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(共63张PPT)
课标要求　1.了解电解池的工作原理，认识电解在实现物质转化和储存能量中的具体应用，能设
计简单的电解池。
2.了解金属发生电化学腐蚀的本质，知道金属腐蚀的危害，了解防止金属腐蚀的措施。
能利用电化学原理解释金属腐蚀现象，选择并设计防腐措施。
考点一　电解池的构成及工作原理
1.电解与电解池
2.电解池的工作原理
(1)电极
(2)工作原理
(3)电解池模型——电解CuCl2溶液(惰性电极)
电解总反应的化学方程式：　 。　
学以致用
判断正误(正确的打“√”，错误的打“ ”)。
(1)阳极失去的电子经过直流电源，流向阴极。(　 　)
(2)电解池中的电解质可能是熔融状态或固体电解质。(　 　)
(3)电解池中的阳极和直流电源中的负极均发生氧化反应。(　 　)
(4)用惰性电极电解CuSO4溶液一段时间后，加入Cu(OH)2可使电解质溶液恢复到电解前的情况。(　 　)
(5)电解盐酸和稀硫酸，H＋放电，溶液的pH逐渐增大。(　 　)
(6)用Cu作电极电解CuSO4溶液的阳极反应式为2H2O－4e－====O2↑＋4H＋。(　 　)




√
√
考向1　电解池的构成及工作原理
1.(2023·1月选考)在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2
获得电池材料(TiSi)，电解装置如图所示，下列说法正确
的是(　 　)
A.石墨电极为阴极，发生氧化反应
B.电极A的电极反应：8H＋＋TiO2＋SiO2＋8e－====TiSi＋
4H2O
C.该体系中，石墨优先于Cl－参与反应
D.电解时，阳离子向石墨电极移动
【解析】 在外加电源下石墨电极转化为CO，发生氧化反应，则石墨电极为阳极，A错误；电极A的电极反应为TiO2＋SiO2＋8e－====TiSi＋4O2－，B错误；根据图中信息可知，该体系中，石墨优先于Cl－参与反应，C正确；电解池中石墨电极为阳极，阳离子向阴极(电极A)移动，D错误。
C
2.通过电解废旧锂电池中的LiMn2O4可获得难溶性
的Li2CO3和MnO2，电解示意图如下(其中滤布的作
用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程
中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法不正确的
是(　 　)
A.电极A为阴极，发生还原反应
B.电极B的电极反应：2H2O＋Mn2＋－2e－====MnO2↓＋4H＋
C.电解结束，可通过调节pH除去Mn2＋，再加入Na2CO3溶液以获得Li2CO3
D.电解一段时间后溶液中Mn2＋浓度保持不变
【解析】 由题图中物质转化关系可知，电极A为阴极，电极反应为LiMn2O4＋3e－＋8H＋====2Mn2＋＋Li＋＋4H2O，电极B为阳极，电极反应为2H2O＋Mn2＋－2e－====MnO2↓＋4H＋，A、B正确；电解结束后，可通过调节pH 除去Mn2＋，Li2CO3难溶于水，加入Na2CO3 溶液可获得Li2CO3，C正确；根据电池总反应2LiMn2O4＋4H＋====Mn2＋＋2Li＋＋3MnO2＋2H2O，可知电解一段时间后溶液中Mn2＋ 浓度增大，D错误。
D
3.高氯酸在化工生产中有广泛应用，工业上以NaClO4为原料制
备高氯酸的原理如图所示。下列说法正确的是(　 　)
A.上述装置中，f极为光伏电池的正极
B.a、b处均通入NaClO4溶液
C.d处得到较浓的NaOH溶液，c处得到HClO4溶液
D.若转移2 mol 电子，理论上生成100.5 g HClO4
【解析】 题图中Na＋由左侧移动到右侧，即电解池左侧为阳极，阳极与电池的正极相连，则e极为光伏电池的正极，f极为负极，A错误；物质b为稀NaOH溶液，B错误；左侧阳极上H2O放电生成的H＋与加入的高氯酸钠结合成高氯酸，右侧阴极上H2O放电生成的OH－与Na＋结合生成NaOH，所以d处得到较浓的NaOH溶液，c处得到HClO4溶液，C正确；电解NaClO4溶液生成HClO4时阳极的电极反应式为2H2O－4e－====4H＋＋O2↑，转移2 mol电子则生成2 mol H＋，即生成2 mol HClO4，m(HClO4)=nM=2 mol×100.5 g·mol－1=201 g，D错误。
C
电解池中电极产物的判断和电极反应式的书写
考向2　利用电解原理制备物质
B
5.(2025·金华十校联考)在新型钴基电催化剂作用下，用石墨、铁作
电极材料，可将CO2和水转化为甲酸。其反应原理如图所示，下列
说法正确的是(　 　)
A.石墨作阴极，铁作阳极
B.阳极的电极反应式：2O2－－4e－====O2↑
C.阴极的电极反应式：CO2＋2e－＋2H＋====HCOOH
D.电解过程中阳极的质量肯定不变
【解析】 电解反应中，若铁作阳极，铁会溶解，而该电解过程中，阳极上是O2－放电，所以用石墨、铁作电极材料，石墨作阳极，铁作阴极，在阴极上CO2转化为甲酸，发生还原反应，A错误；石墨作阳极，O2－在阳极上放电生成氧气，阳极的电极反应式：2O2－－4e－====O2↑，B正确；CO2在阴极上转化为甲酸，发生还原反应，需要水参与反应，同时生成氧离子，氧离子移向阳极，在阳极放电生成氧气，生成甲酸的电极反应式：CO2＋H2O＋2e－====HCOOH＋O2－，C错误；电解过程中阳极生成氧气，氧气可能会与石墨反应，故阳极的质量可能会减少，D错误。
B
6.(1)(2024·1月选考节选)通过电化学、热化学等方法，将CO2转化为HCOOH等化学品，是实现“双碳”目标的途径之一。
某研究小组采用电化学方法将CO2转化为HCOOH，装置如图。电极B上的电极反应式是
　 　。
(2)(2025·1月选考节选)在[(CH3)2NH2]＋Cl－的有机溶液中电化学还原CO2制备HCON(CH3)2，阴极上生成HCON(CH3)2的电极反应方程式是　 .
　。
CO2＋2e－＋2H＋====HCOOH
CO2＋2[(CH3)2NH2]＋＋
2e－====HCON(CH3)2＋(CH3)2NH＋H2O
考点二　电解原理的应用
1.氯碱工业
(1)阳离子交换膜法电解饱和食盐水示意图
(2)电极反应
阳极：　 (氧化反应)；
阴极：　 (还原反应)；
总反应：2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。
(3)阳离子交换膜的作用
①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和Cl2通过，防止发生副反应：
　 　；
②防止阳极产生的Cl2和阴极产生的H2混合，发生爆炸。
(4)氯碱工业产品
2Cl－－2e－====Cl2↑
2H2O＋2e－====H2↑＋2OH－
2NaOH＋Cl2====NaCl＋NaClO＋H2O
2.电镀与电解精炼
(1)电镀
①概念：利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的加工工艺。
②目的：使金属增强抗腐蚀能力，增加表面硬度和美观。
(2)电解精炼铜
注：粗铜中不活泼的杂质(银、金等)，在阳极难以失去电子，电解后期，以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为阳极泥。
3.电冶金
利用电解熔融盐(或氧化物)的方法来冶炼活泼金属，如Na、Ca、Mg、Al等。
注：(1)工业冶炼铝时，冰晶石(Na3AlF6)的作用是降低Al2O3的熔化温度。
(2)冶炼铝时，阳极生成的O2会与石墨电极在高温下反应，因此石墨电极需不断补充。
总反应化学方程式 电极反应式
冶炼钠 　 　 阳极：2Cl－－2e－====Cl2↑
阴极：　 　
冶炼镁 　 　 阳极：2Cl－－2e－====Cl2↑
阴极：　 　
冶炼铝 　 阳极：2O2－－4e－====O2↑
阴极：　 　
Na＋＋e－====Na
Mg2＋＋2e－====Mg
Al3＋＋3e－====Al
学以致用




√

考向1　电解原理的传统应用
1.(2023·6月选考)氯碱工业能耗大，通过如图改进的
设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是(　 　)
A.电极A接电源正极，发生氧化反应
B.电极B的电极反应式为2H2O＋2e－====H2↑＋2OH－
C.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的NaOH
溶液
D.改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗
【解析】 电极B为阴极，通入氧气，氧气得到电子，其电极反应式为2H2O＋O2＋4e－====4OH－，B错误。
B
2.金属镍有广泛的用途，粗镍中含有Fe、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制得高纯度的镍。已知氧化性：Fe2＋＜Ni2＋＜Cu2＋，下列叙述正确的是(　 　)
A.阳极发生还原反应，其电极反应式为Ni2＋＋2e－====Ni
B.电解过程中，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量相等
C.电解后，溶液中存在的阳离子只有Fe2＋和Zn2＋
D.电解后，电解槽底部的阳极泥中有Cu和Pt
【解析】 电解时，阳极Zn、Fe、Ni失去电子，发生氧化反应，A错误；因氧化性：Ni2＋＞Fe2＋＞Zn2＋，故阴极的电极反应式为Ni2＋＋2e－====Ni，阳极质量减少是因为Zn、Fe、Ni溶解，而阴极质量增加是因为Ni析出，根据电子守恒可知，阳极质量的减少量与阴极质量的增加量不相等，B错误；电解后溶液中的阳离子除Fe2＋和Zn2＋外，还有Ni2＋和H＋，C错误。
D
3.海水原位直接电解制氢技术是利用海水侧和电解质
侧的水蒸气压力差使海水自然蒸发，并以蒸汽形式通
过透气膜扩散到电解质侧重新液化，为电解提供淡水
(工作时KOH溶液的浓度保持不变)。装置如图所示，
下列叙述不正确的是(　 　)
A.M电极的电极反应式为4OH－－4e－====O2↑＋2H2O
B.该技术避免了生成强氧化性的含氯粒子腐蚀电极
C.离子交换膜b为阳离子交换膜
D.当产生标准状况下33.6 L H2时，有1.5 mol H2O(g)透过透气膜a
【解析】 M电极生成氧气，M电极是阳极，M电极的电极反应式为4OH－－4e－====O2↑＋2H2O，A正确；氯离子不能通过透气膜a，所以该技术可避免生成强氧化性的含氯粒子腐蚀电极，B正确；M电极为阳极、N电极为阴极，若离子交换膜b为阳离子交换膜，钾离子会向右移动，右侧氢氧化钾浓度增大，根据题意，工作时KOH溶液的浓度保持不变，所以离子交换膜b为阴离子交换膜，C错误；当产生标准状况下33.6 L H2时，阴极生成氢气的物质的量为1.5 mol，阳极生成氧气的物质的量为0.75 mol，电解水的物质的量为1.5 mol，工作时KOH溶液的浓度保持不变，则有1.5 mol H2O(g)透过透气膜a，D正确。
C
C
5.环己烷( )是一种重要的有机溶剂。一种以苯( )为原料电化学合成环己烷的装置如图(M、N均为Pt电极)所示。下列说法不正确的是(　 　)
A.b为直流电源的正极
B.电解一段时间后阳极区溶液中c(H＋)增大
C.M极的电极反应式为 ＋6H＋＋6e－====
D.若N极产生2.24 L(标准状况)气体，则电路中转移0.2 mol
电子
【解析】 苯生成环己烷，碳元素的化合价降低，则M极为阴极，N极为阳极，则b为电源的正极，A正确；阳极电解水生成O2，H＋移向M极，但消耗水，体积减小，HClO4浓度增大，c(H＋)增大，B正确；M极发生还原反应，其电极反应式为 ＋6H＋＋6e－==== ，，C正确；N极产生的是O2，产生2.24 L(标准状况)O2，转移0.4 mol电子，D错误。
考向2　电解原理的创新应用
D
B

B
8.(2025·浙江Z20名校联盟联考)电化学合成是一
种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电
解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述不正
确的是(　 　)
A.电极a为阴极
B.H＋从电极b移向电极a
C.电极b发生的反应为
D.生成3 mol半胱氨酸的同时生成1 mol烟酸
【解析】 该装置是电解池，电极b上3－甲基吡啶转化为烟酸过程中“加氧少氢”，发生氧化反应，则电极b为阳极，阳极反应式为 －6e－＋2H2O==== ＋6H＋；
电极a为阴极，阴极电极反应式为 ＋2e－＋2H＋== ，
A、C正确；电解池中阳离子移向阴极，则H＋从电极b移向电极a，B正确；根据得失电子守恒可得关系式： ~ ~6e－，因此生成3 mol半胱氨酸
的同时生成0.5 mol烟酸，D错误。　
D
考点三　金属的腐蚀与防护
1.金属的腐蚀
(1)金属腐蚀的本质
金属原子失去电子变成金属阳离子，金属发生　 　反应。
(2)金属腐蚀的类型
①化学腐蚀与电化学腐蚀
类型 化学腐蚀 电化学腐蚀
条件 金属与其表面接触的一些物质(如O2、Cl2、SO2等)直接反应 当不纯的金属与电解质溶液接触时会发生
　 　反应，比较活泼的金属发生氧化反应而被腐蚀
本质 金属被腐蚀 较活泼的金属被氧化而腐蚀
现象 无电流产生 有微弱电流产生
联系 　 　腐蚀比　 　腐蚀普遍得多，腐蚀速率更快，危害也更严重
氧化
原电池
电化学
化学
②析氢腐蚀与吸氧腐蚀(以钢铁的腐蚀为例)
类型 析氢腐蚀 吸氧腐蚀
条件 水膜酸性较强 水膜酸性很
弱或呈中性
电极
反应 负极 　 　
正极 　 　 　 　
总反应式 Fe＋2H＋====Fe2＋＋H2↑ 2Fe＋2H2O＋O2====2Fe(OH)2
联系 　 　更普遍
Fe－2e－====Fe2＋
2H＋＋2e－====H2↑
O2＋2H2O＋4e－====4OH－
吸氧腐蚀
2.金属的防护
(1)金属的防护
(2)电化学保护法
①牺牲阳极法
②外加电流法
判断正误(正确的打“√”，错误的打“ ”)。
(1)干燥环境下，所有金属都不能被腐蚀。(　 　)
(2)在潮湿空气中，钢铁表面形成水膜，金属一定发生吸氧腐蚀。(　 　)
(3)纯银器表面变黑和钢铁表面生锈腐蚀原理一样。(　 　)
(4)铜在酸性环境下，不易发生析氢腐蚀。(　 　)
(5)在船体嵌入锌块，减缓船体腐蚀，属于牺牲阳极法。(　 　)
(6)镀铜铁制品镀层受损后，铁制品比受损前更易生锈。(　 　)
学以致用



√
√
√
考向1　金属腐蚀的类型及原理
C
2.为研究金属腐蚀的条件和速率，某课外小组学生用金属丝将三根大小相同的铁钉分别固定在图示的三个装置中，再放置于玻璃钟罩里保存一星期后，下列对实验结束时的现象描述不正确的是(　 　)
A.装置Ⅰ左侧的液面一定会下降 B.装置Ⅰ左侧液面比装置Ⅱ的低
C.装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重 D.装置Ⅲ中的铁钉几乎没被腐蚀
【解析】 装置Ⅰ中虽然也用了盐酸，但铁钉与铁丝相连未构成原电池，腐蚀不及装置Ⅱ中，由于均发生了2H＋＋2e－====H2↑，装置Ⅰ和Ⅱ中均生成了气体，液面都会下降，且装置Ⅱ的左侧液面比装置Ⅰ的左侧液面低，A正确，B错误；装置Ⅱ中铁钉与铜丝相连，金属活动性相差较大，且用挥发性盐酸，因此装置Ⅱ中的铁钉腐蚀最严重，C正确；装置Ⅲ中浓硫酸吸水，从而使铁钉处在干燥空气中几乎未被腐蚀，D正确。
Ⅰ 　Ⅱ Ⅲ
B
3.(2024·6月选考)金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图：
下列说法正确的是(　 　)
A.图1、图2中，阳极材料本身均失去电子
B.图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：O2＋4e－＋2H2O====4OH－
C.图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果
D.图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应
考向2　金属的防护
B
【解析】 图1为牺牲阳极法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，其失去电子被氧化；图2为外加电流法，阳极材料为辅助阳极，通常是惰性电极，其本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的Cl－，A错误；图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子过多，除海水中的H＋放电外，海水中溶解的O2也会竞争放电，故可发生反应：O2＋4e－＋2H2O====4OH－，B正确；图2理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C错误；图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了Fe－2e－====Fe2＋的发生，钢闸门不发生化学反应，但是牺牲阳极和辅助阳极上发生了氧化反应，D错误。
C
进阶高考
1.(2025·6月选考)通过电化学方法制备Br2，进而由Br2与 反应合成 。
为提高电流利用效率，某小组设计电化学合成示意图如下，已知氧化性：H2O2＞Br2。下列说法不正确的是(　 　)
A.电极A与电源正极相连
B.电极B的电极反应式为O2＋2H＋＋2e－====H2O2
C.电解液中H2SO4可以用氢溴酸代替
D.原料足量的情况下，理论上电路中转移0.2 mol e－可得到0.1 mol
D
【解析】 由图可知，该装置为电解池，电极A发生氧化反应为阳极，电极B发生还原反应为阴极。电极A为阳极，与电源正极相连，A正确；电极B为阴极，在电解液H2SO4中得电子生成H2O2，电极反应式为O2＋2H＋＋2e－====H2O2，B正确；电解液中H2SO4用氢溴酸代替，溴离子既起导电作用，又可在电极A上放电，故可以用氢溴酸代替H2SO4，提高电流利用效率，C正确；由得失电子守恒可知，电路中转移0.2 mol e－生成0.1 mol Br2，由已知信息可知氧化性：H2O2＞Br2，电极B上生成的H2O2也可将溴离子氧化为Br2，故电路中转移0.2 mol e－生成Br2的物质的量大于0.1 mol，则得到 的物质的量大于0.1 mol，D错误。
B
B
4.(2025·全国新课标卷)下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是(　 　)
A.酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应：Fe－2e－====Fe2＋
B.铁发生腐蚀生锈的反应：3Fe＋2O2＋xH2O====Fe3O4·xH2O
C.铁经过发蓝处理形成致密氧化膜：Fe＋2HNO3(浓)====FeO＋2NO2↑＋H2O
D.安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应：Fe3＋＋3e－====Fe
【解析】 酸性环境中铁发生析氢腐蚀，负极是Fe，电极反应式为Fe－2e－====Fe2＋，A正确；铁腐蚀生锈的产物应为Fe2O3·xH2O，B错误；发蓝处理形成的是Fe3O4氧化膜，且反应条件与产物不符，C错误；安装锌块保护船舶外壳，属于牺牲阳极保护法，铁作为阴极，铁电极上可能是O2得电子发生还原反应，而非Fe3＋被还原，D错误。
A
5.(2025·黑吉辽蒙卷)一种基于Cu2O的
储氯电池装置如图，放电过程中a、b极
均增重。若将b极换成Ag/AgCl电极，
b极仍增重。关于图中装置所示电池，
下列说法不正确的是(　 　)
A.放电时Na＋向b极迁移
B.该电池可用于海水脱盐
C.a极反应：Cu2O＋2H2O＋Cl－－2e－====Cu2(OH)3Cl＋H＋
D.若以Ag/AgCl电极代替a极，电池将失去储氯能力
【解析】 放电过程中a、b极均增重，这说明a电极是负极，电极反应式为Cu2O＋2H2O＋Cl－－2e－====Cu2(OH)3Cl＋H＋，b电极是正极，电极反应式为NaTi2(PO4)3＋2e－＋2Na＋====Na3Ti2(PO4)3。放电时b电极是正极，阳离子向正极移动，所以Na＋向b极迁移，A正确； 负极消耗氯离子，正极消耗钠离子，所以该电池可用于海水脱盐，B正确；a电极是负极，电极反应式为Cu2O＋2H2O＋Cl－－2e－====Cu2(OH)3Cl＋H＋，C正确；若以Ag/AgCl电极代替a极，此时Ag失去电子，结合氯离子生成氯化银，所以电池不会失去储氯能力，D错误。
D
课时作业
答案速对
第九章 第30讲　电解池　金属的腐蚀与防护
题号 1 2 3 4 5 6 7 8
答案 B C C A C D C B
题号 9 10 11 12 13 14
答案 D C D C D 见答案
1.炒过菜的铁锅未及时洗净(残液中含NaCl)，不久便会因被腐蚀而
出现红褐色锈斑，腐蚀原理如图所示，下列说法正确的是(　 　)
A.腐蚀过程中，负极是Fe，发生电极反应：Fe－3e－====Fe3＋
B.该过程为金属的吸氧腐蚀
C.正极的电极反应式为4OH－－4e－====O2↑＋2H2O
D.C是正极，O2在C表面上发生氧化反应
【解析】 腐蚀过程中，由于电极活动性：Fe＞C，则负极是Fe，发生电极反应：Fe－
2e－====Fe2＋，A错误；在钢铁表面的电解质溶液为NaCl中性溶液，则该过程为金属的吸氧腐蚀，B正确；在正极C上，O2得到电子发生还原反应，正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－====4OH－，C、D错误。
B
2.(2025·衢州、湖州、丽水一模)已知水
中溶解氧随含盐量的增加而递减。下图
为某实验小组探究铁片(含杂质)吸氧腐蚀
的示意图：
下列说法正确的是(　 　)
A.闭合K1时，电极A为正极，发生还原反应
B.闭合K2时，电极C的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－====4OH－
C.断开K2时，铁片D比闭合K2时的腐蚀更严重
D.为增强铁锅的防护，应在洗净擦干的锅里加适量食盐水
C
【解析】 闭合K1时，该装置为原电池，发生吸氧腐蚀，电极A上Fe易失电子发生氧化反应，则电极A为负极，铁片电极B上O2得电子发生还原反应，则电极B为正极；闭合K2时，该装置为浓差原电池，左侧烧杯中溶液浓度大于右侧，电子从电极C流向电极D，C为负极、 D为正极。闭合K1时，电极A为负极，发生氧化反应，A错误；闭合K2时，浓度高的一侧为负极，电极C上电极反应为Fe－2e－====Fe2＋，B错误；闭合K2时，C为负极、D为正极，电极D被保护，断开K2时，铁片C、铁片D各自形成原电池，Fe都作负极，铁片D电极被腐蚀，所以断开K2时，铁片D比闭合 K2时的腐蚀更严重，C正确；铁锅中含有Fe和其他金属，中性溶液中铁锅易发生吸氧腐蚀，所以为增强铁锅的防护，洗净擦干铁锅中不应加食盐水，D错误。
3.用如图所示装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中各项所列对应关系均正确的是(　 　)
选项 X极 实验前U形
管中液体 通电后现象及结论
A. 正极 Na2SO4溶液 U形管两端滴入酚酞后，a管中呈红色
B. 正极 AgNO3溶液 b管中电极反应式是4OH－－4e－====O2↑＋2H2O
C. 负极 CuCl2溶液 b管中有气体逸出
D. 负极 NaOH溶液 溶液pH降低
C
【解析】 电解Na2SO4溶液时，阳极上是H2O电离出来的OH－发生失电子的氧化反应，a管中酸性增强，酸遇酚酞不变色，即a管中呈无色，A错误；电解AgNO3溶液时，阴极上是Ag＋发生得电子的还原反应，即b管中电极反应是析出金属Ag的反应，B错误；电解CuCl2溶液时，阳极上是Cl－发生失电子的氧化反应，即b管中有气体Cl2逸出，C正确；电解NaOH溶液时，实际上电解的是水，导致NaOH溶液的浓度增大，碱性增强，pH升高，D错误。
4.中国科学院长春应用化学研究所模拟实验研究了低合金钢在海水中的局部腐蚀，研究发现缺氧的阳极区腐蚀速率比富氧介质(流动或充气)中钢的腐蚀速率大，验证了宏观氧浓差电池的存在。模拟氧浓差电池的简易装置如图所示，下列叙述不正确的是(　 　)
A.电子从M电极经导线流向N电极
B.N电极的电极反应式为Fe－2e－====Fe2＋
C.正极区附近溶液的pH增大
D.电路中转移0.01 mol电子时，有0.08 g O2参与反应
【解析】 M电极为正极，N电极为负极，电子从N电极经导线流向M电极，A错误。
A
C
6.某研究小组设计了如图所示的N2H4制备装置，其中双
极膜是阴、阳两侧复合膜，层间的H2O能解离成OH－、
H＋并可分别通过阴、阳膜定向移动。下列说法不正确
的是(　 　)
A.b端为电源的正极
B.随着反应的进行，阴极室内溶液碱性减弱
C.多孔铂电极上的电极反应式为2NH3－2e－＋2OH－====N2H4＋2H2O
D.双极膜的左、右两侧分别属于阴膜和阳膜
【解析】 题给装置为电解池，NH3被氧化为N2H4，因此通NH3的一极为电解池的阳极，则b端为电源的正极，a端为电源的负极，A正确；阴极室内的电极反应式为ClO－＋2e－＋H2O====Cl－＋2OH－，生成OH－的同时H＋通过阳膜进入阴极室完全中和，NaClO浓度降低，因此溶液碱性减弱，B正确；多孔铂电极上NH3失去电子，电极反应式为2NH3－2e－＋2OH－====N2H4＋2H2O，C正确；在电解池中，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，因此双极膜的左、右两侧分别为阳膜和阴膜，D错误。
D
7.一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图)，可用
于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不
正确的是(　 　)
A.阳极反应：2Cl－－2e－====Cl2↑
B.阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高
C.理论上每消耗1 mol Fe2O3，阳极室溶液减少213 g
D.理论上每消耗1 mol Fe2O3，阴极室物质最多增加138 g
【解析】 阳极的电极反应为2Cl－－2e－====Cl2↑，阴极的电极反应为Fe2O3＋6e－＋3H2O====2Fe＋6OH－，中间为阳离子交换膜，Na＋由阳极向阴极移动，A正确；阴极的电极反应为Fe2O3＋6e－＋3H2O====2Fe＋6OH－，消耗水产生OH－，故阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高，B正确；理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，产生3 mol Cl2，同时有6 mol Na＋由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少3×71 g＋6×23 g=351 g，阴极室物质最多增加6×23 g=138 g，C错误，D正确。
C
B
9.(2025·杭州一模)利用丙烯腈(CH2==CHCN)制
备己二腈[NC(CH2)4CN]的电有机合成装置如图
所示。下列说法不正确的是(　 　)
A.电极a为阴极
B.四甲基溴化铵[(CH3)4NBr]可增加溶液导电性
C.交换膜为质子交换膜
D.电解过程中，右侧溶液的pH不变
【解析】 由图可知，丙烯腈转化为己二腈，C的化合价降低，故a为阴极，电极反应为2CH2==CHCN＋2e－＋2H＋====NC(CH2)4CN；b为阳极，电极反应为2H2O－4e－====4H＋＋O2↑，A正确；四甲基溴化铵[(CH3)4NBr]可增加溶液中的离子浓度，从而增加溶液的导电性，B正确；交换膜为质子交换膜，H＋通过质子交换膜移向阴极，C正确；电解过程中，右侧消耗水，氢离子迁移至阴极室，硫酸浓度增大，pH减小，D错误。
D
C
11.(2025·嘉兴一模)埋地管道所处环境特殊，当其
通过不同的土壤时会发生电化学腐蚀，对管道的正
常运行造成很大危害。下图为地下管道经过黏土
(含氧量少)和沙土(含氧量多)时发生腐蚀的示意图。
下列说法不正确的是(　 　)
A.该管道发生电化学腐蚀时，负极上的电极反应式：Fe－2e－====Fe2＋
B.掩埋在黏土部分的管道比掩埋在沙土部分的管道电化学腐蚀更快
C.如果沙土供氧充分，则黏土中铁管腐蚀会加剧
D.若采用外加电流法进行防腐，所用阳极材料需为金属性强于铁的单质
【解析】 该管道发生电化学腐蚀时，Fe为原电池的负极，Fe失去电子生成Fe2＋，负极上的电极反应式为Fe－2e－====Fe2＋，A正确；电化学腐蚀需要电解质溶液参与，黏土比沙土更加湿润，含水量较多，则掩埋在黏土部分的管道比掩埋在沙土部分的管道电化学腐蚀更快，B正确；如果沙土供氧充分，则管道在沙土中的部分为正极，在黏土中的部分为负极，该部分铁管失去电子，腐蚀会加剧，C正确；若采用外加电流法进行防腐，将铁管道与电源负极相连作阴极，阳极应该选择惰性电极，不能选金属性强于铁的单质，D错误。
D
12.(2025·宁波一模)如图所示，连接2~3 V的直流电源进行铁制镀
件镀铜。铁制镀件在电镀前需除油、除锈处理。甲同学选用的电
镀液为0.1 mol·L－1 CuSO4溶液；乙同学先往0.1 mol·L－1 CuSO4
溶液加入浓氨水至溶液恰好澄清，取所得澄清液作为电镀液。
下列说法不正确的是(　 　)
A.除去镀件表面油污的试剂可以是Na2CO3溶液或NaOH溶液
B.甲同学的实验中，阴极表面可发生的反应有2H＋＋2e－====H2↑、Cu2＋＋2e－====Cu
C.乙同学的实验中，若Cu2＋参与放电，则Cu2＋＋4NH3 [Cu(NH3)4]2＋将逆向移动
D.甲、乙两同学实验完毕后，乙同学所得镀件的镀层更光亮
【解析】 油脂在碱性条件下能够完全水解而溶解除去，Na2CO3溶液或NaOH溶液均显碱性，故实验前可用Na2CO3溶液或NaOH溶液除去铁制镀件表面的油污，A正确；阴极发生还原反应，可能为铜离子得到电子被还原，也可能为水电离出的氢离子得到电子被还原，B正确；阳极铜被氧化为铜离子，阴极铜离子被还原为铜单质，结合电子守恒，溶液中铜离子浓度不变，则乙同学的实验中，若Cu2＋参与放电，4NH3＋Cu2＋
[Cu(NH3)4]2＋不移动，C错误；乙实验中Cu2＋生成[Cu(NH3)4] 2＋，存在Cu2＋＋4NH3
[Cu(NH3)4]2＋，从而使得c(Cu2＋)减小，Cu缓慢析出，镀层更致密，镀层更光亮，D正确。
C
D
Cl－－5e－＋2H2O====ClO2↑＋4H＋
0.01
在阴极发生反应：2H＋＋2e－====H2↑，H＋浓度减小，使得平衡H2O OH－＋
H＋向右移动，OH－浓度增大，pH增大
ADE

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