液化過程中C0?的共價鍵被破壞

C.“深海一號”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.高溫下空氣中的氮氣和氧氣反應生成NO,NO與氧氣反應生成NO?,則乙醇汽油的使用不能

減少汽車尾氣中氮氧化物的排放，A錯誤；

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

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

船體不易腐蝕，C正確；

D.碳纖維是一種復合材料，屬于混合物，與石墨烯不互為同素異形體，D錯誤；

故選C。

5.下列實驗裝置使用正確的是

一段時間

后滴入

1/玻璃

K3[Fe(CN)6]

,溶液溫度計--攪拌器

Zn-iFe

內(nèi)筒杯蓋

經(jīng)過酸化隔熱層

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裝置用于驗證金屬鋅保護鐵

C.圖③裝置用于測定中和反應的反應熱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)，故不宜對苯甲酸溶液進行蒸發(fā)濃縮，A錯誤；

B.Fe2+與K3[Fe(CN%]溶液反應生成藍色沉淀，但是Fe2+可能是KsIFeCN%]將鐵氧化得來的，無法驗證金

屬鋅保護鐵，B錯誤；

C.圖③裝置用于測定中和反應的反應熱，溫度計測溫度、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錯誤；

故選C。

6.鈣(鋰)介導電化學合成氨低能耗，效率高，是合成氨研究的熱點領域，以下為該裝置示意圖，下列有關

說法正確的是

電源

電解質(zhì)

界面膜

”

H2青

體

擴

擴

散

常

電

極

極

含少量乙醇的有機溶劑

A.陰極區(qū)反應：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氣形成相應的氮化物

C.含少量乙醇的水溶液會使該裝置生產(chǎn)效率提高

D.整個裝置每生成Imol氨消耗1.5molCa2+

【答案】B

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

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氣形成相應的氮化物，B

正確；

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

電解

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

只是電解質(zhì)導電，D錯誤；

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

下列說法正確的是

A.a是直流電源的負極，石墨電極發(fā)生還原反應

B.交換膜A是陰離子交換膜，通電一段時間，I室pH上升

C.當產(chǎn)生O.lmol的NLCOiMn{OH）2時，理論上純鈦電極上產(chǎn)生標準狀況下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室的金屬陽離子進入ni室，交換膜B為陽離子交換膜，則右側(cè)

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

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

解過程實際上是電解水；

【詳解】A.由上述分析可知，石墨為陽極，發(fā)生氧化反應，則a為電源的正極，A項錯誤；

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

降低，B項錯誤；

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

333

可知，理論上會生成O.lmolH2,在標準狀況下的體積為2.24L,C項正確；

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

產(chǎn)率降低，D項錯誤；

答案選C。

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

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

1.60X10-19C,則電池在該工作時間段內(nèi)通過導線的電量為

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，銀不反應，則鋅片和銀片浸入稀硫酸中組成的原電池中Zn作負

極，Ag作正極，Zn失電子生成Zn2+,負極反應式為Zn-2e=Zn2+,結合電極反應式進行計算。

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

13g

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

65g/mol

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

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