考點23電解池金屬的腐蝕與防護（核心考點精講精練）-備戰(zhàn)2025年高考化學一輪復(fù)習考點幫（新高考）（解析版）

考點23電解池金屬的腐蝕與防護目錄TOC\o"1-3"\h\u 11.高考真題考點分布 12.命題規(guī)律及備考策略 1 3考法01電解原理 3考法02電解原理的應(yīng)用 8考法03金屬的腐蝕與防護 13 181.高考真題考點分布考點內(nèi)容考點分布電解原理2024·甘肅卷7題，3分；2024·廣東卷16題，3分；2023浙江1月選考11題，3分；2023遼寧卷7題，3分；2022廣東卷10題，2分；2022北京卷13題，3分；2021海南卷9題，4分；2021天津卷11題，3分；電解原理綜合應(yīng)用2024·湖北卷，14題3分；2024·山東卷13題，4分；2024·山東卷13題，4分；2024·遼吉黑卷12題，3分；2023湖北卷10題，3分；2023全國甲卷13題，6分；2023浙江6月選考13題，3分；2023北京卷5題，3分；2023廣東卷13題，4分；2023廣東卷16題，4分；2022重慶卷12題，4分；2022海南卷9題，4分；2022湖北卷14題，3分；2022湖南卷8題，3分；2022浙江1月選考21題，2分；2022浙江6月選考21題，2分；2021全國甲卷13題，6分；2021廣東卷16題，4分；2021湖北卷15題，3分；2021遼寧卷13題，3分；金屬的腐蝕與防護2024·廣東卷5題，2分；2024·浙江6月卷13題，3分；2024·浙江1月卷13題，3分；2022?廣東選擇性考試11題，4分；2021?全國乙卷12題，6分；2.命題規(guī)律及備考策略【命題規(guī)律】高頻考點從近幾年全國高考試題來看，電解池原理、電極方程式、電化學計算、氯堿工業(yè)、電鍍和粗銅的電解精煉、金屬腐蝕與防護仍是高考命題的熱點?！緜淇疾呗浴克拇箅娊忸愋皖愋蛯嵗姌O反應(yīng)式電解對象溶液pH變化溶液復(fù)原方法電解水型含氧酸H2SO4陽極：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑陰極：4H＋＋4e－=2H2↑總反應(yīng)：2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑水減小加水強堿NaOH陽極：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑陰極：4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－總反應(yīng)：2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑增大活潑金屬的含氧酸鹽KNO3陽極：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑陰極：4H2O＋4e－=2H2↑＋4OH－總反應(yīng)：2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2H2↑＋O2↑不變電解電解質(zhì)型無氧酸(氫氟酸除外)HCl陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑陰極：2H＋＋2e－=H2↑總反應(yīng)：2H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(電解))H2↑＋Cl2↑HCl增大通入HCl氣體不活潑金屬的無氧酸鹽CuCl2陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑陰極：Cu2＋＋2e－=Cu總反應(yīng)：Cu2＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up7(電解))Cu＋Cl2↑CuCl2－加CuCl2固體放氫生堿型活潑金屬的無氧酸鹽NaCl陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑陰極：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－總反應(yīng)：2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))H2↑＋Cl2↑＋2OH－NaCl和H2O增大通入HCl氣體放氧生酸型不活潑金屬的含氧酸鹽AgNO3陽極：2H2O－4e－=4H＋＋O2↑陰極：4Ag＋＋4e－=4Ag總反應(yīng)：4Ag＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))4Ag＋O2↑＋4H＋AgNO3和H2O減小加入Ag2O固體【命題預(yù)測】預(yù)計2025年高考會以新的情境載體考查有關(guān)金屬腐蝕與防護、電解池原理、電極方程式書寫、電化學計算等知識，題目難度一般較大?？挤?1電解原理1．電解和電解池(1)電解：在電流作用下，電解質(zhì)在兩個電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程。(2)電解池：電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。(3)電解池的構(gòu)成①有與電源相連的兩個電極。②電解質(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))。③形成閉合回路。2.電解池的構(gòu)成及工作原理【特別提醒】電子和離子的移動方向①電子：從電源負極流出后，流向電解池陰極；從電解池的陽極流出后流向電源的正極。②離子：陽離子移向電解池的陰極，陰離子移向電解池的陽極。3．陰陽兩極上放電順序(1)陰極：(與電極材料無關(guān))。氧化性強的先放電，放電順序：(2)陽極：若是活性電極作陽極，則活性電極首先失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。若是惰性電極作陽極，放電順序為注意：①陰極不管是什么材料，電極本身都不反應(yīng)，一定是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽離子放電。②最常用、最重要的放電順序為陽極：Cl－>OH－；陰極：Ag＋>Cu2＋>H＋。③電解水溶液時，K＋～Al3＋不可能在陰極放電，即不可能用電解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金屬。4.電解產(chǎn)物的判斷(1)陽極產(chǎn)物的判斷①活性電極(除Au、Pt以外的金屬材料作電極)，電極材料失電子，生成金屬陽離子。②惰性電極(Pt、Au、石墨)，要依據(jù)陰離子的放電順序加以判斷。陰離子的放電順序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根離子。S2－、I－、Br－、Cl－放電，產(chǎn)物分別是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放電，則得到H2O和O2。(2)陰極產(chǎn)物的判斷直接根據(jù)陽離子放電順序進行判斷。陽離子放電順序：Ag＋＞Fe3＋＞Cu2＋＞H＋(酸)＞Fe2＋＞Zn2＋＞H＋(水)＞Al3＋＞Mg2＋。①若金屬陽離子(Fe3＋除外)放電，則得到相應(yīng)金屬單質(zhì)；若H＋放電，則得到H2。②放電順序本質(zhì)遵循氧化還原反應(yīng)的優(yōu)先規(guī)律，即得(失)電子能力強的離子先放電?！疽族e提醒】電解池與原電池的比較電解池原電池能否自發(fā)使“不能”變?yōu)椤澳堋被蚴埂澳堋弊優(yōu)椤耙住蹦茏园l(fā)進行能量轉(zhuǎn)化電能轉(zhuǎn)化為化學能化學能轉(zhuǎn)化為電能裝置有外加電源無外加電源電極由外加電源決定：陽極：連電源的正極；陰極：連電源的負極由電極或反應(yīng)物性質(zhì)決定，稱為正極或負極反應(yīng)類型陽極：氧化反應(yīng)陰極：還原反應(yīng)負極：氧化反應(yīng)正極：還原反應(yīng)離子移動陽離子移向陰極陰離子移向陽極陽離子移向正極陰離子移向負極相同點都是電極上的氧化還原反應(yīng)，都必須有離子導(dǎo)體請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電、金屬導(dǎo)電都是物理變化。()(2)直流電源跟電解池連接后，電子從電源負極流向電解池陽極。()(3)電解稀硫酸制H2、O2時銅作陽極。()(4)電解CuCl2溶液，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{色。()(5)某些不能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)，通過電解可以實現(xiàn)。()(6)電解過程中電子流動方向為負極→陰極→電解質(zhì)溶液→陽極→正極。()(7)電解時，電子的移動方向為：電源負極→陰極→陽極→電源正極()(8)電解鹽酸、硫酸等溶液，H＋放電，溶液的pH逐漸增大()(9)用惰性電極電解CuSO4溶液一段時間后，加入Cu(OH)2可使電解質(zhì)溶液恢復(fù)到電解前的情況()(10)電解鹽酸、硫酸等溶液，H＋放電，溶液的pH均增大()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)×(8)×(9)×(10)×考向01考查電解原理及電極方程式【例1】（2024·湖南·模擬預(yù)測）是碘鹽的添加劑，常采用電解制備，裝置如圖所示。下列敘述錯誤的是A．銅極為陰極，產(chǎn)生還原性氣體B．原料室中向石墨極遷移，向銅極遷移C．石墨極反應(yīng)式為D．若電路上轉(zhuǎn)移電子，理論上原料室溶液減少【答案】D【分析】電解KI制備KIO3，則I的化合價從-1價升高到+5價，發(fā)生氧化反應(yīng)，則石墨電極為陽極，銅電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)；【解析】A．根據(jù)以上分析得知，銅極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，故A項正確B．原料室中OH?向陽極（石墨電極）遷移，K+向陰極（銅極）遷移，故B項正確；C．石墨極發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：，故C項正確；D．若電路上轉(zhuǎn)移0.6mol電子時，理論上原料室溶液減少的質(zhì)量=0.6×39g/mol+0.6×17g/mol=33.6g，故D項錯誤；故選D。【易錯警示】判斷電解池電極方法判斷依據(jù)電極電極材料電極反應(yīng)電子流向離子移向電極現(xiàn)象陽極與電源正極相連氧化反應(yīng)流出陰離子移向電極溶解或pH減小陰極與電源負極相連還原反應(yīng)流入陽離子移向電極增重或pH增大【思維建?！繒鴮戨姌O反應(yīng)式的方法1.利用雙線橋拆分法書寫當給出電解總反應(yīng)，可畫出雙線橋，標出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目，拆分成兩個半反應(yīng)。如鉛酸蓄電池充電時相當于電解池反應(yīng)。2.根據(jù)電極反應(yīng)物與產(chǎn)物運用“配電子、配電荷、配原子”書寫?？枷?2考查電解規(guī)律及其應(yīng)用【例2】（2024·江蘇南通·模擬預(yù)測）利用如圖所示裝置可實現(xiàn)化學儲氫。下列說法正確的是A．Y為電源負極B．電解后硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度減小C．電極a上發(fā)生的反應(yīng)為D．電解過程中每生成11.2LO2，理論上可儲存1molH2【答案】C【分析】由圖可知，在惰性電極a得到電子生成，惰性電極a為陰極，惰性電極b為陽極，H2O在陽極失去電子生成O2，以此解答。【解析】由分析可知，惰性電極b為陽極，與電源的正極相連，Y為電源正極，A錯誤；由分析可知，惰性電極b為陽極，H2O在陽極失去電子生成O2，電極方程式為：2H2O-4e-=O2+4H+，H+通過質(zhì)子交換膜進入陰極區(qū)，硫酸溶液中H+物質(zhì)的量不變，但水消耗了，硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度增大，B錯誤；由分析可知，在惰性電極a得到電子生成，電極方程式為：+6H++6e-=，C正確；未說明11.2LO2所處的溫度和壓強，無法計算O2的物質(zhì)的量，D錯誤；故選C?！緦c1】（2024·重慶·模擬預(yù)測）我國科研工作者通過電化學手段發(fā)展了苯甲酸(Ph-COOH)耦合電解水的中間產(chǎn)物羥基自由基(?OH)再生過氧苯甲酸(Ph-COOOH)，實現(xiàn)環(huán)烯烴環(huán)氧化的高選擇性催化合成，合成方法如圖所示。下列說法不正確的是A．Pt電極為陰極，離子交換膜a為質(zhì)子交換膜B．PbO2電極發(fā)生的反應(yīng)：C．該過程的總反應(yīng)為：D．n=2時，若外電路中轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上消耗環(huán)己烯0.5mol【答案】D【分析】由圖可知Pt電極氫得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，為陰極，則PbO2為陽極，氫離子通過陽離子交換膜進入陰極區(qū)；【解析】A．由分析可知，Pt電極為陰極，離子交換膜a為質(zhì)子交換膜，A正確；B．PbO2電極為陽極，水失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)：，B正確；C．由圖可知，陽極水生成羥基自由基(?OH)再生過氧苯甲酸，然后將環(huán)烯烴環(huán)氧化生成，陰極氫還原生成氫氣，總反應(yīng)為，C正確；

D．反應(yīng)中烯烴環(huán)氧化引入1個氧原子，電子轉(zhuǎn)移關(guān)系為~2e-，n=2時，若外電路中轉(zhuǎn)移2mol電子，理論上消耗環(huán)己烯1mol，D錯誤；故選D?！緦c2】（2024·湖南長沙·三模）近年研究發(fā)現(xiàn)，電催化和含氮物質(zhì)等)在常溫常壓下合成尿素，有助于實現(xiàn)“碳中和”及解決含氮廢水污染問題。用鉛酸蓄電池作電源，向含有一定濃度的酸性廢水中通至飽和，在電極上反應(yīng)生成，電解原理如圖所示。下列說法正確的是A．d為電源正極，該電極反應(yīng)式為B．為提高溶液導(dǎo)電性，電極區(qū)溶液中可加入少量氯化鈉C．當電極區(qū)生成尿素時，電極區(qū)質(zhì)量減少D．每轉(zhuǎn)化為尿素就有由極區(qū)遷移到極區(qū)【答案】C【分析】從電池結(jié)構(gòu)中有電源可知，該電池是電解池，從該電池的H+的移動方向可知，H+從b電極向a電極移動，電解池中陽離子從陽極移向陰極，所以a電極是陰極，b電極是陽極，所以d電極為電源的正極，c電極為電源的負極，據(jù)此解答。【解析】A．d電極為電源的正極，鉛酸蓄電池作電源時的正極反應(yīng)為：，故A錯誤；B．b電極是陽極，加入少量氯化鈉后氯離子先放電，會產(chǎn)生氯氣，故B錯誤；C．3.0g尿素的物質(zhì)的量為=0.05mol，結(jié)合a極反應(yīng)式，轉(zhuǎn)移電子為0.8mol，b極的反應(yīng)式為，轉(zhuǎn)移0.8mol電子時，會消耗0.4molH2O，減少的質(zhì)量為7.2g，故C正確；D．電解池中陽離子從陽極移向陰極，H+從b電極向a電極移動，H+在a電極參與反應(yīng)，由其電極反應(yīng)式可知，每轉(zhuǎn)化為尿素則轉(zhuǎn)移的電子為16mol，通過質(zhì)子交換膜有16molH+，故D錯誤；故答案選C?？挤?2電解原理的應(yīng)用1.氯堿工業(yè)(1)電極反應(yīng)陽極：2Cl－－2e－=Cl2↑(氧化反應(yīng))；陰極：2H2O＋2e－=H2↑＋2OH－(還原反應(yīng))。(2)總反應(yīng)方程式：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(3)設(shè)備裝置裝置離子交換膜電解槽陽極鈦網(wǎng)(涂有鈦、釕等氧化物涂層)陰極碳鋼網(wǎng)陽離子交換膜①只允許陽離子通過，能阻止陰離子和氣體通過②將電解槽隔成陽極室和陰極室2.電鍍和電解精煉銅電鍍(Fe表面鍍Cu)電解精煉銅陽極電極材料鍍層金屬銅粗銅(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì))電極反應(yīng)Cu－2e－=Cu2＋Zn－2e－=Zn2＋、Fe－2e－=Fe2＋、Ni－2e－=Ni2＋、Cu－2e－=Cu2＋陰極電極材料待鍍金屬鐵純銅電極反應(yīng)Cu2＋＋2e－=Cu電解質(zhì)溶液含Cu2＋的鹽溶液注：電解精煉銅時，粗銅中的Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成陽極泥3.電冶金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。(1)冶煉鈉2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑陽極反應(yīng)式：2Cl－－2e－=Cl2↑；陰極反應(yīng)式：2Na＋＋2e－=2Na。(2)冶煉鎂MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑陽極反應(yīng)式：2Cl－－2e－=Cl2↑；陰極反應(yīng)式：Mg2＋＋2e－=Mg。(3)冶煉鋁2Al2O3(熔融)eq\o(=,\s\up11(電解),\s\do4(Na3AlF6))4Al＋3O2↑陽極反應(yīng)式：6O2－－12e－=3O2↑；陰極反應(yīng)式：4Al3＋＋12e－=__4Al。請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)在鍍件上電鍍銅時，也可以用惰性材料作陽極，用硫酸銅溶液作電解液。()(2)電解飽和食鹽水時，兩個電極均不能用金屬材料。()(3)電鍍銅和電解精煉銅時，電解質(zhì)溶液中c(Cu2＋)均保持不變。()(4)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3，也可以電解MgO和AlCl3。()(5)電解精煉時，陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料。()(6)用Zn作陽極，F(xiàn)e作陰極，ZnCl2作電解質(zhì)溶液，由于放電順序H＋>Zn2＋，不可能在鐵上鍍鋅。()(7)用銅做陰極，石墨做陽極，電解飽和食鹽水時，陽極的電極反應(yīng)式為2Cl－－2e－=Cl2↑()(8)粗銅精煉時，與電源正極相連的應(yīng)是粗銅，該極發(fā)生的電極反應(yīng)只有Cu－2e－=Cu2＋()(9)電鍍銅和電解精煉銅時，電解質(zhì)溶液中c(Cu2＋)均保持不變()(10)電解飽和食鹽水時，兩個電極均不能用金屬材料()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√(8)×(9)×(10)×考向01考查電解原理的傳統(tǒng)應(yīng)用【例1】（2024·河北·模擬預(yù)測）汞陰極法電解飽和食鹽水制取NaOH的原理如圖所示。下列說法正確的是A．電解室中可使用銅棒做陽極B．電解室中汞陰極的反應(yīng)為C．解汞室中的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)D．兩室聯(lián)合生產(chǎn)的總反應(yīng)為【答案】B【分析】由原理圖可知，電解室內(nèi)陽極反應(yīng)為：，陰極反應(yīng)為：；解汞室內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)為：?！窘馕觥緼．電解室中若使用銅棒做陽極，則發(fā)生反應(yīng)，因此不可使用銅棒做陽極，A錯誤；B．根據(jù)分析，電解室中汞陰極的反應(yīng)為：，B正確；C．解汞室中的鈉與水的反應(yīng)為放熱反應(yīng)，C錯誤；D．根據(jù)分析，電解室內(nèi)總反應(yīng)為：，D錯誤；故選B?？枷?2考查電解原理的新型應(yīng)用【例2】（2024·廣西貴港·模擬預(yù)測）乙醛酸(OHC-COOH)是一種重要的化工中間體。工業(yè)上以乙二醛為原料制備乙醛酸的裝置如圖所示，通電后，陽極產(chǎn)物將乙二醛氧化為乙醛酸。下列說法錯誤的是A．a(chǎn)極電勢高于b極B．離子交換膜為陰離子交換膜C．當有0.5mol離子通過離子交換膜時，理論上最多可生成乙醛酸的質(zhì)量為18.5gD．乙二醛被氧化的化學方程式：+H2O+Cl2→+2HCl【答案】B【分析】由題中信息：通電后，陽極產(chǎn)物將乙二醛氧化為乙醛酸，結(jié)合題中裝置圖，可知陽極生成的Cl2通入盛放鹽酸和乙二醛混合液一側(cè)，Cl2與乙二醛發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成Cl-移向與a電極相連的電極，與b電極相連的電極發(fā)生還原反應(yīng)，生成H2，a為電源正極，b為電源負極。根據(jù)電解原理，可知陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式為，陰極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)方程式為?！窘馕觥緼．據(jù)分析，a電極為正極，b電極為負極，因此a極電勢高于b極，故A正確；B．根據(jù)題意氫離子由左側(cè)經(jīng)離子交換膜進入右側(cè)，則離子交換膜為陽離子交換膜，故B錯誤；C．根據(jù)得失電子守恒有1molOHC—COOH~1molCl2~2mole-，則當有0.5mol離子通過離子交換膜時，理論上最多可生成乙醛酸的質(zhì)量為，故C正確；D．氯氣將乙二醛氧化為乙醛酸，自身被還原為氯離子，化學方程式為：+H2O+Cl2→+2HCl，故D正確；故選B?！舅季S建?！糠治鲭娊膺^程的思維流程【對點1】（2024·河南鄭州·模擬預(yù)測）利用雙極膜電滲析法電解食鹽水可獲得和，其工作原理如圖所示，已知在直流電的作用下，雙極膜中的解離成和。下列有關(guān)說法錯誤的是A．極為負極B．極的電極反應(yīng)式為C．工作一段時間后，極附近溶液的明顯變小D．若所得大于，說明陽極可能發(fā)生反應(yīng)【答案】C【分析】由離子移動方向可知，M為陽極，N為陰極?！窘馕觥坑蓸O上被還原成知極為陰極，極為負極，正確；極的電極反應(yīng)式為，B正確；極的電極反應(yīng)式為，由上述反應(yīng)可知，雙極膜中提供的與極消耗的的量相等，工作一段時間后，極附近溶液無明顯變化，C錯誤；當只發(fā)生反應(yīng)時，產(chǎn)物中，若出現(xiàn)，根據(jù)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)處處相等，說明陽極除了放電產(chǎn)生外、還可能放電產(chǎn)生，D正確；故選C?！緦c2】（2024·安徽合肥·三模）環(huán)氧乙烷()可用于生產(chǎn)乙二醇。電化學合成環(huán)氧乙烷()的裝置如圖所示：已知：下列說法錯誤的是A．Pt電極接電源正極B．制備1mol環(huán)氧乙烷，Ni電極區(qū)產(chǎn)生2molH2C．Pt電極區(qū)的反應(yīng)方程式為：CH2=CH2+Br2+H2O→HOCH2CH2BrD．電解完成后，將陽極區(qū)和陰極區(qū)溶液混合才可得到環(huán)氧乙烷【答案】B【分析】由題給信息：“”可知，在Pt電極，Br-失電子生成Br2，然后與水反應(yīng)的產(chǎn)物再與CH2=CH2發(fā)生反應(yīng)，所以Pt電極為陽極，Ni電極為陰極，水分子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣和氫氧根離子，鉀離子通過陽離子交換膜進入陰極區(qū)，電解完成后，將陽極區(qū)和陰極區(qū)溶液混合，HOCH2CH2Br在堿性條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷?！窘馕觥坑煞治隹芍c直流電源正極相連的鉑電極為電解池的陽極，故A正確；由題意可知，生成1mol環(huán)氧乙烷需要消耗1mol溴，則由得失電子數(shù)目守恒可知，陰極上生成氫氣的物質(zhì)的量為1mol，故B錯誤；由題給轉(zhuǎn)化關(guān)系可知，與直流電源正極相連的鉑電極為電解池的陽極，溴離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成溴，通入的乙烯與溴、水反應(yīng)生成HOCH2CH2Br，Pt電極區(qū)的反應(yīng)方程式為：CH2=CH2+Br2+H2O→HOCH2CH2Br，故C正確；由分析可知，電解完成后，將陽極區(qū)和陰極區(qū)溶液混合，HOCH2CH2Br在堿性條件下發(fā)生取代反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷，故D正確；故選B?？挤?3金屬的腐蝕與防護1.金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變成金屬陽離子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。2.化學腐蝕與電化學腐蝕類型化學腐蝕電化學腐蝕條件金屬跟干燥氣體或非電解質(zhì)液體接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸現(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，電化學腐蝕更普遍3.析氫腐蝕與吸氧腐蝕以鋼鐵的腐蝕為例進行分析：類型析氫腐蝕吸氧腐蝕條件水膜酸性較強水膜酸性很弱或呈中性電極反應(yīng)負極Fe－2e－=Fe2＋正極2H＋＋2e－=H2↑O2＋2H2O＋4e－=4OH－總反應(yīng)式Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑2Fe＋O2＋2H2O=2Fe(OH)2聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍鐵銹的形成：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3，2Fe(OH)3=Fe2O3·xH2O(鐵銹)＋(3－x)H2O?！痉椒记伞扛鶕?jù)介質(zhì)判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕正確判斷“介質(zhì)”溶液的酸堿性是分析析氫腐蝕和吸氧腐蝕的關(guān)鍵。潮濕的空氣、酸性很弱或中性溶液發(fā)生吸氧腐蝕；NH4Cl溶液、稀H2SO4等酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕。4.金屬的防護(1)改變金屬材料的組成如制成合金、不銹鋼等。(2)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。(3)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(shè)備。②外加電流法——電解原理a.陰極：被保護的金屬設(shè)備；b.陽極：惰性金屬。請判斷下列說法的正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)(1)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣。()(2)Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物。()(3)鋼鐵發(fā)生電化學腐蝕時，負極鐵失去電子生成Fe3＋。()(4)在金屬表面覆蓋保護層，若保護層破損后，就完全失去了對金屬的保護作用。()(5)犧牲陽極法構(gòu)成了原電池，能有效地保護金屬不容易被腐蝕。()(6)黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生銅綠()(7)生鐵比純鐵容易生銹()(8)在潮濕空氣中，鋼鐵表面形成水膜，金屬發(fā)生的一定是吸氧腐蝕()(9)鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性()(10)鍍鋅的目的是在鋼管表面形成Fe—Zn合金，增強鋼管的耐腐蝕能力()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√(6)√(7)√(8)×(9)√(10)×考向01考查金屬腐蝕與防護【例1】（2024·遼寧沈陽·模擬預(yù)測）我國首艘航母遼寧艦采用模塊制造再焊接組裝而成。實驗室模擬海水和淡水對焊接金屬材料的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是A．艦艇腐蝕主要是因為發(fā)生了化學腐蝕 B．圖甲是海水環(huán)境下的腐蝕情況C．腐蝕時負極反應(yīng)為： D．焊點附近可用鋅塊打“補丁”延緩腐蝕【答案】D【分析】由圖可知，該腐蝕過程是因為形成了原電池，F(xiàn)e比Sn活潑，F(xiàn)e作負極，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，Sn作正極被保護，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-，據(jù)此作答?！窘馕觥颗炌П桓g是因為形成了原電池，發(fā)生了電化學腐蝕，故A錯誤；海水中含有電解質(zhì)濃度大，腐蝕速度快，故乙為海水環(huán)境下的腐蝕情況，甲為淡水環(huán)境下的腐蝕情況，故B錯誤；Sn作正極被保護，電極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O=4OH-，F(xiàn)e作負極，電極反應(yīng)式為Fe-2e-=Fe2+，故C錯誤；焊點附近用鋅塊打“補丁”，Zn比Fe活潑，Zn作負極，F(xiàn)e作正極被保護，可延緩腐蝕，故D正確；故選D?？枷?2考查金屬腐蝕快慢【例2】（2024·江蘇南京·二模）如圖所示，下列敘述錯誤的是（）A.開關(guān)未閉合時，F(xiàn)e棒上B點腐蝕最快B.若X為NaCl，K與M連接，F(xiàn)e棒處pH最大C.若X為H2SO4，K與N連接，F(xiàn)e電極上發(fā)生反應(yīng)：2H＋＋2e－H2D.若X為H2SO4，K分別與N、M連接，F(xiàn)e腐蝕情況前者更慢【答案】B【解析】開關(guān)未閉合時，F(xiàn)e棒上B點同時與空氣、H2O接觸，腐蝕最快，A項正確；若X為NaCl，K與M連接，形成原電池，F(xiàn)e棒作負極，電極反應(yīng)為Fe－2e－Fe2＋，C棒作正極，電極反應(yīng)為O2＋4e－＋2H2O4OH－，故C棒處pH最大，B項錯誤；若X為H2SO4，K與N連接，形成原電池，F(xiàn)e棒為正極，電極反應(yīng)為2H＋＋2e－H2↑，C項正確；若X為H2【思維建模】判斷金屬腐蝕快慢的規(guī)律(1)對同一電解質(zhì)溶液來說，腐蝕速率的快慢：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防護措施的腐蝕。(2)對同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強電解質(zhì)溶液中>弱電解質(zhì)溶液中>非電解質(zhì)溶液中。(3)活動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，腐蝕速率越快。(4)對同一種電解質(zhì)溶液來說，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快?！緦c1】（2024·浙江舟山·模擬）某學習小組按下圖探究金屬電化學腐蝕與防護的原理，下列說法正確的是A．若b為正極，K連接A時，鐵棒防腐的方式稱為犧牲陽極的陰極保護法B．相同條件下，若X為食鹽水，K分別連接B、C時前者鐵棒的腐蝕速度更慢C．若X為模擬海水，K未閉合時鐵棒上E點表面鐵銹最多，腐蝕最嚴重的位置則是FD．若在X溶液中預(yù)先加入適量的K4[Fe(CN)6]溶液，可有效提升鐵棒腐蝕或防腐的觀察效果【答案】C【分析】K連接A時，可形成外加電流陰極保護法，被保護金屬Fe應(yīng)作為陰極；K連接B時，F(xiàn)e作為負極，被腐蝕；K連接C時，形成犧牲陽極的陰極保護法，即犧牲Zn，保護Fe，據(jù)此解答。【解析】A．犧牲陽極的陰極保護法原理為原電池，無外加電流；若b為正極，K連接A時，鐵棒成為電解池的陽極，加速腐蝕速率，A錯誤；B．K連接B時，F(xiàn)e作為負極，被腐蝕；K連接C時，Zn作負極，F(xiàn)e作正極，即犧牲Zn，保護Fe，所以后者鐵棒的腐蝕速度更慢，B錯誤；C．此時F位置腐蝕最嚴重，但Fe不是變成鐵銹，E點(界面處)氧氣濃度較大，生成的OH-濃度最大，而Fe(OH)2經(jīng)氧化才形成鐵銹，所以是E點鐵銹最多，C正確；D．Fe2+與K3[Fe(CN)6]溶液反應(yīng)產(chǎn)生藍色沉淀，通過觀察沉淀量的多少判斷鐵棒腐蝕或防腐的效果，應(yīng)加K3[Fe(CN)6]溶液，不是K4[Fe(CN)6]溶液，D錯誤；故選C。【對點2】（2024·安徽滁州·一模）鋼鐵工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，研究鋼鐵的防腐有著重要的意義。某課題組進行如下實驗：實驗裝置5min時現(xiàn)象25min時現(xiàn)象Ⅰ鐵釘表面及周邊未見明顯變化鐵釘周邊出現(xiàn)少量紅色和藍色區(qū)域，有少量紅棕色鐵銹生成Ⅱ鐵釘周邊出現(xiàn)紅色區(qū)域，未見藍色出現(xiàn)，鋅片周邊未見明顯變化鐵釘周邊紅色加深，區(qū)域變大，未見藍色出現(xiàn)，鋅片周邊未見明顯變化下列說法正確的是A．實驗Ⅱ中正極的電極反應(yīng)式為B．實驗Ⅱ中5min時出現(xiàn)紅色區(qū)域，說明鐵釘腐蝕速率比Ⅰ快C．由的陰離子配位數(shù)可推出其空間構(gòu)型為正六邊形D．若將Ⅱ中Zn片換成Cu片，推測Cu片周邊會出現(xiàn)紅色，鐵釘周邊會出現(xiàn)藍色【答案】D【分析】實驗I中鐵釘周邊出現(xiàn)少量紅色和藍色區(qū)域，有少量紅棕色鐵銹生成說明鐵做原電池的負極，鐵釘發(fā)生吸氧腐蝕被損耗，實驗Ⅱ中鐵釘周邊紅色加深，區(qū)域變大，未見藍色出現(xiàn)，鋅片周邊未見明顯變化說明鋅做原電池的負極被損耗，鐵做正極被保護，使鐵的腐蝕速率比實驗I慢?！窘馕觥坑煞治隹芍?，實驗Ⅱ中鐵為原電池的正極，水分子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子，電極反應(yīng)式為2H2O+O2+4e—=4OH—，故A錯誤；由分析可知，實驗Ⅱ中鋅做原電池的負極被損耗，鐵做正極被保護，使鐵的腐蝕速率比實驗I慢，故B錯誤；由鐵氰化鉀的陰離子配位數(shù)為6可知，配離子的空間構(gòu)型為正八邊形，故C錯誤；若將Ⅱ中鋅片換成銅片，金屬性強于銅的鐵為原電池的負極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成的亞鐵離子能與鐵氰化鉀溶液反應(yīng)生成藍色沉淀，銅為正極，水分子作用下氧氣在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子使溶液變?yōu)榧t色，故D正確；故選D。1．（2024·廣東江門·二模）挖掘文物價值，講好中國故事。下列文物不會發(fā)生電化學腐蝕的是選項ABCD文物名稱曾侯乙編鐘越王勾踐劍元青花四愛圖梅瓶銅鼎【答案】C【解析】根據(jù)原電池的構(gòu)成條件可知，常見的合金和潮濕的空氣構(gòu)成原電池，活潑金屬鐵或銅為負極，易發(fā)生電化學腐蝕中的吸氧腐蝕。編鐘、劍、銅鼎中，鐵、銅和潮濕的空氣構(gòu)成原電池，鐵為負極，易發(fā)生電化學腐蝕中的吸氧腐蝕；陶瓷瓶成分為硅酸鹽，屬于無機非金屬材料，化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易腐蝕，故選C。2．（2024·天津河西區(qū)·期末）下列關(guān)于各裝置圖的敘述正確的是A．用圖①裝置進行電鍍實驗，極為鍍層金屬，極為待鍍金屬制品B．圖②裝置鹽橋中的移向甲燒杯C．圖③裝置中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負極相連，稱之為“犧牲陽極法”D．圖④電解精煉銅的過程中，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量相等【答案】B【解析】A．圖①中電極a為陽極、電極b為陰極，若進行電鍍實驗，則a極為鍍層金屬、b極為待鍍金屬制品，A項錯誤；B．圖②中Zn為負極，Zn極電極反應(yīng)為Zn-2e-=Zn2+，Cu為正極，Cu極電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu，鹽橋中KCl的陰離子Cl-移向甲燒杯，B項正確；C．圖③裝置中鋼閘門與外接電源的負極相連，鋼閘門為陰極，輔助電極為陽極，稱之為“外加電流法”，C項錯誤；D．圖④電解精煉銅，粗銅為陽極，純銅為陰極，粗銅上是比Cu活潑的金屬Zn、Fe等先失電子轉(zhuǎn)化成Zn2+、Fe2+等，然后Cu失電子轉(zhuǎn)化成Cu2+，活潑性比Cu弱的金屬如Ag等形成陽極泥，純銅上的電極反應(yīng)為Cu2++2e-=Cu，根據(jù)得失電子守恒，陽極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量不相等，D項錯誤；答案選B。3．（2024·河北邯鄲·期末）某同學利用如圖所示裝置探究金屬的腐蝕與防護條件。對于該實驗下列說法正確的是A．①區(qū)鐵電極被腐蝕，Cu電極上產(chǎn)生大量氣泡B．②區(qū)鐵電極被腐蝕，Cu電極附近滴加酚酞溶液后變成紅色C．③區(qū)鐵電極被防護，F(xiàn)e電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-D．④區(qū)鐵電極被防護，Zn電極反應(yīng)式為Zn-2e-=Zn2+【答案】B【分析】①為原電池，F(xiàn)e為負極，發(fā)生氧化反應(yīng)，②為電解裝置，F(xiàn)e為陽極，③為原電池，F(xiàn)e為正極，④為電解裝置，F(xiàn)e為陽極，結(jié)合電極反應(yīng)解答該題?！窘馕觥緼．①為原電池，F(xiàn)e為負極，發(fā)生吸氧腐蝕，Cu電極上沒有氣體生成，故A錯誤；B．②區(qū)Cu電極為陰極，生成氫氣和氫氧化鈉，Cu電極附近滴加酚酞后變成紅色，F(xiàn)e為陽極，被氧化生成亞鐵離子，故B正確；C．③為原電池，F(xiàn)e為正極，電解質(zhì)溶液為中性溶液，電極反應(yīng)為：，Zn被氧化，電極反應(yīng)為，故C錯誤；D．④為電解裝置，F(xiàn)e為陽極，被氧化生成亞鐵離子，Zn電極為陰極，反應(yīng)式為，故D錯誤；故選：B。4．（2024·廣東揭陽·期中）城鎮(zhèn)的地下空間中常有金屬管道運輸系統(tǒng)和地鐵鐵軌等。當金屬管道或鐵軌在潮濕土壤中形成電流回路時，就會引起這些金屬制品的腐蝕。為了防止這類腐蝕的發(fā)生，某同學設(shè)計了如圖所示的裝置，下列說法不正確的是A．鋼鐵上發(fā)生還原反應(yīng)B．若導(dǎo)線與Mg塊連接，為犧牲陽極法C．若外加電源，導(dǎo)線應(yīng)連接外接電源的正極D．導(dǎo)線與Zn塊連接也可保護鋼鐵輸水管【答案】C【解析】A．為防止鋼鐵輸水管氧化，應(yīng)通過犧牲陽極法或外加電流法使其發(fā)生還原反應(yīng)，A正確；B．Mg為活潑金屬，可作為犧牲陽極，則將Mg與鋼鐵輸水管相連是用犧牲陽極法保護鋼鐵輸水管，B正確；C．若導(dǎo)線連接電源正極，則鋼鐵輸水管作陽極被氧化，故導(dǎo)線應(yīng)連接外接電源的負極，C錯誤；D．Zn為活潑金屬，可作為犧牲陽極，則將Zn與鋼鐵輸水管相連是用犧牲陽極法保護鋼鐵輸水管，D正確；故選C。5．（2024·山東濟南·模擬預(yù)測）下列實驗描述正確的是A．用酸堿中和滴定法可同時測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱和待測液濃度B．利用上圖該裝置驗證犧牲陽極保護法C．用98%的濃硫酸配制10%的稀硫酸，所需玻璃儀器為燒杯、玻璃棒D．將鍍鋅鐵皮放入稀硫酸中，待產(chǎn)生氫氣的速率突然減小，可以判斷鋅鍍層已反應(yīng)完全【答案】D【解析】A．酸堿中和滴定法是測定未知酸或堿溶液的濃度的，不能測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱，故A錯誤；B．利用上圖該裝置驗證犧牲陽極保護法，為了驗證Fe未被腐蝕，不應(yīng)該用KSCN溶液，而應(yīng)該用鐵氰化鉀溶液，用于驗證Fe2+，故B錯誤；C．用98%濃硫酸配制10%的稀硫酸，需要的儀器為量筒、燒杯、玻璃棒、容量瓶、膠頭滴管，故C錯誤；D．鋅、鐵和稀硫酸構(gòu)成原電池，鋅作負極，鐵作正極，原電池能加快鋅被腐蝕的速率，鐵的活潑性小于鋅，且只有鐵時，不能構(gòu)成原電池，所以生成氫氣的速率減小，所以當產(chǎn)生氫氣的速率速率突然減小，可以判斷鋅鍍層已反應(yīng)完全，故D正確；故選D。6．（2024·江西·模擬預(yù)測）利用電化學原理合成氨的裝置如圖所示，科學家研究表明，Ag、Hg、Pt和Au等能促進氮氣合成氨。下列敘述正確的是A．該裝置可將電能全部轉(zhuǎn)化成化學能B．N極可選擇銅、鋅等材料C．M極反應(yīng)式為D．4.48LH2發(fā)生氧化反應(yīng)時轉(zhuǎn)移0.4mol電子【答案】C【分析】該裝置屬于電解池，M極氮元素化合價降低發(fā)生還原反應(yīng)，即為陰極；N極氫元素化合價升高發(fā)生氧化反應(yīng)，即為陽極，據(jù)此回答。【解析】A．該裝置為電解池，電能主要轉(zhuǎn)化成化學能，還有部分轉(zhuǎn)化為其他形式能量如熱能等，A錯誤；B．N極為陽極，氫氣在陽極上發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)選擇惰性材料作陽極，而銅、鋅作陽極時會優(yōu)先發(fā)生氧化反應(yīng)，B錯誤；C．M極上N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3，即反應(yīng)式為，C正確；D．H2沒有指明“標準狀況”，不能根據(jù)氫氣體積計算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，D錯誤；故選C。7．（2024·河北滄州·三模）由辛二腈制備巴豆腈（2－丁烯腈，即，非氣態(tài)）的原理如下圖所示，下列說法正確的是已知：電流效率。A．催化電極與電源負極相連，電勢：催化電極催化電極B．電子移動方向：催化電極電源催化電極陰離子交換膜催化電極C．催化電極上發(fā)生反應(yīng)：D．若催化電極上生成氣體時，催化電極生成氣體，則電流效率約為【答案】C【分析】電解池中催化電極a為陽極，發(fā)生反應(yīng)：；催化電極為陰極，發(fā)生反應(yīng)：。【解析】A．根據(jù)分析，催化電極a為陽極，與電源正極相連，則電勢：催化電極催化電極b，A錯誤；B．電子不經(jīng)過內(nèi)電路，因此電子移動方向：催化電極電源催化電極，B錯誤；C．催化電極為陰極，發(fā)生反應(yīng)：，C正確；D．由可知，催化電極上生成氣體時，電解池轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為14mol。催化電極a上發(fā)生主反應(yīng)：（反應(yīng)中2mol對應(yīng)氣體），催化電極上發(fā)生副反應(yīng)：（副反應(yīng)中對應(yīng)氣體），設(shè)主、副反應(yīng)生成的氣體分別為、，則①，②，解方程組可知，因此，電流效率，D錯誤。答案選C。8．（2024·山東·二模）鈣(鋰)介導(dǎo)電化學合成氨低能耗，效率高，是合成氨研究的熱點領(lǐng)域，以下為該裝置示意圖，下列有關(guān)說法正確的是A．陰極區(qū)反應(yīng)：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(yīng)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1mol氨消耗1.5mol【答案】B【分析】由圖可知，通入氫氣的電極為陽極，氫氣在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成氫離子，氫離子與C2H5O-離子反應(yīng)生成C2H5OH，C2H5OH解離出氫離子和C2H5O-離子，通入氮氣的電極為陰極，鈣離子在陰極得到電子生成鈣，鈣與氮氣反應(yīng)生成Ca3N2，Ca3N2與氫離子反應(yīng)生成Ca2+和氨氣，則陰極的電極反應(yīng)式為Ca2++2e-=Ca，N2+3Ca=Ca3N2，Ca3N2+6H+=3Ca2++2NH3，電解的總反應(yīng)方程式為N2+3H22NH3，據(jù)此分析解題?！窘馕觥緼．由分析可知，H2在陽極上失去電子，故陽極區(qū)反應(yīng)式為：，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(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使該裝置生產(chǎn)效率提高反而降低，C錯誤；D．由分析可知，電解的總反應(yīng)方程式為N2+3H22NH3，故整個裝置每生成1mol氨，不消耗Ca2+，Ca2+只是電解質(zhì)導(dǎo)電，D錯誤；故答案為：B。9．（2024·湖南·模擬預(yù)測）2023年我國科學家通過鉑負載的氫氧化鎳正極實現(xiàn)了將充電過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物氧氣在放電過程中重新利用，工作原理如下圖所示：下列說法正確的是A．充電時，Zn電極的電極反應(yīng)式為B．充電時，電路中每通過1mol電子，陽極會產(chǎn)生1molNiOOHC．放電時，鉑作氧還原催化劑D．放電時，OH-移向氫氧化鎳所在的電極【答案】C【分析】根據(jù)圖示可知：放電時為負極，電極反應(yīng)為，Pt電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)；充電時電極應(yīng)連接電源負極，發(fā)生還原反應(yīng)：，Pt電極上被氧化變?yōu)镹iOOH，溶液中部分失去電子被氧化變?yōu)??！窘馕觥緼．充電時，電極為陰極，其電極反應(yīng)式為，故A錯誤；B．充電時，陽極由于有副反應(yīng)發(fā)生，電路中每通過1mol電子，產(chǎn)生的NiOOH小于1mol，故B錯誤；C．通過鉑負載的氫氧化鎳正極，可以將氧氣在放電過程中重新利用，所以放電時，鉑的作用為氧還原催化劑，故C正確；D．放電時，陰離子向負極遷移，故移向電極，故D錯誤。答案選C。10．（2024·山東菏澤·模擬預(yù)測）一種高鹽高氨氮難降解有機廢水的處理方法如圖所示，下列說法正確的是A．A區(qū)電極反應(yīng)式為B．電池工作時，由B區(qū)移向A區(qū)C．C區(qū)a電極接電源負極D．若B區(qū)1mol參加反應(yīng)，同時可生成【答案】A【分析】通過圖示可知連接正極的A區(qū)失去電子，為陽極區(qū)，發(fā)生氧化反應(yīng)，B區(qū)得到電子，為陰極區(qū)，發(fā)生還原反應(yīng)?！窘馕觥緼．A區(qū)發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，故A正確；B．電池工作時，由A區(qū)移向B區(qū)，B錯誤；C．C區(qū)a電極發(fā)生氧化反應(yīng)，應(yīng)接電源正極，故C錯誤；D．未指明標準狀況，所以無法計算的體積，故D錯誤；答案選A。11．（2024·湖南·二模）近日，石河子大學化學化工學院陳龍教授團隊開發(fā)催化電極實現(xiàn)甲醇制氫，如圖所示，下列敘述錯誤的是A．電極a與電源的負極連接B．每生成（標準狀況）氣體X時轉(zhuǎn)移電子C．電極b的反應(yīng)式為D．電解總反應(yīng)為【答案】B【分析】電極b上CH3OH失去電子變?yōu)镠COO-，電極b為陽極，電極反應(yīng)式為，電極a為陰極，水得到電子變?yōu)镠2，電極反應(yīng)式為?！窘馕觥緼．電極a為陰極，與電源負極連接，故A正確；B．（標準狀況）氣體物質(zhì)的量為0.1mol，根據(jù)電極反應(yīng)式可知，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.2mol，故B錯誤；C．電極b上CH3OH失去電子變?yōu)镠COO-，電極反應(yīng)式為，故C正確；D．陽極電極反應(yīng)式為，陰極電極反應(yīng)式為，即總反應(yīng)式為：，故D正確；故選B。12．（2024·四川綿陽·模擬預(yù)測）以鋰硫電池(電池的總反應(yīng)為)為電源，電解含的廢水制備硫酸和化肥的原理如圖(不考慮其他雜質(zhì)離子的反應(yīng))。下列說法正確的是A．a(chǎn)為鋰硫電池的負極B．電解池中膜2是陽離子交換膜C．鋰硫電池每消耗2.8g鋰，理論上M室產(chǎn)生1.12L氣體(標準狀況)D．電解一段時間后，原料室中溶液的pH會下降【答案】B【分析】電解含的廢水制備硫酸和化肥，由圖可知，左側(cè)石墨為陽極，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－＝O2↑+4H+，硫酸根離子透過膜1向左側(cè)遷移，右側(cè)石墨為陰極，電極反應(yīng)式為2H++2e－＝H2↑，銨根離子透過膜2向右側(cè)遷移，a極為正極，b極為負極，電極反應(yīng)式為Li－e－＝Li+，據(jù)此作答?！窘馕觥緼．左側(cè)石墨為陽極，故a極為正極，故A錯誤；B．硫酸根離子透過膜1向左側(cè)遷移，故膜1為陰離子交換膜，銨根離子透過膜2向右側(cè)遷移，故膜2為陽離子交換膜，故B正確；C．b極為負極，電極反應(yīng)式為Li－e－＝Li+，鋰硫電池每消耗2.8g即0.4mol鋰，轉(zhuǎn)移電子0.4mol，陽極（M室）生成0.1mol氧氣，標況下體積為2.24L，故C錯誤；D．電解一段時間后，原料室中硫酸銨濃度減小，溶液中氫離子濃度減小，溶液pH增大，故D錯誤；故選B。13．（2024·陜西安康·模擬預(yù)測）利用電解法將污染性氣體轉(zhuǎn)化為溶液的原理如圖所示。下列說法錯誤的是A．電解時，當有2mol透過質(zhì)子交換膜，則電極Y增重96gB．在電極b上的反應(yīng)式為C．電解過程中，由a極區(qū)向b極區(qū)遷移D．電解時溶液的濃度保持不變【答案】D【分析】通過電解法可知此電池為電解池，由a極生成O2可以判斷，a極上水放電發(fā)生氧化反應(yīng)生成氧氣，a極為陽極，則b為陰極，電極b上二氧化氮得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成銨根離子；則為鉛酸蓄電池正極，為鉛酸蓄電池的負極?！窘馕觥緼．電解時，當有透過質(zhì)子交換膜時，電路中轉(zhuǎn)移電子，鉛酸蓄電池的電極發(fā)生反應(yīng)：，有轉(zhuǎn)化為，電極增重96g，A正確；B．在陰極(電極b)上發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為，B正確；C．電解裝置中，陽離子移動方向為陽極陰極，故由極區(qū)透過質(zhì)子交換膜向極區(qū)遷移，C正確；

D．由于電解池左室相當于電解水，則電解時溶液的濃度逐漸增大，D錯誤；故選D。14．（2024·北京·三模）設(shè)計如圖裝置回收金屬鈷。保持細菌所在環(huán)境pH穩(wěn)定，借助其降解乙酸鹽生成，將廢舊鋰離子電池的正極材料轉(zhuǎn)化為，工作時保持厭氧環(huán)境，并定時將乙室溶液轉(zhuǎn)移至甲室。已知電極材料均為石墨材質(zhì)，右側(cè)裝置為原電池。下列說法不正確的是A．裝置工作時，離子通過陽膜進入甲室B．裝置工作一段時間后，乙室應(yīng)補充鹽酸C．乙室電極反應(yīng)式為D．若甲室減少200mg，乙室增加300mg，則此時已進行過溶液轉(zhuǎn)移【答案】C【分析】由題意可知，右側(cè)裝置為原電池，則左側(cè)裝置為電解池，原電池中細菌電極為電解池的負極，水分子作用下乙酸根離子在負極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子，電極反應(yīng)式為，鈷酸鋰電極為正極，酸性條件下鈷酸鋰在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋰離子、鈷離子和水，電極反應(yīng)式為，電池的總反應(yīng)為；電解池中，與原電池正極相連的細菌電極為陽極，水分子作用下乙酸根離子在陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化碳和氫離子，電極反應(yīng)式為，右側(cè)石墨電極為陰極，鈷離子在陰極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鈷，電極反應(yīng)式為，電解的總反應(yīng)為。【解析】A．由分析可知，裝置工作時，甲室為電解池，電解的總反應(yīng)，反應(yīng)中生成氫離子透過陽膜進入甲室，A正確；B．由分析可知，裝置工作時，乙室為原電池，電池的總反應(yīng)，反應(yīng)中消耗氫離子，說明裝置工作一段時間后，乙室應(yīng)補充鹽酸，B正確；C．由分析可知，裝置工作時，乙室為原電池，鈷酸鋰電極為正極，酸性條件下鈷酸鋰在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋰離子、鈷離子和水，電極反應(yīng)式，C錯誤；D．若甲室鈷離子減少200mg，電解轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，若乙室鈷離子增加300mg，電解轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，由于電子轉(zhuǎn)移的物質(zhì)的量不等，說明此時已進行過溶液轉(zhuǎn)移，即將乙室部分溶液轉(zhuǎn)移至甲室，D正確；答案選C。15．（2024·浙江杭州·模擬預(yù)測）化學性質(zhì)類似NH4Cl的鹽酸羥胺(NH3OHCl)是一種常見的還原劑和顯像劑，工業(yè)上主要采用如圖甲所示的方法制備，其電池裝置中含F(xiàn)e的催化電極反應(yīng)機理如圖乙所示。圖丙是用圖甲的電池電解處理含有Cl-、的酸性廢水的裝置，下列說法正確的是A．圖甲電池工作時，Pt電極是正極B．圖乙中，A為H+，B為NH3OH+C．電極b接電源負極，處理1mol，電路中轉(zhuǎn)移5mole-D．電池工作時，每消耗2.24LNO(標準狀況下)，左室溶液質(zhì)量增加3.0g【答案】B【分析】Pt電極為負極，發(fā)生反應(yīng)：H2-2e-=2H+；含鐵的催化電極為正極，發(fā)生反應(yīng)：NO+3e-+4H++Cl-→NH3OHCl；【解析】A．Pt電極上，H2→H+，氫元素化合價升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，為負極，故A錯誤；B．NH2OH與NH3的性質(zhì)相似，能與鹽酸反應(yīng)生成NH3OHCl,NH2OH+H+=NH3OH+，則圖乙中，A為H+，B為NH3OH+，故B正確；C．電解時，b電極中氮元素化合價降低，為陰極，與電源負極相連，發(fā)生的電極反應(yīng)式為：+8e-+10H+=+3H2O，則處理1mol，電路中轉(zhuǎn)移8mole-，故C錯誤；D．含鐵的催化電極為正極，發(fā)生反應(yīng)：NO+3e-+4H++Cl-→NH3OHCl,4個氫離子中有1個是左側(cè)溶液中鹽酸提供的，3個是右側(cè)遷移的，標況下消耗的n(NO==0.1mol,左室增加的質(zhì)量為0.1molNO和0.3mol氫離子，質(zhì)量為：0.1×30+0.3=3.3g，故D錯誤；故選：B。1.(2024·湖北卷，14)我國科學家設(shè)計了一種雙位點PbCu電催化劑，用H2C2O4和NH2OH電化學催化合成甘氨酸，原理如圖，雙極膜中H2O解離的H+和OH-在電場作用下向兩極遷移。已知在KOH溶液中，甲醛轉(zhuǎn)化為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(yīng)為[OCH2O]2--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1molH3N+CH2COOH雙極膜中有4molH2O解離C．陽極總反應(yīng)式2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2OD．陰極區(qū)存在反應(yīng)H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O【答案】B【解析】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(yīng)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(yīng)轉(zhuǎn)化為OHC—COOH：H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，OHC—COOH與HO—N+H3反應(yīng)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(yīng)轉(zhuǎn)化成H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O。A項，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正確；B項，陰極區(qū)的總反應(yīng)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錯誤；C項，結(jié)合裝置圖，陽極總反應(yīng)為2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C正確；D項，陰極區(qū)的Pb上發(fā)生反應(yīng)H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，D正確；故選B。2.(2024·浙江1月卷，13)破損的鍍鋅鐵皮在氨水中發(fā)生電化學腐蝕，生成[Zn(NH3)4]2+和H2，下列說法不正確的是()A．氨水濃度越大，腐蝕趨勢越大B．隨著腐蝕的進行，溶液pH變大C．鐵電極上的電極反應(yīng)式為：2NH3+2e-=H2↑＋2NH2-D．每生成標準狀況下22.4mLH2，消耗0.010molZn【答案】C【解析】A項，氨水濃度越大，越容易生成[Zn(NH3)4]2+，腐蝕趨勢越大，A正確；B項，腐蝕的總反應(yīng)為Zn+4NH3?H2O=[Zn(NH3)4]2++H2↑+2H2O+2OH-，有OH-離子生成，溶液pH變大，B正確；C項，該電化學腐蝕中Zn作負極，F(xiàn)e作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，鐵電極上的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，C錯誤；D項，根據(jù)得失電子守恒，每生成標準狀況下22.4mLH2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，消耗0.010molZn，D正確；故選C。3.(2024·浙江6月卷，13)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(yīng)：O2+2H2O+4e-=4OH-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(yīng)【答案】B【解析】A項，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Cl-，A不正確；B項，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H+放電外，海水中溶解的O2也會競爭放電，故可發(fā)生O2+2H2O+4e-=4OH-，B正確；C項，圖2為外加電流的陰極保護法，理論上只要能對抗鋼閘門表面的腐蝕電流即可，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時保護效果最好；腐蝕電流會隨著環(huán)境的變化而變化，若外加電壓保持恒定不變，則不能保證抵消腐蝕電流，不利于提高對鋼閘門的防護效果，C不正確；D項，圖1、圖2中，當鋼閘門表面的腐蝕電流為零時，說明從犧牲陽極或外加電源傳遞過來的電子阻止了Fe-2e-=Fe2+的發(fā)生，鋼閘門不發(fā)生化學反應(yīng)，但是犧牲陽極和發(fā)生了氧化反應(yīng)，輔助陽極上也發(fā)生了氧化反應(yīng)，D不正確；故選B。4．(2024·廣東卷，5)我國自主設(shè)計建造的浮式生產(chǎn)儲御油裝置“海葵一號”將在珠江口盆地海域使用，其鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，以利用電化學原理延緩?fù)鈿さ母g。下列有關(guān)說法正確的是()A．鋼鐵外殼為負極 B．鑲嵌的鋅塊可永久使用C．該法為外加電流法 D．鋅發(fā)生反應(yīng)：【答案】D【解析】鋼鐵外殼鑲嵌了鋅塊，由于金屬活動性Zn＞Fe，即鋅塊為負極，鋼鐵為正極，形成原電池，Zn失去電子，發(fā)生還原反應(yīng)，Zn-2e-=Zn2＋，從而保護鋼鐵，延緩其腐蝕。A項，由于金屬活動性Zn＞Fe，鋼鐵外殼為正極，鋅塊為負極，故A錯誤；B項，Zn失去電子，發(fā)生還原反應(yīng)，Zn-2e-=Zn2＋，鑲嵌的鋅塊會被逐漸消耗，需根據(jù)腐蝕情況進行維護和更換，不能永久使用，故B錯誤；C項，該方法為犧牲陽極的陰極保護法，故C錯誤；D項，Zn失去電子，發(fā)生還原反應(yīng)：Zn-2e-=Zn2＋，故D正確；故選D。5．(2024·廣東卷，16)一種基于氯堿工藝的新型電解池(下圖)，可用于濕法冶鐵的研究。電解過程中，下列說法不正確的是()A．陽極反應(yīng)：2Cl--2e-=Cl2↑B．陰極區(qū)溶液中OH-濃度逐漸升高C．理論上每消耗1mol2O3，陽極室溶液減少D．理論上每消耗1mol2O3，陰極室物質(zhì)最多增加【答案】C【解析】右側(cè)溶液為飽和食鹽水，右側(cè)電極產(chǎn)生氣體，則右側(cè)電極為陽極，Cl-放電產(chǎn)生氯氣，電極反應(yīng)為：2Cl--2e-=Cl2↑；左側(cè)電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，2O3在堿性條件下轉(zhuǎn)化為Fe，電極反應(yīng)為：2O3+6e-+3H2O=2+6OH-；中間為陽離子交換膜，Na+由陽極向陰極移動。A項，陽極反應(yīng)為：2Cl--2e-=Cl2↑，A正確；B項，陰極反應(yīng)為：2O3+6e-+3H2O=2+6OH-，消耗水產(chǎn)生OH-，陰極區(qū)溶液中OH-濃度逐漸升高，B正確；C項，理論上每消耗1mol2O3，轉(zhuǎn)移6mol電子，產(chǎn)生3molCl2，同時有6molNa+由陽極轉(zhuǎn)移至陰極，則陽極室溶液減少，C錯誤；D項，理論上每消耗1mol2O3，轉(zhuǎn)移6mol電子，有6molNa+由陽極轉(zhuǎn)移至陰極，陰極室物質(zhì)最多增加，D正確；故選C。6．(2024·甘肅卷，7)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(yīng)：O2+4e-=2O2-C．工作時O2-從多孔電極1遷移到多孔電極2D．理論上電源提供能分解1molH2O【答案】B【解析】多孔電極1上H2O(g)發(fā)生得電子的還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化成H2(g)，多孔電極1為陰極，電極反應(yīng)為2H2O+4e-=2H2+2O2-；多孔電極2上O2-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成O2(g)，多孔電極2為陽極，電極反應(yīng)為2O2--4e-=O2。A項，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項，電極2為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)：2O2--4e-=O2，B項錯誤；C項，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項，電解總反應(yīng)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；故選B。7．(2024·山東卷，13)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(jié)合的循環(huán)方式，可實現(xiàn)高效制H2和O2，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NaBrC．電解總反應(yīng)式為Br-+3H2OBrO3-+3H2↑D．催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n(Z)∶n(Br-)=3∶2【答案】B【解析】電極b上Br-發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)轉(zhuǎn)化成BrO3-，電極b為陽極，電極反應(yīng)為Br--6e-+3H2O=BrO3-+6H+；則電極a為陰極，電極a的電極反應(yīng)為6H++6e-=3H2↑；電解總反應(yīng)式為Br-+3H2OBrO3-+3H2↑；催化循環(huán)階段BrO3-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。A項，電極a為陰極，連接電源負極，A項正確；B項，根據(jù)分析電解過程中消耗H2O和Br-，而催化階段BrO3-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項，根據(jù)分析電解總反應(yīng)式為Br-+3H2OBrO3-+3H2↑，C項正確；D項，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(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比n(O2)∶n(Br-)=6∶4=3∶2，D項正確；故選B。8．(2024·遼吉黑卷，12)“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(yīng)速率緩慢的問題，科技工作者設(shè)計耦合HCHO高效制H2的方法，裝置如圖所示。部分反應(yīng)機理為：。下列說法錯誤的是()A．相同電量下H2理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的1.5倍B．陰極反應(yīng)：2H2O+2e-=H2↑+2OH-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(yīng)：【答案】A【解析】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(yīng)，所以b電極為陽極，a電極為陰極，HCHO為陽極反應(yīng)物，由反應(yīng)機理可知：反應(yīng)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(yīng)生成氫氣，即2H--2e-=H2↑，陰極水得電子生成氫氣：2H2O+2e-=H2↑+2OH-。A項，陽極反應(yīng)：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，陰極反應(yīng)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：2H2O2H2↑+O2↑，轉(zhuǎn)移2mol電子，只有陰極生成1molH2，所以相同電量下H2理論產(chǎn)量是傳統(tǒng)電解水的2倍，A錯誤；B項，陰極水得電子生成氫氣，陰極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，B正確；C項，由電極反應(yīng)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，OH-通過陰離子交換膜向陽極移動，即向b極方向移動，C正確；D項，陽極反應(yīng)涉及到：①HCHO+OH--e-→HCOOH+H2，②HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，由(①+②)×2得陽極反應(yīng)為：2HCHO+4OH--2e-=2HCOO-+2H2O+H2↑，故D正確；故選A。(2024·浙江省1月選考，13)破損的鍍鋅鐵皮在氨水中發(fā)生電化學腐蝕，生成[Zn(NH3)4]2+和H2，下列說法不正確的是()A.氨水濃度越大，腐蝕趨勢越大B.隨著腐蝕的進行，溶液pH變大C.鐵電極上的電極反應(yīng)式為：2NH3+2e-=H2↑＋2NH2-D.每生成標準狀況下22.4mLH2，消耗0.010molZn【答案】C【解析】A項，氨水濃度越大，越容易生成[Zn(NH3)4]2+，腐蝕趨勢越大，A正確；B項，腐蝕的總反應(yīng)為Zn+4NH3?H2O=[Zn(NH3)4]2++H2↑+2H2O+2OH-，有OH-離子生成，溶液pH變大，B正確；C項，該電化學腐蝕中Zn作負極，F(xiàn)e作正極，正極上氫離子得電子生成氫氣，鐵電極上的電極反應(yīng)式為：2H2O+2e-=H2↑＋2OH-，C錯誤；D項，根據(jù)得失電子守恒，每生成標準狀況下22.4mLH2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為，消耗0.010molZn，D正確；故選C。10．(2023?浙江省6月選考，13)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(yīng)B．電極B的電極反應(yīng)式為：2H2O＋2e-=H2↑＋2OH-C．應(yīng)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(shè)計中通過提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗【答案】B【解析】A項，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(yīng)，故A正確；B項，電極B為陰極，通入氧氣，氧氣得到電子，其電極反應(yīng)式為：O2+2H2O+4e-=4OH-，故B錯誤；C項，右室生成氫氧根，應(yīng)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項，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(yīng)物的氧化性來降低電解電壓，減少能耗，故D正確。故選B。11．(2023?北京卷，5)回收利用工業(yè)廢氣中的CO2和SO2，實驗原理示意圖如下。

下列說法不正確的是()A．廢氣中SO2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HCO3-的水解程度大于HCO3-的電離程度C．裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的CO2和SO2D．裝置中的總反應(yīng)為SO32-+CO2+H2Oeq\o(\s\up7(電解),\s\do0(====))HCOOH+SO42-【答案】C【解析】A項，SO2是酸性氧化物，廢氣中SO2排放到空氣中會形成硫酸型酸雨，故A正確；B項，裝置a中溶液的溶質(zhì)為NaHCO3，溶液顯堿性，說明HCO3-的水解程度大于電離程度，故B正確；C項，裝置a中NaHCO3溶液的作用是吸收SO2氣體，CO2與NaHCO3溶液不反應(yīng)，不能吸收CO2，故C錯誤；D項，由電解池陰極和陽極反應(yīng)式可知，裝置b中總反應(yīng)為SO32-+CO2+H2Oeq\o(\s\up7(電解),\s\do0(====))HCOOH+SO42-，故D正確；故選C。12．(2023?湖北省選擇性考試，10)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Cl2生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為mol·-1。下列說法錯誤的是()A．b電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2↑+2OH-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2mol·-1【答案】D【解析】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(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，陽極反應(yīng)為4OH--4e-=O2↑+2H2O，電池總反應(yīng)為2H2O2H2↑+O2↑。A項，b電極反應(yīng)式為b電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故A正確；B項，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(yīng)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(yīng)為陰離子交換摸，故B正確；C項，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項，由電解總反應(yīng)可知，每生成1molH2要消耗1molH2O，生成H2的速率為mol·-1，則補水的速率也應(yīng)是mol·-1，故D錯誤；故選D。13．(2023?廣東卷，16)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KNO3溶液制氨。工作時，H2O在雙極膜界面處被催化解離成H+和OH-，有利于電解反應(yīng)順利進行。下列說法不正確的是()A．電解總反應(yīng)：NH3·H2O+2O2↑+KOHB．每生成molNH3·H2O，雙極膜處有9mol的H2O解離C．電解過程中，陽極室中的物質(zhì)的量不因反應(yīng)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【解析】由信息大電流催化電解KNO3溶液制氨可知，在電極a處KNO3放電生成NH3，發(fā)生還原反應(yīng)，故電極a為陰極，電極方程式為NO3-+8e－+7H2O=NH3·H2O+9OH-，電極b為陽極，電極方程式為4OH--4e－=O2↑＋2H2O，“卯榫”結(jié)構(gòu)的雙極膜中的H＋移向電極a，OH－移向電極b。A項，由分析中陰陽極電極方程式可知，電解總反應(yīng)為NH3·H2O+2O2↑+KOH，故A正確；B項，每生成molNH3·H2O，陰極得8mole－，同時雙極膜處有8molH+進入陰極室，即有8mol的H2O解離，故B錯誤；C項，電解過程中，陽極室每消耗4molOH-，同時有4molOH-通過雙極膜進入陽極室，KOH的物質(zhì)的量不因反應(yīng)而改變，故C正確；D項，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H2O被催化解離成H+和OH-，可提高氨生成速率，故D正確；故選B。14．(2023?遼寧省選擇性考試，7)某無隔膜流動海水電解法制H2的裝置如下圖所示，其中高選擇性催化劑PRT可抑制O2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2mol生成4C．電解后海水pH下降 D．陽極發(fā)生：H【答案】D【解析】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(yīng)產(chǎn)生氧氣和氫氣，相當于電解水。A項，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項，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2mol生成2，B錯誤；C項，由圖可知，該裝置的總反應(yīng)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項，由圖可知，陽極上的電極反應(yīng)為：H，D正確；故選D。15．(2022?重慶卷，12)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(yīng)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(yīng)前后WO42-/WO52-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項，惰性電極2，Br-被氧化為Br2，惰性電極2為陽極，故A正確；B項，WO42-/WO52-循環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)前后WO42-/WO52-數(shù)量不變，故B正確；C項，總反應(yīng)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項，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；故選C。16．(2022?海南省選擇性考試，9)一種采用H2O(g)和N2(g)為原料制備NH3(g)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，N2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(yīng)速率不變D．電解過程中，固體氧化物電解質(zhì)中O2-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(yīng)，因此b為陰極，電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，a為陽極，電極反應(yīng)式為2O2-+4e-=O2。A項，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(yīng)，即N2被還原，A正確；B項，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項，改變工作電源的電壓，反應(yīng)速率會加快，C錯誤；D項，電解過程中，陰極電極反應(yīng)式為N2+3H2O+6e-=2NH3+3O2-，陽極電極反應(yīng)式為2O2-+4e-=O2，因此固體氧化物電解質(zhì)中O2-不會