化學反應與能量第六章

第三節電解池金屬的腐蝕與防護(本節對應系統復習P171)欄目導航01必備知識關鍵能力03真題體驗領悟高考02研解素養悟法獵技04配套訓練必備知識關鍵能力1?電解原理知識點11.電解和電解池(1)電解：在________作用下，電解質在兩個電極上分別發生__________和__________的過程。

(2)電解池：______轉化為________的裝置。

電流氧化反應還原反應

電能化學能

(3)電解池的構成。①與________相連的兩個電極。

②電解質溶液(或熔融電解質)。③形成__________。(4)電解池中電子和離子的移動方向。①電子：從電源______流出后，流向電解池______；從電解池的______流向電源的正極。

②離子：陽離子移向電解池的______，陰離子移向電解池的______。電源

閉合回路負極陰極陽極

陰極陽極

(5)電解池工作原理(以電解CuCl2溶液為例)：

總反應式：___________________。陽極氧化反應2Cl－－2e－===Cl2↑

陰極還原反應Cu2++2e－===Cu

CuCl2Cu+Cl2↑2.電極上離子的放電順序(1)陰極(與電極材料無關)：(2)陽極(與電極材料有關)：（1）不管陰極是什么材料，電極本身都不反應，一定是溶液（或熔融電解質）中的陽離子放電。不要忘記水溶液中的H+和OH-，不要把H+、OH-誤加到熔融電解質中。（2）最常見的放電順序。陽極放電先后順序：活潑金屬（一般指Pt、Au以外的金屬）>Cl->OH-；陰極放電先后順序：Ag+>Fe3+>Cu2+>H+。3.惰性電極電解電解質溶液的四種類型

類型電極反應特點電解質溶液電解對象電解質濃度pH電解質溶液復原電解水型陰極：4H++4e－===2H2↑；陽極：4OH－－4e－===2H2O+O2↑強堿(如NaOH)水增大增大加水含氧酸(如H2SO4)水增大減小加水活潑金屬的含氧酸鹽(如Na2SO4)水增大不變加水類型電極反應特點電解質溶液電解對象電解質濃度pH電解質溶液復原電解電解質型電解質電離出的陰、陽離子分別在兩極放電無氧酸(如HCl)電解質減小增大通HCl不活潑金屬的無氧酸鹽(如CuCl2)電解質減小_加CuCl2放H2生堿型陰極：H2O放H2生成堿；陽極：電解質陰離子放電活潑金屬的無氧酸鹽(如NaCl)電解質和水生成新電解質增大通HCl放O2生酸型陰極：電解質陽離子放電；陽極：H2O放O2生成酸不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO4)電解質和水生成新電解質減小加CuO易錯辨析判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)電解質溶液導電、金屬導電都是物理變化(

)(2)電解質溶液的導電過程就是電解質溶液被電解的過程(

)(3)某些不能自發進行的氧化還原反應，通過電解可以實現(

)(4)電解CuCl2溶液，陰極逸出的氣體能夠使濕潤的淀粉?KI試紙變藍(

)(5)電解鹽酸、NaOH溶液，溶液的pH均逐漸增大(

)(6)電解時，電解液中陽離子移向陽極，發生還原反應(

)(7)用惰性電極電解飽和食鹽水，溶液的pH不變(

)(8)用惰性電極電解CuSO4溶液一段時間后，加入Cu(OH)2可使電解質溶液恢復到電解前的情況(

)×

√

√

×

×

×

×

×

電解規律及電極產物的判斷1.下列各組中，每種電解質溶液電解時只生成氫氣和氧氣的是(

)A.HCl、CuCl2、Ba(OH)2B.NaOH、CuSO4、H2SO4C.NaOH、H2SO4、Ba(OH)2D.NaBr、H2SO4、Ba(OH)2突破一C

【解析】電解鹽酸的方程式為2HClCl2↑+H2↑，A錯誤；電解CuSO4溶液的方程式為2CuSO4+2H2O2Cu+2H2SO4+O2↑，B錯誤；電解NaBr溶液的方程式為2NaBr+2H2O2NaOH+H2↑+Br2，D錯誤。2.用鉑電極電解某溶液一段時間后，該溶質濃度增大而溶液pH減小，該溶質是(

)A.NaOH

B.CuCl2

C.CuSO4

D.H2SO4D

突破二B4.LiOH和鈷氧化物可用于制備鋰離子電池正極材料。利用如圖裝置電解制備LiOH，兩電極區電解液分別為LiOH和LiCl溶液。下列說法不正確的是(

)A.B極區電解液為LiOH溶液B.每產生標準狀況下2.24L氫氣，就有0.1mol陽離子通過交換膜進入陰極區C.電解過程中Li+向B電極遷移D.陽極電極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑B

【解析】根據電解裝置圖，兩電極區電解液分別為LiOH和LiCl溶液，B極區產生H2，電極反應式為2H++2e－===H2↑，剩余OH－與Li+結合生成LiOH，所以B極區電解液應為LiOH溶液，B電極為陰極，則A電極應為陽極，A正確；陽極區電解液應為LiCl溶液，電極反應式為2Cl－－2e－===Cl2↑，電解過程中Li+向B電極遷移，C、D均正確；每產生標準狀況下2.24

L

H2，n(H2)＝0.1

mol，n(H+)＝0.2

mol，就有0.2

mol

Li+通過交換膜進入陰極區，B錯誤。

突破三

Cl2+2e－===2Cl－

0.02

(4)電化學干法氧化法脫除H2S的原理如圖所示。陽極發生的電極反應為______________________；陰極上COS發生的電極反應為____________________________。

2S2－－4e－===S2

COS+2e－===S2－+CO

電極反應式書寫的一般步驟（類似氧化還原反應方程式的書寫）?

電解原理的應用知識點21.電解飽和食鹽水(1)電極反應。①陽極反應式：2Cl－－2e－===Cl2↑(______反應)

②陰極反應式：2H2O+2e－===H2↑+2OH－(______反應)

氧化

還原

(2)總反應方程式。2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑(或2Cl－+2H2O2OH－+H2↑+Cl2↑)(3)應用：氯堿工業制__________、_________和__________。

燒堿氯氣氫氣

2.電鍍和電解精煉銅

項目電鍍(Fe上鍍Cu)電解精煉銅裝置示意圖

陽極電極材料__________________(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質)

電極反應Cu－2e－===Cu2+Cu－2e－===Cu2+、Zn－2e－===Zn2+、Fe－2e－===Fe2+、Ni－2e－===Ni2+鍍層金屬銅

粗銅

項目電鍍(Fe上鍍Cu)電解精煉銅陰極電極材料_________________電極反應Cu2++2e－===Cu電解質溶液___________________說明電解精煉銅時，粗銅中的Ag、Au等不反應，沉積在電解池底部形成_________待鍍金屬

純銅

含Cu2+的鹽溶液

陽極泥

續表

3.電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。電冶金總方程式陽極、陰極反應式冶煉鈉____________________________________________________，___________________________冶煉鎂____________________________________________________，___________________________冶煉鋁_________________________6O2－－12e－===3O2↑，___________________________2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑2Cl－－2e－===Cl2↑2Na++2e－===2NaMgCl2(熔融)

Mg+Cl2↑2Cl－－2e－===Cl2↑Mg2++2e－===Mg2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑4Al3++12e－===4Al易錯辨析判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)電解冶煉鎂、鋁通常電解MgCl2和Al2O3，也可電解MgO和AlCl3(

)(2)若把Cu+H2SO4===CuSO4+H2↑設計成電解池，應用Cu作陽極(

)(3)電解飽和食鹽水時，兩個電極均不能用金屬材料(

)(4)在鍍件上電鍍銅時，鍍件應連接電源的正極(

)(5)電解精煉時，陽極泥可以作為提煉貴重金屬的原料(

)(6)陽離子交換膜(以電解NaCl溶液為例)只允許陽離子(Na+)通過，而阻止陰離子(Cl－、OH－)和分子(Cl2)通過(

)

×

√

×

×

√

√

電解原理的應用1.下列關于電解的知識敘述中，錯誤的是(

)A.用裝置①精煉銅，則a極為粗銅，電解質溶液可為CuSO4溶液B.工業上通過電解氯化鈉溶液的方法制備金屬鈉C.裝置②的鋼閘門應與外接電源的負極相連D.向電子元件上鍍上一層銀，常需要電子元件作陰極，金屬銀作陽極突破一B2.如圖所示，a、b為等質量的電極，電解槽中盛有1L1.0mol·L－1CuSO4溶液，電解前后溶液體積變化忽略不計。下列有關敘述正確的是(

)A.電子的流向：負極→b→a→正極B.若為電解精煉銅裝置，則a為粗銅；若為電鍍銅裝置，則b為純銅C.電鍍銅或電解精煉銅，溶液中Cu2+濃度均不變D.若為電鍍銅，當電路中通過的電子為0.2mol時，兩極的質量相差12.8gD電鍍銅和電解精煉銅的特點待鍍金屬作陰極，鍍層金屬銅作陽極，含有鍍層金屬Cu2+的溶液作電鍍液，電鍍前后，電鍍液Cu2+的濃度保持不變；而電解精煉銅過程中，粗銅作陽極，純銅作陰極，含有Cu2+的溶液作電解質溶液，Cu2+的濃度減少。

突破二D

4.(雙選)(2022·山東卷)設計如圖裝置回收金屬鈷。保持細菌所在環境pH穩定，借助其降解乙酸鹽生成CO2，將廢舊鋰離子電池的正極材料LiCoO2(s)轉化為Co2+，工作時保持厭氧環境，并定時將乙室溶液轉移至甲室。已知電極材料均為石墨材質，右側裝置為原電池。下列說法正確的是(

)A.裝置工作時，甲室溶液pH逐漸增大B.裝置工作一段時間后，乙室應補充鹽酸C.乙室電極反應式為LiCoO2+2H2O+e－===Li++Co2++4OH－D.若甲室Co2+減少200mg，乙室Co2+增加300mg，則此時已進行過溶液轉移BD

教材實驗活動

簡單的電鍍實驗5.(2022·河南鶴壁模擬)假設圖中原電池產生的電壓、電流強度均能滿足電解、電鍍要求，即為理想化。①~⑧為各裝置中的電極編號。下列說法錯誤的是(

)

A.當K閉合后，B裝置在電路中作電源B.當K閉合后，C裝置中銀片質量增加C.當K閉合后，整個電路中電子的流動方向為③→②，①→⑧，⑦→⑥，⑤→④D.當K閉合后，保持溫度不變，A、B裝置pH均變大，D裝置中CuCl2溶液的濃度保持不變

D突破三?金屬的腐蝕與防護知識點31.金屬腐蝕的本質金屬原子____________變為____________，金屬發生____________。

失去電子金屬陽離子氧化反應

2.金屬腐蝕的類型(1)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與接觸到的物質直接發生反應不純金屬或合金接觸到電解質溶液發生________反應

現象____電流產生

______微弱電流產生

本質金屬被_______較活潑金屬被______聯系兩者往往同時發生，________腐蝕更普遍

原電池

無

有

氧化

氧化

電化學

(2)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水膜性質______________________水膜酸性很弱或呈中性電極反應負極Fe－2e－===Fe2+__________________________正極2H++2e－===H2↑__________________________總反應式Fe+2H+===Fe2++H2↑2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)2聯系________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。水膜酸性較強(pH≤4.3)

Fe－2e－===Fe2+O2+2H2O+4e－===4OH－

吸氧

（1）電解質所處環境決定金屬的腐蝕方式：若電解質酸性較強，如NH4Cl、H2SO4等，則發生析氫腐蝕，相當于金屬與酸構成原電池；若電解質為弱酸性、中性、弱堿性，則發生吸氧腐蝕，相當于金屬與氧氣構成燃料電池。（2）兩種腐蝕正極的現象不同：析氫腐蝕正極產生H2，氣體壓強變大，pH增大；吸氧腐蝕正極吸收O2，氣體壓強變小，pH增大。3.金屬的防護(1)電化學保護法。①犧牲陽極法——________原理。

a.____極：比被保護金屬活潑的金屬；

b.____極：被保護的金屬設備。

②外加電流法——________原理。

a.____極：被保護的金屬設備；

b.____極：惰性金屬。原電池負

正

電解池陰陽

(2)改變金屬材料的組成，在金屬中添加其他金屬或非金屬可以制成性能優異的合金，如制成不銹鋼產品等。(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。易錯辨析判斷正誤(正確的畫“√”，錯誤的畫“×”)。(1)鋼鐵腐蝕以吸氧腐蝕為主(

)(2)Al、Fe、Cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物(

)(3)鋁、鋅制品因鋁、鋅還原性較弱，不能被空氣氧化而能穩定存在于空氣中(

)√

×

×

(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)要保護船舶外殼，可將銅塊裝在船舶外殼上(

)(6)鋼鐵水閘可用犧牲陽極法或外加電流法防止其腐蝕(

)(7)鐵表面鍍鋅可增強其抗腐蝕性(

)(8)紅熱的鐵絲與水接觸表面形成藍色保護層是利用了原電池原理(

)×

×

√

√

×

金屬腐蝕原理1.下列與金屬腐蝕有關的說法，正確的是(

)

A.圖1中，鐵釘易被腐蝕B.圖2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，沒有藍色沉淀出現C.圖3中，燃氣灶的中心部位容易生銹，主要是由于高溫下鐵發生化學腐蝕D.圖4中，用犧牲鎂塊的方法來防止地下鋼鐵管道的腐蝕，鎂塊相當于原電池的正極突破一C

金屬腐蝕快慢比較2.如圖所示，各燒杯中盛有海水，鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為(

)

A.②①③④⑤⑥ B.⑤④③①②⑥C.⑤④②①③⑥ D.⑤③②④①⑥突破二【解析】鐵在其中被腐蝕由快到慢的順序為⑤＞④＞②＞①＞③＞⑥。C

3.下列幾種金屬制品的鍍層損壞后，金屬腐蝕的速率最快的是(

)A.鍍鋁塑料

B.食品罐頭鐵盒(鍍錫)C.白鐵水桶(鍍鋅) D.鍍銀銅質獎章B判斷金屬腐蝕快慢的規律（1）對同一電解質溶液來說，腐蝕的快慢排序：電解原理引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學腐蝕>有防腐措施的腐蝕。（2）對同一金屬來說，在不同溶液中腐蝕的快慢排序：強電解質溶液中>弱電解質溶液中>非電解質溶液中。（3）活動性不同的兩種金屬，活動性差別越大，腐蝕得越快。（4）對同一種電解質溶液來說，電解質濃度越大，金屬腐蝕越快。

金屬腐蝕與防護措施的設計與選擇4.下列說法中，不正確的是(

)突破三A.圖1，鋼鐵表面水膜的酸性很弱或呈中性，發生吸氧腐蝕B.圖2，鋼鐵表面水膜的酸性較強，發生析氫腐蝕C.圖3，將鋅板換成銅板對鋼閘門保護效果更好D.圖4，鋼閘門作為陰極而受到保護圖1

圖2

圖3

圖4C

5.(2022·廣東卷)為檢驗犧牲陽極的陰極保護法對鋼鐵防腐的效果，將鍍層有破損的鍍鋅鐵片放入酸化的質量分數為3%NaCl溶液中。一段時間后，取溶液分別實驗，能說明鐵片沒有被腐蝕的是(

)A.加入AgNO3溶液產生沉淀B.加入淀粉?碘化鉀溶液無藍色出現C.加入KSCN溶液無紅色出現D.加入K3[Fe(CN)6]溶液無藍色沉淀生成D研解素養悟法獵技2?

電化學裝置的創新應用核心價值篇該類題目的考查內容通常有以下幾個方面：電極的判斷、電極反應方程式的書寫、實驗現象的描述、溶液離子的移動、pH的變化及電解質溶液的恢復、運用電子守恒處理相關數據等。面對多個裝置連接圖時，首先要判斷裝置類型，再單個分析其工作原理。題型一利用離子交換膜制備純凈產品及分離提純某些物質(2023·湖北武漢統考)科學家近年發明了一種新型光電催化裝置，它能將葡萄糖和CO2轉化為甲酸鹽，如圖所示。光照時，光催化電極a產生電子(e－)和空穴(h+)，圖中的雙極膜中間層中的H2O會解離產生H+和OH－。下列說法錯誤的是(

)A.光催化電極a的反應為C6H12O6+12h++18OH－===6HCOO－+12H2OB.雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向催化電極b移動C.理論上電路中轉移4mole－時可生成2molHCOO－D.陽極區和陰極區的pH均減小C

【解析】該裝置可以將葡萄糖轉化為甲酸鹽，C6H12O6在電極a處得到空穴(h+)生成HCOO－，方程式為C6H12O6+12

h++18OH－===6HCOO－+12H2O，A正確；電解池中陽離子向陰極移動，則雙極膜中間層中的H+在外電場作用下向催化電極b移動，B正確；CO2在電極b處得到電子生成HCOO－，電極方程式為CO2+2e－+H2O===HCOO－+OH－，理論上電路中轉移4

mol

e－時可以在催化電極b處得到2

mol

HCOO－，另外光催化電極a處得到2

mol

HCOO－，共可生成4

mol

HCOO－，C錯誤；由a處反應知，工作中c(OH－)減小，pH減小，電極b處CO2轉化為甲酸，然后甲酸和KHCO3溶液反應使溶液pH減小，D正確。題型二利用離子交換膜隔離某些物質防止發生反應

一種電解法制備高純鉻和硫酸的簡單裝置如圖所示。下列說法正確的是(

)A.a為直流電源的正極B.若有1mol離子通過A膜，理論上陽極生成0.25mol氣體C.工作時，乙池中溶液的pH不變D.陰極反應式為2H++2e－===H2↑B題型三“多池組合”電池的綜合分析

如圖所示，某同學設計了一個燃料電池并探究銅的精煉原理和電鍍原理，下列說法正確的是(

)A.一段時間后，甲裝置中溶液pH升高B.電解一段時間后，乙、丙裝置中CuSO4溶液的濃度均不變C.通入氧氣的一極為正極，發生的電極反應為O2+4e－+4H+===2H2OD.丙裝置中實現鐵片上鍍銅，b應為鐵片D

BD

1.(2022·廣東惠州龍門摸底測試)如圖為CO2電甲烷化的裝置圖(MEC)，其利用微生物催化驅動工作，該生物電催化技術既有助于減少溫室效應，也可處理有機廢水。下列說法正確的是(

)A.b電極為MEC的陽極B.若b電極轉化1.5molCO2，裝置中轉移的電子數是15NAC.MEC工作時，質子將從a電極室向b電極室遷移D.b電極的反應方程式為CO2+8e－+6H2O===CH4+8OH－C

A

A

4.(2023·浙江)氯堿工業能耗大，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，發生氧化反應B.電極B的電極反應式為2H2O+2e－===H2↑+2OH－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B真題體驗領悟高考31.(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Al的再生。該過程中(

)A.陰極發生的反應為Mg－2e－===Mg2+B.陰極上Al被氧化C.在電解槽底部產生含Cu的陽極泥D.陽極和陰極的質量變化相等C2.(2022·湖北卷)含磷有機物應用廣泛。電解法可實現由白磷直接制備Li[P(CN)2]，過程如圖所示(Me為甲基)。下列說法正確的是(

)A.生成1molLi[P(CN)2]，理論上外電路需要轉移2mol電子B.陰極上的電極反應為P4+8CN－－4e－===4[P(CN)2]－C.在電解過程中CN－向鉑電極移動D.電解產生的H2中的氫元素來自于LiOHD

【解析】陽極反應為P4+8CN－－4e－===4[P(CN)2]－，則生成1

mol

Li[P(CN)2]，理論上外電路需要轉移1

mol電子，A錯誤；陽極反應式為P4+8CN－－4e－===4[P(CN)2]－，陰極反應式為2HCN+2e－===H2↑+2CN－，B錯誤；電解池中，石墨電極為陽極，鉑電極為陰極，則電解過程中CN－移向石墨電極，C錯誤；電極產生的H2中的氫元素來源于HCN，生成HCN的反應為2Me3SiCN+LiOH===O(SiMe3)2+LiCN+HCN，則電解產生的H2中的氫元素來源于LiOH，D正確。3.(2022·北京卷)利用下圖裝置進行鐵上電鍍銅的實驗探究。下列分析不正確的是(

)A.①中氣體減少，推測是由于溶液中c(H+)減小，且Cu覆蓋鐵電極，阻礙H+與鐵接觸B.①中檢測到Fe2+，推測可能發生反應：Fe+2H+===Fe2++H2↑、Fe+Cu2+===Fe2++CuC.隨陰極析出銅，推測②中溶液c(Cu2+)減小，Cu2++4NH3[Cu(NH3)4]2+平衡逆向移動D.②中Cu2+生成[Cu(NH3)4]2+，使得c(Cu2+)比①中溶液的小，Cu緩慢析出，鍍層更致密裝置序號電解質溶液實驗現象①0.1mol·L－1CuSO4+少量H2SO4溶液陰極表面產生無色氣體，一段時間后陰極表面有紅色固體，氣體減少。經檢驗，電解液中有Fe2+②0.1mol·L－1CuSO4+過量氨水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。經檢驗，電解液中無Fe元素C

【解析】Fe與氫離子反應生成氫氣，當陰極Cu2+放電生成Cu覆蓋鐵電極時，阻礙H+與鐵接觸，氣體減少，A正確；Fe能與氫離子和銅離子反應，反應的離子方程式為Fe+2H+===Fe2++H2↑，Fe+Cu2+===Fe2++Cu，B正確；銅離子與過量氯水反應生成[Cu(NH3)4]2+，[Cu(NH3)4]2+在陰極得電子生成Cu，但陽極發生反應Cu－2e－===Cu2+，Cu2+濃度不變，平衡不移動，C錯誤；銅離子與過量氨水反應生成[Cu(NH3)4]2+，[Cu(NH3)4]2+在陰極得電子生成Cu，使得c(Cu2+)比①中溶液的小，Cu緩慢析出，鍍層更致密，D正確。4.(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Cl2和O2B.a處布條褪色，說明Cl2具有漂白性C.b處出現藍色，說明還原性：Cl－＞I－D.斷開K1，立刻閉合K2，電流表發生偏轉

D

5.如圖所示，某同學設計了一個燃料電池并探究氯堿工業原理和粗銅的精煉原理，其中乙裝置中X為陽離子交換膜。下列有關說法正確的是(

)A.反應一段時間后，乙裝置中生成的氫氧化鈉在鐵極區B.乙裝置中鐵電極為陰極，電極反應式為Fe－2e－===Fe2+C.通入氧氣的一極為正極，發生的電極反應為O2－4e－+2H2O===4OH－D.反應一段時間后，丙裝置中硫酸銅溶液濃度保持不變A

【解析】甲池甲醚電極為負極，O2為正極，故乙池Fe為陰極、C為陽極，丙池精銅為陰極、粗銅為陽極。反應一段時間后，乙裝置中陰極反應為2H2O+2e－===2OH－+H2↑，因此生成的氫氧化鈉在鐵極區，A正確，B錯誤；通入氧氣的一極為正極，發生的電極反應為O2+4e－+2H2O===4OH－，C錯誤；反應一段時間后，丙裝置粗銅中比銅活潑的金屬形成離子進入溶液中，故硫酸銅溶液的濃度減小，D錯誤。配套訓練4

D2.(2022·遼寧卷)鍍鋅鐵釘放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出鐵釘后加入少量漂白粉，溶液恢復棕色；加入CCl4，振蕩，靜置，液體分層。下列說法正確的是(

)A.褪色原因為I2被Fe還原B.液體分層后，上層呈紫紅色C.鍍鋅鐵釘比鍍錫鐵釘更易生銹D.溶液恢復棕色的原因為I－被氧化D

A

D

【解析】由于鎂的還原性強于Bi，故放電時電極Ⅱ是負極、電極Ⅰ是正極，正極電勢比負極電勢高，A項正確；電能轉化為化學能為充電過程，結合圖中信息知B項正確；充電時電極Ⅰ接電源正極發生氧化反應，Bi轉化為BiF3，C項正確；放電時電極Ⅱ中電極反應式為Mg－2e－+2F－===MgF2，當電極增加38

g時，表明有2

mol電子發生了轉移，D項錯誤。5.(2022·浙江卷6月)通過電解廢舊鋰電池中的LiMn2O4可獲得難溶性的Li2CO3和MnO2，電解示意圖如下(其中濾布的作用是阻擋固體顆粒，但離子可自由通過。電解過程中溶液的體積變化忽略不計)。下列說法不正確的是(

)A.電極A為陰極，發生還原反應B.電極B的電極反應式：2H2O+Mn2+－2e－===MnO2+4H+C.電解一段時間后，溶液中的Mn2+濃度保持不變D.電解結束后，可通過調節pH除去Mn2+，再加入Na2CO3溶液以獲得Li2CO3C6.圖1是電解飽和氯化鈉溶液示意圖。圖2中，x軸表示實驗時流入陰極的電子的物質的量，則y軸表示(

)A.n(Na+) B.n(Cl－)C.c(OH－) D.c(H+)C

7.(2023·廣東肇慶北大附中月考)關于下列裝置的說法正確的是(

)A.裝置①中鹽橋內的K+移向CuSO4溶液B.裝置①將電能轉變為化學能C.若裝置②用于鐵棒鍍銅，則N極為鐵棒D.若裝置②用于電解精煉銅，溶液中的Cu2+濃度保持不變A

【解析】裝置①是原電池，Zn是負極，Cu是正極，K+移向CuSO4溶液，A正確、B錯誤；裝置②是電解池，N是陽極，M是陰極，鐵棒鍍銅時M極應為鐵棒，C錯誤；電解精煉銅時，溶液中的Cu2+濃度降低，D錯誤。

A

[B組·提高練習]9.利用電化學裝置可以實現甲烷、二氧化碳兩種分子的耦合轉化，其原理如下圖所示。下列說法不正確的是(

)A.陰極上的反應式為CO2+2e－===CO+O2－B.若生成的乙烯和乙烷的體積比為2∶1，則消耗的CH4和CO2的體積比為6∶5C該裝置中電子轉移方向：電源負極→電極A→電極B→電源正極D.甲烷在電極B上存在碳氫鍵的斷裂和碳碳鍵的形成C10.(2024·河南鄭州聯考)KMnO4是一種重要的化學試劑，電解K2MnO4的堿性溶液可得到KMnO4、KOH，其工作原理如下圖所示(電極材料是鐵與鉑)，電解中M電極周圍溶液逐漸變成紫紅色，下列說法錯誤的是(

)A.電極電勢：a＞bB.N電極反應式：2H2O+2e－===2OH－+H2↑C.當電路中有2mol電子轉移時，就會有78g離子通過X膜

D.M電極是鐵、N電極是鉑D

11.(2023·河南洛陽羅山高中摸底)如圖1所示，A為新型高效的甲烷燃料電池，采用鉑為電極材料，兩電極上分別通入CH4和O2，電解質為KOH溶液。B為浸透飽和硫酸鈉和酚酞試液的濾紙，濾紙中央滴有一滴KMnO4溶液，C、D裝置為電解槽，其電極材料、電解質溶液見下圖。(1)甲烷燃料電池負極的電極反應式為________________________________。

(2)關閉K1，打開K2，通電后，B的KMnO4紫紅色液滴向d端移動，則電源a端為____極，通電一段時間后，觀察到濾紙c端出現的現象是____________。

圖1

圖2

負試紙變紅

(3)D裝置中有200mL一定濃度的NaCl與CuSO4的混合溶液，理論上兩極所得氣體的體積隨時間變化的關系如圖2所示(氣體體積已換算成標準狀況下的體積，電解前后溶液的體積變化關系忽略不計)，原混合溶液中NaCl的物質的量濃度＝______