考點(diǎn)23電解池金屬的腐蝕與防護(hù)

目錄

考情探究1

1.高考真題考點(diǎn)分布...................................................................1

2.命題規(guī)律及備考策略.................................................................1

普-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(hù).............................................................13

―12

考情探究

1.高考真題考點(diǎn)分布

考點(diǎn)內(nèi)容考點(diǎn)分布

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

電解原理寧卷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；

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(guó)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；

電解原理綜

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

合應(yīng)用

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(guó)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；

與防護(hù)2022?廣東選擇性考試11題，4分；2021?全國(guó)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(diǎn)從近幾年全國(guó)高考試題來(lái)看，電解池原理、電極方程式、電化學(xué)計(jì)算、氯堿工業(yè)、電鍍和粗銅的

電解精煉、金屬腐蝕與防護(hù)仍是高考命題的熱點(diǎn)。

【備考策略】四大電解類型

電解溶液溶液復(fù)

類型實(shí)例電極反應(yīng)式

對(duì)象pH變化原方法

陽(yáng)極：2H20—4-=411++02T減小

陰極：+-

含氧酸4H+4e=2H2T

H2SO4

電解

總反應(yīng)：2H2O^^2H2f+O2T

--增大

陽(yáng)極：4OH-4e=2H2O+O2T

電解

陰極：--

強(qiáng)堿NaOH4H2O+4e=2H2T+4OH水加水

水型

電解

總反應(yīng)：2H2O=^2H2T+O2T

活潑金陽(yáng)極：2H2O-4e--4H++O2T不變

-

屬的含陰極：4H2O+4e-=2H2T+4OH

KNO3

氧酸鹽電解

總反應(yīng)：2H2O^^2H2T+O2T

無(wú)氧酸陽(yáng)極：2c「一HC1增大通入

陰極：

（氯氟酸HC12H++2e--H2THC1氣

電解體

電解除外）總反應(yīng)：2H++2C1--Hzt+Ch?

電解不活潑CuCl加

陽(yáng)極：2C「一2e-=Cbf2

質(zhì)型金屬的CuCl

陰極：Cu2++2e^^=Cu2

CuCl

無(wú)氧酸2固體

總反應(yīng)：Cu2++2C「三箜Cu+Ch?

鹽

陽(yáng)極：2C1一2e-=C12T增大通入

放氫活潑金NaCl

陰極：2H2O+2e-=H2T+2O}THC1氣

生堿屬的無(wú)NaCl和

電解體

總反應(yīng)：2cr+2H2O^^H2T+CbT+20H

型氧酸鹽H2O

不活潑AgNO減小入

放氧陽(yáng)極：2H2O-4e--4H++O2T

金屬的3和Ag2。固

陰極：4Ag++4e-=4Ag

生酸AgNCh

含氧酸H2O體

型總反應(yīng)：4Ag++2H2O==4Ag+O?t+4H+

鹽

【命題預(yù)測(cè)】

預(yù)計(jì)2025年高考會(huì)以新的情境載體考查有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)、電解池原理、電極方程式書寫、電化學(xué)計(jì)

算等知識(shí)，題目難度一般較大。

會(huì)隨

考法01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(gè)電極上分別發(fā)生_____反應(yīng)和反應(yīng)的過(guò)程。

（2）電解池：轉(zhuǎn)化為的裝置。

（3）電解池的構(gòu)成

①有與電源相連的兩個(gè)。

②電解質(zhì)（或熔融電解質(zhì)）。

③形成回路。

2.電解池的構(gòu)成及工作原理

還原反應(yīng)m圖?電解與AB|?陽(yáng)子?氧化反應(yīng)

~\熔融悻.77

【特別提醒】電子和離子的移動(dòng)方向

①電子：從電源負(fù)極流出后，流向電解池陰極；從電解池的陽(yáng)極流出后流向電源的正極。

②離子：陽(yáng)離子移向電解池的陰極，陰離子移向電解池的陽(yáng)極。

3.陰陽(yáng)兩極上放電順序

（1）陰極：（與電極材料無(wú)關(guān)）。氧化性強(qiáng)的先放電，放電順序：

K+、Ca?、Na+、Mg"、Al"、Zn?、Fe"、Sn"、Pb"、H*、Cu"、Fe?、Ag+

放電由難到易

（2）陽(yáng)極：若是活性電極作陽(yáng)極，則活性電極首先失電子，發(fā)生______反應(yīng)。

若是惰性電極作陽(yáng)極，放電順序?yàn)?/p>

S2-,I->BeCI-,OH-,含氧酸根離子(NOKSOT、CB-)、F-

放電由易到難

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(yáng)離子放電。②最常

-+2++

用、最重要的放電順序?yàn)殛?yáng)極：C1>OH;陰極：Ag>Cu>H?③電解水溶液時(shí)，K+?AF+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(yáng)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(yáng)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：o

S2-、「、Br.C「放電，產(chǎn)物分別是S、L、Br2>Cl2；若OtT放電，則得到HzO和。2。

（2）陰極產(chǎn)物的判斷

直接根據(jù)陽(yáng)離子放電順序進(jìn)行判斷。

陽(yáng)離子放電順序：。

①若金屬陽(yáng)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(qiáng)的離子先放電。

【易錯(cuò)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?能"變?yōu)椤耙住蹦茏园l(fā)進(jìn)行

能量轉(zhuǎn)化________轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______________轉(zhuǎn)化為_(kāi)_______

裝置有外加電源無(wú)外加電源

由外加電源決定：

由電極或反應(yīng)物性質(zhì)決定，稱為正極或負(fù)

電極陽(yáng)極：連電源的________;

極

陰極：連電源的________

反應(yīng)陽(yáng)極：_______反應(yīng)負(fù)極：_______反應(yīng)

類型陰極：_______反應(yīng)正極：_______反應(yīng)

離子陽(yáng)離子移向________陽(yáng)離子移向________

移動(dòng)陰離子移向________陰離子移向________

相同點(diǎn)都是電極上的氧化還原反應(yīng)，都必須有離子導(dǎo)體

易錯(cuò)辨析

----II<

請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤（正確的打，W，，，錯(cuò)誤的打“X”）

（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(fù)極流向電解池陽(yáng)極。（）

（3）電解稀硫酸制H2、02時(shí)銅作陽(yáng)極。（）

（4）電解CuCk溶液，陰極逸出的氣體能夠使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色。（）

（5）某些不能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，通過(guò)電解可以實(shí)現(xiàn)。（）

（6）電解過(guò)程中電子流動(dòng)方向?yàn)樨?fù)極—陰極—電解質(zhì)溶液一陽(yáng)極一正極。（）

（7）電解時(shí)，電子的移動(dòng)方向?yàn)椋弘娫簇?fù)極—陰極—陽(yáng)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CuSCU溶液一段時(shí)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（）

典例引領(lǐng)

---------IIO

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(cè)）KIO3是碘鹽的添加劑，常采用電解KI制備KIO3,裝置如圖所示。下列敘

述錯(cuò)誤的是

------------[WW:--------

MN

11I）膜回IL

銅-

4IKOHiKOH

?稀溶液;濃溶液

產(chǎn)品室1原料室產(chǎn)品室2

A.銅極為陰極，產(chǎn)生還原性氣體

B.原料室中QH-向石墨極遷移，K+向銅極遷移

C.石墨極反應(yīng)式為「+6011--6片=10；+3比0

D.若電路上轉(zhuǎn)移O.6mol電子，理論上原料室溶液減少10.2g

【易錯(cuò)警示】判斷電解池電極方法

"斷依據(jù)

電極材料電極反應(yīng)電子流向離子移向電極現(xiàn)象

陽(yáng)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(fù)極相連還原反應(yīng)流入陽(yáng)離子移向電極增重或pH增大

【思維建模】:5寫電極反應(yīng)式的方法

1.利用雙線橋拆分法書寫

當(dāng)給出電解總反應(yīng)，可畫出雙線橋，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目，拆分成兩個(gè)半反應(yīng)。如鉛酸蓄電池充電

時(shí)相當(dāng)于電解池反應(yīng)。

陽(yáng)極:PbM>-2e?2H<>=

/PM）.+41r.sOaJ-1

電解I

2H.M）4?2H,O-PW1、+PI，+2H刈,

I?

K2e'---的極:PbSO4+2e=

PIHSOJ

2.根據(jù)電極反應(yīng)物與產(chǎn)物運(yùn)用“配電子、配電荷、配原子”書寫。

考向02考查電解規(guī)律及其應(yīng)用

【例2】（2024?江蘇南通?模擬預(yù)測(cè)）利用如圖所示裝置可實(shí)現(xiàn)化學(xué)儲(chǔ)氫。下列說(shuō)法正確的是

質(zhì)子交換膜

A.Y為電源負(fù)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^^+6H++6e-=C^

D.電解過(guò)程中每生成11.2LO2,理論上可儲(chǔ)存ImolHz

對(duì)點(diǎn)提升

---------------II<1

【對(duì)點(diǎn)1］（2024?重慶?模擬預(yù)測(cè)）我國(guó)科研工作者通過(guò)電化學(xué)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(guò)氧苯甲酸（Ph-COOOH）,實(shí)現(xiàn)環(huán)烯煌環(huán)氧化的高選擇性催化合成，合成方

法如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是

直流電源

〃=1,2,3,4

離子交換膜aPt電極

A.Pt電極為陰極，離子交換膜a為質(zhì)子交換膜

B.PbO?電極發(fā)生的反應(yīng)：H￡>-e=H++OH

C.該過(guò)程的總反應(yīng)為：［I

D.n=2時(shí)，若外電路中轉(zhuǎn)移2moi電子，理論上消耗環(huán)己烯0.5mol

【對(duì)點(diǎn)2］（2024?湖南長(zhǎng)沙.三模）近年研究發(fā)現(xiàn)，電催化CO2和含氮物質(zhì)NO］等）在常溫常壓下合成尿素,

有助于實(shí)現(xiàn)“碳中和”及解決含氮廢水污染問(wèn)題。用鉛酸蓄電池作電源，向含有一定濃度KNC>3的酸性廢水

中通COZ至飽和，在電極上反應(yīng)生成CO（NHZ）2，電解原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.d為電源正極，該電極反應(yīng)式為PbO2+2e-+4H+=Pb"+2HQ

B.為提高溶液導(dǎo)電性，電極b區(qū)溶液中可加入少量氯化鈉

C.當(dāng)電極a區(qū)生成3.0g尿素時(shí)，電極b區(qū)質(zhì)量減少7.2g

D.每lmolCO2轉(zhuǎn)化為尿素就有18moiH+由b極區(qū)遷移到a極區(qū)

考法02電解原理的應(yīng)用

1.氯堿工業(yè)

（1）電極反應(yīng)

陽(yáng)極：;

陰極：O

⑵總反應(yīng)方程式：O

（3）設(shè)備裝置

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?/p>

陰極碳鋼網(wǎng)

①只允許陽(yáng)離子通過(guò)，能阻止陰離子和氣體通過(guò)

陽(yáng)離子交換膜

②將電解槽隔成陽(yáng)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

電極材料鍍層金屬銅粗銅（含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等雜質(zhì)）

陽(yáng)

極電極反應(yīng)

陰電極材料待鍍金屬鐵純銅

極電極反應(yīng)

電解質(zhì)溶液含Ci?+的鹽溶液

注：電解精煉銅時(shí)，粗銅中的Ag、Au等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成

3.電冶金

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。

（1）冶煉鈉

2NaCl（熔融）空呈2Na+Cb?

陽(yáng)極反應(yīng)式：；

陰極反應(yīng)式：O

(2)冶煉鎂

MgCb(熔融)”呈Mg+Cl2T

陽(yáng)極反應(yīng)式：；

陰極反應(yīng)式：?

(3)冶煉鋁

電解

2Al2。3(熔融)運(yùn)屁4Al+3O2T

陽(yáng)極反應(yīng)式：;

陰極反應(yīng)式：o

易錯(cuò)辨析

-----------II<1

請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“小，錯(cuò)誤的打入”)

(1)在鍍件上電鍍銅時(shí)，也可以用惰性材料作陽(yáng)極，用硫酸銅溶液作電解液。()

(2)電解飽和食鹽水時(shí)，兩個(gè)電極均不能用金屬材料。()

(3)電鍍銅和電解精煉銅時(shí)，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MgCL和ALCh，也可以電解MgO和A1CL。()

(5)電解精煉時(shí)，陽(yáng)極泥可以作為提煉貴重金屬的原料。()

(6)用Zn作陽(yáng)極，F(xiàn)e作陰極，ZnCb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(yáng)極，電解飽和食鹽水時(shí)，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為2c廣一2屋=。2汽)

(8)粗銅精煉時(shí)，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—2屋=Cu2+()

(9)電鍍銅和電解精煉銅時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(Cu2+)均保持不變()

(10)電解飽和食鹽水時(shí)，兩個(gè)電極均不能用金屬材料()

典例引領(lǐng)

-----------II<

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(cè))汞陰極法電解飽和食鹽水制取NaOH的原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A.電解室中可使用銅棒做陽(yáng)極

B.電解室中汞陰極的反應(yīng)為Na++e-=Na

C.解汞室中的反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

由解

D.兩室聯(lián)合生產(chǎn)的總反應(yīng)為2NaCl=2Na+Cl2T

考向02考查電解原理的新型應(yīng)用

【例2】（2024?廣西貴港?模擬預(yù)測(cè)）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(yáng)極產(chǎn)物將乙二醛氧化為乙醛酸。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.a極電勢(shì)高于b極

B.離子交換膜為陰離子交換膜

C.當(dāng)有0.5mol離子通過(guò)離子交換膜時(shí)，理論上最多可生成乙醛酸的質(zhì)量為18.5g

CHOCHO

D.乙二醛被氧化的化學(xué)方程式：|+H2O+CI2—|+2HC1

CHOCOOH

【思維建模】分析電解過(guò)程的思維流程

判斷：陰、

一明確陽(yáng)極是惰性電極還是活潑電極

陽(yáng)極

分析：電解

找全離子（包括水電離的H'和

質(zhì)溶液的離

OH）,并按陰、陽(yáng)離子分組

子組成

確定:放電排出陰、陽(yáng)離子在兩極的放電順序,

離子或物質(zhì)確定優(yōu)先放電的微粒

寫出；電池判斷電極產(chǎn)物，注意溶液的酸堿性、

反應(yīng)式產(chǎn)物的溶解性

解答有關(guān)離子濃度、pH、電極產(chǎn)物

解答問(wèn)題量的變化，離子遷移的方向，溶液的

復(fù)原等問(wèn)題

對(duì)點(diǎn)提升

--------------II<1

【對(duì)點(diǎn)1】（2024?河南鄭州?模擬預(yù)測(cè)）利用雙極膜電滲析法電解食鹽水可獲得NaClO和CO,其工作原理

如圖所示，已知在直流電的作用下，雙極膜中的H2。解離成H+和OH-。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

多孔

催

電源化

電

極

A.b極為負(fù)極

B.M極的電極反應(yīng)式為cr+2OH--2e-=ClCT+H2O

C.工作一段時(shí)間后，N極附近溶液的pH明顯變小

D.若所得“(CO)大于“(NaCl。)，說(shuō)明陽(yáng)極可能發(fā)生反應(yīng)2C「-2e-=C12T

【對(duì)點(diǎn)2](2024?安徽合肥?三模)環(huán)氧乙烷(/°\)可用于生產(chǎn)乙二醇。電化學(xué)合成環(huán)氧乙烷(/°\)的裝置如

圖所示：

CH2=CH2^

陽(yáng)離子交換膜

已知：CH,=CH,?”'E叱HOCH,CH,Br駕/°\

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.Pt電極接電源正極

B.制備Imol環(huán)氧乙烷，Ni電極區(qū)產(chǎn)生2moi出

C.Pt電極區(qū)的反應(yīng)方程式為：CH2=CH2+Br2+H2O^HOCH2CH2Br

D.電解完成后，將陽(yáng)極區(qū)和陰極區(qū)溶液混合才可得到環(huán)氧乙烷

考法03金屬的腐蝕與防護(hù)

1.金屬腐蝕的本質(zhì)

金屬原子失去電子變成,金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。

2.化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕

類型化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕

條件金屬跟________________________接觸不純金屬或合金跟——接觸

現(xiàn)象_______電流產(chǎn)生_______電流產(chǎn)生

本質(zhì)金屬被氧化較活潑金屬被_______

聯(lián)系兩者往往同時(shí)發(fā)生，______腐蝕更普遍

3.析氫腐蝕與吸氧腐蝕

以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析:

類型析氫腐蝕吸氧腐蝕

條件

電極負(fù)極—

反應(yīng)正極

總反應(yīng)式

聯(lián)系______________________更普遍

鐵銹的形成：4Fe(OH)2+02+2H2O=4Fe(OH)3,2Fe(OH)3=Fe2C)3xH2O(鐵銹)+(3-.r)H2O<,

【方法技巧】根據(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(hù)

(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(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。

(3)電化學(xué)保護(hù)法

①犧牲陽(yáng)極法一原理

a.：比被保護(hù)金屬活潑的金屬；

b.：被保護(hù)的金屬設(shè)備。

②外加電流法——原理

a.：被保護(hù)的金屬設(shè)備；

b.:惰性金屬。

易錯(cuò)辨析

--------------II<1

請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打，，小，錯(cuò)誤的打“X”)

(1)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣。()

(2)A1、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(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成Fe3+。()

(4)在金屬表面覆蓋保護(hù)層，若保護(hù)層破損后，就完全失去了對(duì)金屬的保護(hù)作用。()

(5)犧牲陽(yáng)極法構(gòu)成了原電池，能有效地保護(hù)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(qiáng)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(qiáng)鋼管的耐腐蝕能力()

典例引領(lǐng)

----------IIO

考向01考查金屬腐蝕與防護(hù)

【例1】(2024.遼寧沈陽(yáng)?模擬預(yù)測(cè))我國(guó)首艘航母遼寧艦采用模塊制造再焊接組裝而成。實(shí)驗(yàn)室模擬海水

和淡水對(duì)焊接金屬材料的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是

甲乙

A.艦艇腐蝕主要是因?yàn)榘l(fā)生了化學(xué)腐蝕B.圖甲是海水環(huán)境下的腐蝕情況

C.腐蝕時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：Fe-3e-=Fe3+D.焊點(diǎn)附近可用鋅塊打“補(bǔ)丁”延緩腐蝕

考向02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(cuò)誤的是()

A.開(kāi)關(guān)未閉合時(shí)，F(xiàn)e棒上3點(diǎn)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++2屋2T

D.若X為H2so4，K分別與N、M連接，F(xiàn)e腐蝕情況前者更慢

【思維建模】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(xué)腐蝕〉有防

護(hù)措施的腐蝕。

(2)對(duì)同一金屬來(lái)說(shuō)，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強(qiáng)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(dòng)性不同的兩種金屬，活動(dòng)性差別越大，腐蝕速率越快。

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

對(duì)點(diǎn)提升

【對(duì)點(diǎn)1］(2024?浙江舟山?模擬)某學(xué)習(xí)小組按下圖探究金屬電化學(xué)腐蝕與防護(hù)的原理，下列說(shuō)法正確的

是

A.若b為正極，K連接A時(shí)，鐵棒防腐的方式稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法

B.相同條件下，若X為食鹽水，K分別連接B、C時(shí)前者鐵棒的腐蝕速度更慢

C.若X為模擬海水，K未閉合時(shí)鐵棒上E點(diǎn)表面鐵銹最多，腐蝕最嚴(yán)重的位置則是F

D.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

【對(duì)點(diǎn)2］(2024?安徽滁州?一模)鋼鐵工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)裝置5min時(shí)現(xiàn)象25min時(shí)現(xiàn)象

酚酰溶液+K4Fe(CN)6］溶液

鐵釘周邊出現(xiàn)少量紅色和藍(lán)色區(qū)

I鐵釘表面及周邊未見(jiàn)明顯變化

域，有少量紅棕色鐵銹生成

培養(yǎng)皿

酚酰溶液+KJFe(CN)6］溶液

鐵釘周邊紅色加深，區(qū)域變大，未

鐵釘周邊出現(xiàn)紅色區(qū)域，未見(jiàn)藍(lán)

II見(jiàn)藍(lán)色出現(xiàn)，鋅片周邊未見(jiàn)明顯變

色出現(xiàn)，鋅片周邊未見(jiàn)明顯變化

化

釘

培養(yǎng)皿

下列說(shuō)法正確的是

A.實(shí)驗(yàn)H中正極的電極反應(yīng)式為4H++O2+4e-=2HQ

B.實(shí)驗(yàn)II中5min時(shí)出現(xiàn)紅色區(qū)域，說(shuō)明鐵釘腐蝕速率比I快

C.由《［Fe(CN)6］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H中Zn片換成Cu片，推測(cè)Cu片周邊會(huì)出現(xiàn)紅色，鐵釘周邊會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色

好題沖關(guān)

基礎(chǔ)過(guò)關(guān)

------------II<1

1.（2024?廣東江門?二模）挖掘文物價(jià)值，講好中國(guó)故事。下列文物不會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕的是

選項(xiàng)ABCD

/

文物

'11

名稱曾侯乙編鐘越王勾踐劍元青花四愛(ài)圖梅瓶銅鼎

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(jìn)行電鍍實(shí)驗(yàn)，b極為鍍層金屬，a極為待鍍金屬制品

B.圖②裝置鹽橋中KC1的C「移向甲燒杯

C.圖③裝置中鋼閘門應(yīng)與外接電源的負(fù)極相連，稱之為“犧牲陽(yáng)極法”

D.圖④電解精煉銅的過(guò)程中，陽(yáng)極減少的質(zhì)量與陰極增加的質(zhì)量相等

3.（2024?河北邯鄲?期末）某同學(xué)利用如圖所示裝置探究金屬的腐蝕與防護(hù)條件。對(duì)于該實(shí)驗(yàn)下列說(shuō)法正

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電極附近滴加酚醐溶液后變成紅色

C.③區(qū)鐵電極被防護(hù)，F(xiàn)e電極反應(yīng)式為2H2O+2e-=H2f+2OH-

D.④區(qū)鐵電極被防護(hù)，Zn電極反應(yīng)式為Zn-2e=Zn2+

4.（2024?廣東揭陽(yáng)?期中）城鎮(zhèn)的地下空間中常有金屬管道運(yùn)輸系統(tǒng)和地鐵鐵軌等。當(dāng)金屬管道或鐵軌在

潮濕土壤中形成電流回路時(shí)，就會(huì)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(xué)設(shè)計(jì)了如

圖所示的裝置，下列說(shuō)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(yáng)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(hù)鋼鐵輸水管

5.（2024?山東濟(jì)南?模擬預(yù)測(cè)）下列實(shí)驗(yàn)描述正確的是

A.用酸堿中和滴定法可同時(shí)測(cè)定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱和待測(cè)液濃度

B.利用上圖該裝置驗(yàn)證犧牲陽(yáng)極保護(hù)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

6.（2024?江西?模擬預(yù)測(cè)）利用電化學(xué)原理合成氨的裝置如圖所示，科學(xué)家研究表明，Ag、Hg、Pt和Au

等能促進(jìn)氮?dú)夂铣砂薄Ｏ铝袛⑹稣_的是

A.該裝置可將電能全部轉(zhuǎn)化成化學(xué)能

B.N極可選擇銅、鋅等材料

+

C.M極反應(yīng)式為N2+6e+6H=2NH3

D.4.48LH2發(fā)生氧化反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移0.4mol電子

7.（2024.河北滄州.三模）由辛二靖［CN（CHz）6CN］制備巴豆睛（2—丁烯月青，即CH3cH=CHCN,非氣

態(tài)）的原理如下圖所示，下列說(shuō)法正確的是

生成噫黑'"子數(shù)XI。。％

已知:電流效率=

轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)

A.催化電極a與電源負(fù)極相連，電勢(shì)：催化電極a＜催化電極b

B.電子移動(dòng)方向：催化電極a-電源-催化電極bf陰離子交換膜-催化電極a

C.催化電極b上發(fā)生反應(yīng)：2HCO；+2e-=H2t+2CO；-

D.若催化電極b上生成7moi氣體時(shí)，催化電極a生成15moi氣體，則電流效率約為93%

8.（2024.山東.二模）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

氣

H

2體

擴(kuò)

散

應(yīng)

極

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L5molCa2+

9.（2024?湖南?模擬預(yù)測(cè)）2023年我國(guó)科學(xué)家通過(guò)鉗負(fù)載的氫氧化鎂正極實(shí)現(xiàn)了將充電過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)

物氧氣在放電過(guò)程中重新利用，工作原理如下圖所示:

NHUII)

下列說(shuō)法正確的是

A.充電時(shí)，Zn電極的電極反應(yīng)式為Zn-2e-+4O^^=[Zn（OH）4丁「

B.充電時(shí)，電路中每通過(guò)Imol電子，陽(yáng)極會(huì)產(chǎn)生ImolNiOOH

C.放電時(shí)，伯作氧還原催化劑

D.放電時(shí)，OH-移向氫氧化銀所在的電極

10.（2024?山東荷澤?模擬預(yù)測(cè)）一種高鹽高氨氮難降解有機(jī)廢水的處理方法如圖所示，下列說(shuō)法正確的是

B.電池工作時(shí)，可由B區(qū)移向A區(qū)

C.C區(qū)a電極接電源負(fù)極

D.若B區(qū)ImolCIO]參加反應(yīng)，同時(shí)可生成67.2LN?

能力提升

-----------II<1

11.（2024?湖南?二模）近日，石河子大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院陳龍教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)催化電極實(shí)現(xiàn)甲醇制氫，如圖所

示，下列敘述錯(cuò)誤的是

B.每生成2.24L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體X時(shí)轉(zhuǎn)移0.4mol電子

C.電極b的反應(yīng)式為CH30H+5OH-4e「=HCOCT+4H2O

D.電解總反應(yīng)為CH3OH+OH=HCOO+2H2T

12.（2024?四川綿陽(yáng)?模擬預(yù)測(cè)）以鋰硫電池（電池的總反應(yīng)為2Li+xS=Li2S‘）為電源，電解含（NHjSO,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(shuō)法正確的是

鋰硫電池

ab，

石墨石墨

區(qū)膜1膜2rli

M室原料室N室

A.a為鋰硫電池的負(fù)極

B.電解池中膜2是陽(yáng)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(biāo)準(zhǔn)狀況）

D.電解一段時(shí)間后，原料室中溶液的pH會(huì)下降

13.（2024?陜西安康?模擬預(yù)測(cè)）利用電解法將污染性氣體NO?轉(zhuǎn)化為（NHJ/O」溶液的原理如圖所示。下

列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A.電解時(shí)，當(dāng)有2moiH+透過(guò)質(zhì)子交換膜，則電極Y增重96g

B.NOZ在電極b上的反應(yīng)式為NO2+8H++7e-=NH；+2H2O

C.電解過(guò)程中，H+由a極區(qū)向b極區(qū)遷移

D.電解時(shí)Na2s0“溶液的濃度保持不變

14.（2024?北京?三模）設(shè)計(jì)如圖裝置回收金屬鉆。保持細(xì)菌所在環(huán)境pH穩(wěn)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(zhuǎn)化為Co?*,工作時(shí)保持厭氧環(huán)境，并定時(shí)將乙室溶液轉(zhuǎn)

A.裝置工作時(shí)，離子通過(guò)陽(yáng)膜進(jìn)入甲室

B.裝置工作一段時(shí)間后，乙室應(yīng)補(bǔ)充鹽酸

+2+

C.乙室電極反應(yīng)式為L(zhǎng)iCoO2+2H2。+e-=Li+Co+4OH-

D.若甲室Ct?*減少200mg,乙室Co?+增加300mg,則此時(shí)已進(jìn)行過(guò)溶液轉(zhuǎn)移

15.（2024?浙江杭州?模擬預(yù)測(cè)）化學(xué)性質(zhì)類似NH4cl的鹽酸羥胺（NH3OHCI）是一種常見(jiàn)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(jī)理如圖乙所示。圖丙

氫

離

子

I鹽酸交鹽酸

換

膜

含F(xiàn)e的催化電極Pt電極

A.圖甲電池工作時(shí)，Pt電極是正極

B.圖乙中，A為H+,B為NH3OH+

C.電極b接電源負(fù)極，處理ImolNO],電路中轉(zhuǎn)移5moie-

D.電池工作時(shí)，每消耗2.24LNO（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），左室溶液質(zhì)量增加3.0g

真題感知

-------------II<1

1.（2024?湖北卷，14）我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種雙位點(diǎn)PbCu電催化劑，用H2c2O4和NH20H電化學(xué)催化合成

甘氨酸，原理如圖，雙極膜中H2O解離的H+和0H-在電場(chǎng)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

2

[OCH2O]--e=HCOO+H?下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.電解一段時(shí)間后陽(yáng)極區(qū)c（OH-）減小

B.理論上生成ImoHN+CH2coOH雙極膜中有4molH2O解離

C.陽(yáng)極總反應(yīng)式2HCHO-2e-+4OH=2HCOO-+H2T+2H2。

D.陰極區(qū)存在反應(yīng)H2c2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+HzO

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(xué)腐蝕，生成[Zn（NH3）4F+和H2,下列說(shuō)法不正

確的是（）

A.氨水濃度越大，腐蝕趨勢(shì)越大

B.隨著腐蝕的進(jìn)行，溶液pH變大

C.鐵電極上的電極反應(yīng)式為：2NH3+2e-=H2f+2NH2-

D.每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4mLH2,消耗0.010molZn

3.（2024?浙江6月卷，13）金屬腐蝕會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)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(duì)海水中鋼閘門的防腐措施示意圖：

下列說(shuō)法正確的是（）

A.圖1、圖2中，陽(yáng)極材料本身均失去電子

B.圖2中，外加電壓偏高時(shí)，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(duì)鋼閘門的防護(hù)效果

D.圖1、圖2中，當(dāng)鋼閘門表面的腐蝕電流為零時(shí)，鋼閘門、陽(yáng)極均不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

4.（2024.廣東卷，5）我國(guó)自主設(shè)計(jì)建造的浮式生產(chǎn)儲(chǔ)御油裝置“海葵一號(hào)”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(xué)原理延緩?fù)鈿さ母g。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是（）

A.鋼鐵外殼為負(fù)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)：Zn-2e=Zn2+

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(guò)程中，下列

說(shuō)法不正確的是（）

A.陽(yáng)極反應(yīng)：2Cl-2e-=Ch?

B.陰極區(qū)溶液中OH-濃度逐漸升高

C.理論上每消耗ImolFezCh,陽(yáng)極室溶液減少213g

D.理論上每消耗ImolFezCh,陰極室物質(zhì)最多增加138g

6.（2024?甘肅卷，7）某固體電解池工作原理如圖所示，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

Q電源O

多孔電極1固體電解質(zhì)多孔電極2

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-=2C）2-

C.工作時(shí)CP-從多孔電極1遷移到多孔電極2

D.理論上電源提供2moie「能分解ImolHzO

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(shí)現(xiàn)高效制H2和02,裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

B.加入Y的目的是補(bǔ)充NaBr

C.電解總反應(yīng)式為Br+3H2O曳或BrO3-+3H2T

D.催化階段反應(yīng)產(chǎn)物物質(zhì)的量之比”（Z）：〃（Br）=3：2

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(yáng)極電勢(shì)高、反應(yīng)速率緩

慢的問(wèn)題，科技工作者設(shè)計(jì)耦合HCHO高效制H2的方法，裝置如圖所示。部分反應(yīng)機(jī)理為：

+%下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

陰離子交換服

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=H2t+2OH-

C.電解時(shí)OH-通過(guò)陰離子交換膜向b極方向移動(dòng)

D.陽(yáng)極反應(yīng)：2HCHO-2e+4OH=2HCOO+2H2O+H2T

9.（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(xué)腐蝕，生成［Zn（NH3）4F+和H2,下列說(shuō)

法不正確的是（）

A.氨水濃度越大，腐蝕趨勢(shì)越大

B.隨著腐蝕的進(jìn)行，溶液pH變大

C.鐵電極上的電極反應(yīng)式為：2NH3+2e-=H2T+2NH2-

D.每生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4mLH2,消耗0.010molZn

10.（2023?浙江省6月選考，13）氯堿工業(yè)能耗大，通過(guò)如圖改進(jìn)的設(shè)計(jì)可大幅度降低能耗，下列說(shuō)法不正

確的是（）

電源

電極A1離子.換膜4電極B

r;11k

飽和NaCI溶液HQ（含少量NaOH）

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-=H2T+2OH-

C.應(yīng)選用陽(yáng)離子交換膜，在右室獲得濃度較高的NaOH溶液

D.改進(jìn)設(shè)計(jì)中通過(guò)提高電極B上反應(yīng)物的氧化性來(lái)降低電解電壓，減少能耗

11.（2023?北京卷，5）回收利用工業(yè)廢氣中的CO2和SO2,實(shí)驗(yàn)原理示意圖如下。

下列說(shuō)法不正確的是（）

A.廢氣中SCh排放到大氣中會(huì)形成酸雨

B.裝置a中溶液顯堿性的原因是HCCh-的水解程度大于HCCh-的電離程度

C.裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的CCh和SCh

由AM

22

D.裝置b中的總反應(yīng)為SO3-+CO2+H2O====HCOOH+SO4-

12.（2023?湖北省選擇性考試，10）我國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)如圖所示的電解池，實(shí)現(xiàn)了海水直接制備氫氣技術(shù)的綠

色化。該裝置工作時(shí)陽(yáng)極無(wú)Cb生成且KOH溶液的濃度不變，電解生成氫氣的速率為xmolh-i。下列說(shuō)法

錯(cuò)誤的是（）

忠子交換朦

情

情透汽不透液態(tài)水

性

性

的膜

電PTFE

電

極

極

ab30%KOH溶液

海水

A.b電極反應(yīng)式為2H2O+2e=H2T+2OH

B.離