2021届高考化学一轮复习检测题：第21讲 电解池 金属腐蚀与防护
2021届高考化学复习：专题三 电解池、金属的腐蚀与防护(强化训练)
专题三电解池、金属的腐蚀与防护（强化训练）一、选择1．（2020年北京顺义）常温下用惰性电极电解NaHSO4溶液，电解一段时间后，下列有关电解质溶液变化的说法正确的是( )A．电解质溶液的浓度增大，pH减小B．电解质溶液的浓度增大，pH增大C．电解质溶液的浓度减小，pH减小D．电解质溶液的浓度不变，pH不变答案 A2．（2020年北京顺义杨镇一中）某研究性学习小组用如图装置研究不同能量之间的转化问题。
下列说法正确的是( )A．断开开关S1，闭合开关S2，化学能转化为电能，电能转化为光能等B．断开开关S1，闭合开关S2，此时构成的装置属于电解池C．断开开关S2，闭合开关S1，此时构成的装置属于原电池D．断开开关S2，闭合开关S1，化学能转化为电能答案 A3．(2020年山东潍坊)下列说法正确的是( )A．图(a)中，随着电解的进行，溶液中H＋的浓度越来越小B．图(b)中，Mg电极作电池的负极C．图(c)中，发生的反应为Co＋Cd2＋===Cd＋Co2＋D．图(d)中，K分别与M、N连接时，Fe电极均受到保护答案 D4．某同学设计如图所示装置，探究氯碱工业原理，下列说法正确的是( )A．石墨电极与直流电源负极相连B．用湿润淀粉KI试纸在铜电极附近检验气体，试纸变蓝色C．氢氧化钠在石墨电极附近产生，Na＋向石墨电极迁移D．铜电极的反应式为2H＋＋2e－===H2↑答案 D5．电渗析法是一种利用离子交换膜进行海水淡化的方法，其原理如图所示。
已知海水中含Na ＋、Cl－、Ca2＋、Mg2＋、SO2－等离子，电极为惰性电极。
下列叙述中正确的是( )4A．B膜是阴离子交换膜B．通电后，海水中阳离子往a电极处运动C．通电后，a电极的电极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2OD．通电后，b电极区周围会出现少量白色沉淀答案 D6．锂—空气电池是一种新型的二次电池，其放电时的工作原理如图所示，下列说法正确的是( )A．正极区产生的LiOH可回收利用B．电池中的有机电解液可以用稀盐酸代替C．该电池放电时，正极的反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2OD．该电池充电时，阴极发生氧化反应：Li＋＋e－===Li答案 A7．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉，还原性比NaHSO3更强，工业上广泛用于纺织品漂白及作脱氧剂等。
高考化学精讲及练习：金属的电化学腐蚀与防护 2021届word答案版
第四节金属的电化学腐蚀与防护基础知识落实一、金属的腐蚀1.金属的腐蚀(1)概念：金属与周围的气体或液体物质发生氧化还原反应而引起损耗的现象。
其实质是金属原子失去电子变为阳离子，金属发生氧化反应。
(2)根据与金属接触的气体或液体物质不同，金属腐蚀可分为两类：①化学腐蚀：金属与接触到的干燥气体(如O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生化学反应而引起的腐蚀。
腐蚀的速率随温度升高而加快。
②电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质溶液接触时，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化。
2.钢铁的电化学腐蚀根据钢铁表面水溶液薄膜的酸碱性不同，钢铁的电化学腐蚀分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀：(1)析氢腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液酸性较强时，腐蚀过程中有氢气放出。
①负极反应式为Fe－2e－===Fe2＋；②正极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；③总反应方程式为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
(2)吸氧腐蚀：当钢铁表面的电解质溶液呈中性或呈弱酸性并溶有一定量的氧气时，将会发生吸氧腐蚀。
①负极反应式为2Fe－4e－===2Fe2＋；②正极反应式为2H2O＋O2＋4e－===4OH－；③总反应方程式为2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2。
铁锈(Fe2O3·x H2O)的形成：2Fe(OH)3===Fe2O3·x H2O＋(3－x)H2O。
总结归纳：1化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生，只是电化学腐蚀比化学腐蚀更普遍，危害更大。
2析氢腐蚀和吸氧腐蚀取决于金属表面电解质溶液的酸碱性，实际情况中以吸氧腐蚀为主。
3钢铁发生析氢腐蚀或吸氧腐蚀时，负极都是铁，失电子生成Fe2＋，而非Fe3＋。
二、金属的防护方法1.电化学保护法(1)牺牲阳极的阴极保护法——原电池原理如图1所示，在被保护的钢闸门上装上若干的金属锌块(比铁活泼)，锌块作原电池的负极；钢闸门作原电池的正极。
图1图2(2)外加电流的阴极保护法——电解原理如图2所示，被保护的钢闸门作阴极，与电源的负极相连；惰性电极作阳极，与电源的正极相连。
2021届高考化学一轮热点强化：电解池 金属腐蚀与防护【练习+总结】
——电解池金属腐蚀与防护【练习】1．（2020·山东高考模拟）用石墨烯锂硫电池电解制备Fe(OH)2的装置如图所示。
电池放电时的反应为：16Li+xS8=8Li2S x(2≤x≤8)，电解池两极材料分别为Fe和石墨，工作一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。
下列说法不正确的是A．X是铁电极，发生氧化反应B．电子流动的方向：B→Y，X→AC．正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e－=3Li2S4D．锂电极减重0.14g时，电解池中溶液减重0.18g【答案】D【解析】A. 电解法制备Fe(OH)2，则铁作阳极，根据题给总反应可知，金属锂发生氧化反应，作电池的负极，所以Y为阴极，故X是铁电极，故A项正确；B. 电子从电池的负极流至电解池的阴极，然后从电解池的阳极流回到电池的正极，即电子从B电极流向Y电极，从X电极流回A电极，故B项正确；C. 由图示可知，电极A发生了还原反应，即正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e－=3Li2S4，故C项正确；D. 锂电极减重0.14g，则电路中转移0.02mol电子，电解池中发生的总反应为Fe+2H2O Fe(OH)2+H2↑，所以转移0.02mol电子时，电解池中溶液减少0.02molH2O，即减轻0.36g，故D项错误。
故选D。
2.中国用“长征三号乙”运载火箭成功以“一箭双星”方式发射北斗三号全球组网卫星系统第15、16号卫星，其火箭推进剂为高氯酸铵（NH4ClO4）等。
制备NH4ClO4的工艺流程如下：饱和食盐水NaClO3NaClO4NaClO4NH4ClO4下列说法错误的是A．NH4ClO4属于离子化合物B．溶解度：NaClO4＞NH4ClO4C．电解NaClO3溶液时阳极反应式为ClO3-＋H2O－2e-=C1O4-＋2H+ D．该流程中可循环利用的物质是NH4Cl【答案】D【解析】电解饱和食盐水，生成了NaClO3，再电解得到NaClO4；NaClO4提纯除杂，再和NH4Cl反应，得到高氯酸铵晶体。
高三化学高考备考一轮复习专题电解池金属的腐蚀与防护课件(1)
阳极反应式：
2Cl－－2e－===Cl2↑
阴极反应式：
2Na＋＋2e－===2Na
； 。
(2)冶炼镁
MgCl2(熔融)=电==解==Mg＋Cl2↑
阳极反应式： 2Cl－－2e－===Cl2↑ ；
阴极反应式： Mg2＋＋2e－===Mg
。
(3)冶炼铝
2Al2O3(熔融)N=电a=3=A解=l=F64Al＋3O2↑ 阳极反应式： 6O2－－12e－===3O2↑ ；
题组一 电解原理的理解 1.如图所示，x、y分别是直流电源的两极，通电后发现a极板质量增加，b极板
处有无色无味的气体放出，符合这一情况的是( A )
选项 A B C D
a极板 锌 石墨 银 铜
b极板 石墨 石墨 铁 石墨
x电极 负极 负极 正极 负极
z溶液 CuSO4 NaOH AgNO3 CuCl2
(1)阳极产物的判断 ①活性电极(除Au、Pt以外的金属材料作电极)，电极材料失电子，生成金属阳 离子。 ②惰性电极(Pt、Au、石墨)，要依据阴离子的放电顺序加以判断。 阴离子的放电顺序：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞含氧酸根离子。 S2－、I－、Br－、Cl－放电，产物分别是S、I2、Br2、Cl2；若OH－放电，则得 到H2O和O2。
5.如图中X为电源，Y为浸透饱和食盐水和酚酞溶液的滤纸，滤纸中央滴有一滴
KMnO4溶液，通电后Y中央的紫红色斑向d端扩散。下列判断正确的是( A )
A.滤纸上 c 点附近会变红色 B.Cu 电极质量减小，Pt 电极质量增大 C.Z 中溶液的 pH 先减小，后增大 D.溶液中的 SO42－向 Cu 电极定向移动
反应 类型
离子 移动
相同点
高考化学人教版一轮复习课时作业21 电解池 金属的电化学腐蚀与防护 Word版含解析
课时作业21电解池金属的电化学腐蚀与防护时间：45分钟一、选择题1．化学用语是学习化学的重要工具，下列用来表示物质变化的化学用语中，正确的是()A．用惰性电极电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，阳极反应式为Cu －2e－===Cu2＋D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe－2e－===Fe2＋答案：A解析：电池的负极发生的是氧化反应，B不对；粗铜精炼时，纯铜应该连接电源的负极，C错；钢铁发生电化学腐蚀时，铁为负极，D错。
2.用石墨电极电解CuCl2溶液(见右图)。
下列分析正确的是() A．a端是直流电源的负极B．通电使CuCl2发生电离C．阳极上发生的反应：Cu2＋＋2e－===CuD．通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体答案：A解析：本题考查电解原理。
电解CuCl2溶液是电解电解质型的，根据图中离子移动方向，判断a为负极，b为正极，A项正确；CuCl2溶于水就发生电离，不需要通电，B项错误；阴离子Cl－在阳极上发生氧化反应2Cl－－2e－===Cl2↑，C项错误；通电一段时间后，应在阳极附近观察到黄绿色气体，D项错误。
3．(2016·惠州质检)下列叙述不正确的是()A．铁表面镀锌，铁作阳极B．船底镶嵌锌块，锌作负极，以防船体被腐蚀C．钢铁吸氧腐蚀的正极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．工业上电解饱和食盐水的阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑答案：A解析：选项A，电镀时待镀金属铁作阴极。
选项B，Zn的活泼性比Fe强，Zn失去电子而保护了船体。
选项C，钢铁发生吸氧腐蚀时，O2在正极获得电子。
选项D，Cl－的失电子能力强于OH－，电解饱和食盐水时，Cl－在阳极失去电子变为Cl2。
4．(2015·浙江)在固态金属氧化物电解池中，高温共电解H2O——CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。
2021高考化学一轮复习电解池 金属的电化学腐蚀与防护习题含解析
课后跟踪训练(十九)[基础巩固练]1．(2019·江西鹰潭期末)下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是()A．黄铜(铜锌合金)制作的铜锣易产生铜绿B．镀锡铁制品和镀锌铁制品的镀层破损时，镀锡铁中铁的腐蚀速率更慢C．轮船的船体水位线以下常装有一些锌块，这是利用了牺牲阳极的阴极保护法D．不锈钢有较强的抗腐蚀能力是因为在钢铁表面上镀上一层铬[解析]本题考查金属的腐蚀与防护。
黄铜(铜锌合金)制作的铜锣发生腐蚀时，铜作正极而受到保护，不易产生铜绿，A错误；镀层破损后，镀锡铁中金属铁为负极，易被腐蚀，而镀锌铁中铁是正极，被保护，故镀锡铁中铁的腐蚀速率更快，B错误；轮船的船体水位线以下装锌块，由于Zn比Fe活泼，发生腐蚀时，Zn作负极被腐蚀，船体作正极而受到保护，属于牺牲阳极的阴极保护法，C正确；不锈钢是以铁与铬为主，再添加如镍、锰、钼等元素冶炼而成的合金，具有较强的抗腐蚀能力，并非在钢铁表面镀上一层铬，D错误。
[答案] C2. (2019·上海嘉定区一模)有关如图装置的说法正确的是()A．若两电极直接连接，a是食盐水，则铁发生析氢腐蚀B．若两电极直接连接，a是食盐水，则负极反应为Fe－2e－===Fe2＋C．若铁接电源负极，石墨接电源正极，a是食盐水，左侧电极上产生气体的物质的量比右侧电极上的多D．若铁接电源负极，石墨接电源正极，a是氯化铜溶液，铁上有气泡产生[解析]若两电极直接连接，a为食盐水，则正极发生O2得电子的反应，故Fe发生吸氧腐蚀，负极Fe失电子，电极反应为Fe－2e－===Fe2＋，A项错误、B 项正确；若铁接电源负极，则Fe作阴极，电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH －，阳极的电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，故两侧电极上产生气体的物质的量一样多，C项错误；若铁接电源负极，a是CuCl2溶液，铁上析出Cu，D项错误。
[答案] B3．(2019·贵州遵义航天高中考试)关于如图装置的说法正确的是()A．装置中电子移动的途径：负极→Fe→M溶液→石墨→正极B．若M溶液为滴加酚酞的NaCl溶液，通电一段时间后，铁电极附近溶液显红色C．若M溶液为CuSO4溶液，可以实现石墨上镀铜D．若将电源反接，M溶液为NaCl溶液，可以用于制备Fe(OH)2并可以使其较长时间保持白色[解析]该装置是电解池，电子只能沿着导线移动，不能进入溶液中，A项错误；铁电极为阴极，溶液中的H＋在此电极上得电子变为H2，溶液中的OH－浓度增大，碱性增强，酚酞遇碱变红，B项正确；石墨作阴极才能实现石墨上镀铜，C项错误；若将电源反接，铁作阳极，铁失电子生成Fe2＋，石墨作阴极，溶液中的H＋在此极得电子变为H2，溶液中的OH－浓度增大，Fe2＋和OH－反应生成Fe(OH)2白色沉淀，但是溶液中的O2能够把Fe(OH)2氧化为红褐色沉淀Fe(OH)3，Fe(OH)2不能较长时间保持白色，D项错误。
2021年北京高三化学一轮复习电解池 金属的电化学腐蚀与防护(专题训练)
2021年北京高三化学一轮复习电解池金属的电化学腐蚀与防护（专题训练）一、选择题(本题包括12个小题，每小题5分，共60分)1、如右图，将一根较纯的铁棒垂直没入水中，由于深水处溶氧量较少，一段时间后发现AB段产生较多铁锈，BC段腐蚀严重，BC段一下轻微腐蚀。
下列关于此现象的分析不合理的是（）A. 该腐蚀过程属于电化腐蚀B. 铁棒AB段电极反应为O2 + 2H2O+ 4e- === 4OH－C. 铁棒AB段是负极，BC段是正极D. 产生此现象的根本原因是铁棒所处化学环境的不同2．（18年北京东城区）利用如下实验探究铁钉在不同溶液中的吸氧腐蚀。
实验装置实验编号浸泡液pH 氧气浓度随时间的变化① 1.0 mol/L NH4Cl 5②0.5 mol/L (NH4)2SO4 5③ 1.0 mol/L NaCl 7④0.5 mol/L Na2SO47下列说法不正确．．．的是（）A.上述正极反应均为O2+4e－+2H2O=4OH－B.在不同溶液中，Cl－是影响吸氧腐蚀速率的主要因素C.向实验④中加入少量(NH4)2SO4固体，吸氧腐蚀速率较快D.在300min内，铁钉的平均吸氧腐蚀速率酸性溶液大于中性溶液3、（18海淀）电解Na2CO3溶液制取NaHCO3溶液和NaOH溶液的装置如下图所示。
下列说法中，不正确．．．的是A．阴极产生的物质A是H2B．溶液中Na+由阳极室向阴极室迁移C．阳极OH﹣放电，H+浓度增大，CO32-转化为HCO3-D．物质B是NaCl，其作用是增强溶液导电性4、、结合下图判断，下列叙述正确的是（）A．Ⅰ和Ⅱ中正极均被保护B. Ⅰ和Ⅱ中负极反应均是Fe－2e－＝Fe2＋阴极（石墨）阳极（石墨）(含少量B)C. Ⅰ和Ⅱ中正极反应均是O2＋2H2O＋4e－＝4OH－D. Ⅰ和Ⅱ中分别加入少量K3Fe(CN)6溶液，均有蓝色沉淀5次磷酸（H3PO2）是一元弱酸，工业可用下图所示装置电解NaH2PO2制H3PO2。
高考化学一轮复习 跟踪检测(十七)电解池 金属的腐蚀与防护试题
回夺市安然阳光实验学校跟踪检测（十七）电解池金属的腐蚀与防护1．下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是( )A．常温下，断开K时，若M溶液为浓硫酸，则铁发生化学腐蚀B．关闭K，若M为氯化钠，则铁极的电极反应式为O2＋4e－＋2H2O===4OH－C．关闭K，若M为硫酸铵，则石墨极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑D．关闭K，若M溶液为海水，石墨换成铜或银，则叫外加电流的阴极保护法解析：选C 常温下，断开K时，若M溶液为浓硫酸，金属铁发生钝化，铁受到保护，故A项错误；关闭K时，若M为氯化钠，则发生金属铁的吸氧腐蚀，金属铁是负极，电极反应式为Fe－2e－===Fe2＋，故B项错误；关闭K时，若M为硫酸铵，则溶液呈酸性，发生金属铁的析氢腐蚀，金属铁是负极，石墨极的电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑，故C项正确；关闭K时，若M溶液为海水，石墨换成铜或银，此时金属铁是负极，会加快金属Fe的腐蚀，且装置中没有外加电流，故D项错误。
2．用指定材料作电极来电解一定浓度的溶液甲，然后加入物质乙能使溶液恢复为甲溶液原来的浓度，则合适的组合是( )选项阳极阴极溶液甲物质乙A Pt Pt NaOH NaOH固体B Pt Pt H2SO4H2OC C Fe NaCl 盐酸D Cu C CuSO4Cu(OH)2解析：选B A错误；B项中相当于电解的是水，加入水后可以恢复原来状态，正确；C项中相当于电解的是HCl，但加入盐酸的同时，也引入了水，不可能恢复原来状态，错误；D 项中阳极铜失电子，Cu2＋在阴极得电子，加入Cu(OH)2不可能恢复原来状态，错误。
3．下列有关电化学装置的说法正确的是( )A．利用图a装置处理银器表面的黑斑Ag2S，银器表面发生的反应为Ag2S ＋2e－===2Ag＋S2－B．图b电解一段时间，铜电极溶解，石墨电极上有亮红色物质析出C．图c中的X极若为负极，则该装置可实现粗铜的精炼D．图d中若M是海水，该装置是通过“牺牲阳极的阴极保护法”使铁不被腐蚀解析：选A 形成原电池反应，Al为负极，被氧化，Ag2S为正极被还原，正极反应式为Ag2S＋2e－===2Ag＋S2－，故A正确；铜为阴极，发生还原反应，不能溶解，石墨电极上生成氧气，故B错误；图c中的X极若为负极，粗铜为阴极，而电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，不能进行粗铜的精炼，故C错误；该装置有外接电源，属于“有外加电源的阴极保护法”，故D错误。
2021届高三化学一轮复习——电解池 金属的腐蚀和防护(有解析)
2021届高三化学一轮复习——电解池金属的腐蚀与防护（有答案和详细及解析）一、选择题1．(2020·浙江省东阳中学开学考试)用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为H2SO4—H2C2O4混合溶液。
下列叙述错误的是()A．待加工铝质工件为阳极B．可选用不锈钢网作为阴极C．硫酸根离子在电解过程中向阳极移动D．阴极的电极反应式为：Al3＋＋3e－===Al答案D解析A项，铝的阳极氧化法表面处理技术中，金属铝是阳极材料，对应的电极反应为2Al －6e－＋3H2O===Al2O3＋6H＋；B项，阴极材料选择没有特定的要求；C项，在电解池中，阴离子移向阳极，阳离子移向阴极；D项，阴极上是电解质中的阳离子发生得电子的还原反应。
2．将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆圈中心区(a)已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色铁锈环(b)，如图所示，导致该现象的主要原因是液滴之下氧气含量比边缘少。
下列说法正确的是()A．液滴中的Cl－由a区向b区迁移B．液滴边缘是正极区，发生的电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．液滴下的Fe因发生还原反应而被腐蚀，生成的Fe2＋由a区向b区迁移，与b区的OH－形成Fe(OH)2，进一步氧化、脱水形成铁锈D．若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，则负极发生的电极反应为Cu－2e－===Cu2＋答案B解析根据在原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极的规律，Cl－应由b区向a区迁移，故A错误；O2在液滴外沿反应，正极电极反应为：O2＋2H2O＋4e－===4OH－(发生还原反应)，故B正确；液滴下的Fe因发生氧化反应而被腐蚀，故C错误；若改用嵌有一铜螺丝钉的铁板，在铜铁接触处滴加NaCl溶液，由于Fe的金属活动性比铜强，Fe仍为负极，负极发生的电极反应为：Fe－2e－===Fe2＋，故D错误。
2021届高考化学一轮复习强化：电解池 金属的腐蚀与防护(含解析)
电解池金属的腐蚀与防护1、用下图装置模拟人工肾脏的工作原理，电解生成的Cl2将尿素[CO(NH2)2]氧化成N2排出，则下列说法错误的是( )A.电源的正极为bB.尿素被氧化的化学方程式为CO(NH2)2＋3Cl2＋H2O===N2＋CO2＋6HClC.电解结束后，阴极室溶液与电解前相比pH增大D.阳极收集到Cl2 4.48 L(标准状况)时，被氧化的尿素为4.0 g解析电极反应式为a(阴极)：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，b(阳极)：2Cl－－2e－===Cl2↑，A项正确；3Cl2＋CO(NH2)2＋H2O===N2＋CO2＋6HCl，B项正确；C项，阴极区电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，每转移2 mol的电子，就会产生1 mol H2和2 mol OH－，这时就有2 mol H＋通过离子交换膜从阳极区到阴极区，因此溶液的pH不会发生变化；D项，0.2 mol Cl2氧化CO(NH2)2的质量为0.2 mol3×60 g·mol－1＝4.0g，正确。
答案 C2、某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池的总反应为：Li1－x CoO2＋Li x C6===LiCoO2＋C6(x<1)。
下列关于该电池的说法不正确的是( )A.放电时，Li＋在电解质中由负极向正极迁移B.放电时，负极的电极反应式为Li x C6－x e－===x Li＋＋C6C.充电时，若转移1 mol e－，石墨(C6)电极将增重7x gD.充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2－x e－===Li1－x CoO2＋x Li＋解析放电时，负极反应为：Li x C6－x e－===x Li＋＋C6，正极反应为：Li1－x CoO2＋x e－＋x Li＋===LiCoO2，A、B正确；充电时，阴极反应为：x Li＋＋C6＋x e－===Li x C6，转移1 mol e－时，石墨C6电极将增重 7 g，C项错误；充电时，阳极反应为放电时正极反应的逆反应：LiCoO2－x e－===Li1－x CoO2＋x Li＋，D项正确。
2021届高考化学一轮复习课件：第21讲 电解池 金属腐蚀与防护 107PPT
2．电极反应式的书写步骤 (1)分析电解质水溶液的组成：找全离子并分阴、阳两组(不要忘记水溶液中的 H＋和 OH－)。 (2)排出阴、阳两极的放电顺序 ①阳极 活性电极：金属做阳极(Pt、Au 除外)，金属本身被电解； 惰性电极(Pt、Au、石墨等)：还原性强的离子先放电，放电顺序为 S2－>I－>Br－>Cl－> OH－>含氧酸根离子。 ②阴极(放电顺序与电极材料无关) 氧化性强的离子先放电，放电顺序为 Ag＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸中)>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水中)。
电解 总反应：_2_H__C_l=_=__=_=_=_H_2_↑__＋__C_l_2↑___
增大
阳极：___2_C_l_－_－__2_e_－_=_=_=_C_l_2_↑____
阴极：___C__u_2_＋_＋__2_e－_=_=_=__C_u_____
－
电解 总反应：__C_u_C__l2_=_=_=_=_=_C__u_＋__C_l_2↑___
溶液 pH 变化 减小 增大
不变
溶液 复原 方法
加水
类型
无氧酸
电解 电解 质型
(氢氟酸 除外)
不活泼 金属的
无氧酸盐
实例 HCl CuCl2
电极反应式
溶液
和总反应式
pH 变化
阳极：__2_C__l－_－__2_e_－_=_=_=__C_l2_↑_____ 阴极：__2_H__＋_＋__2_e_－_=_=_=_H__2↑______
3．若用惰性电极电解 CuSO4 溶液一段时间后，需加入 98 g Cu(OH)2 固体，才能使电 解质溶液复原，则这段时间，整个电路中转移的电子数为________。 解析：方法一：98 g Cu(OH)2 的物质的量为 1 mol，相当于电解了 1 mol CuSO4 后，又 电解了 1 mol 水，所以转移的电子数为 2NA＋2NA＝4NA。 方法二：可以认为整个电路中转移的电子数与 Cu(OH)2 中的 O2－失电子数相等，共 4NA。 答案：4NA
2021版高考化学一轮复习第6章化学反应与能量第21讲电解池金属腐蚀与防护课后达标检测新人教版
第21讲电解池金属腐蚀与防护一、选择题1．(2020·济南高三模拟)四个电解装置都以Pt做电极，它们分别装有如下电解质溶液，电解一段时间后，测定其pH变化，所记录的结果正确的是( )选项 A B C D电解质溶液HCl AgNO3KOH BaCl2pH变化减小增大增大不变解析：选C pH增大，A项错误；电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气，溶液酸性增强，pH减小，B项错误；电解氢氧化钾溶液的实质是电解水，溶质的量不变，溶剂减少，碱性增强，pH增大，C项正确；电解氯化钡溶液得到氢氧化钡、氢气和氯气，溶液碱性增强，pH增大，D项错误。
2．(2020·哈尔滨高三一模)观察如图装置，下列说法正确的是( )A．a、b接电流表，该装置一定为原电池B．a、b接直流电源，该装置一定为电解池C．a、b接直流电源，铁可能不易被腐蚀D．a、b接电流表或接直流电源，铁都可能是负极解析：选C。
A项，a、b接电流表，若液体c为非电解质溶液，不满足原电池的构成条件，不能形成原电池，错误；B项，若液体c为非电解质溶液，溶液不导电，所以不能发生电解，即不是电解池，错误；C项，若该装置是电解池，Fe与负极相连时做阴极被保护，即铁可能不易被腐蚀，正确；D项，接直流电源时，该装置可能为电解池，Fe可能做阴极或阳极，错误。
3．(2020·贵阳高三调研)在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：一艘名叫“阿那吉纳”号的货轮满载着精铜砂，在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。
坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。
下列对此调查结论的理解正确的是( )A．精铜砂装载过多导致沉船B．运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大，超过船的承载能力C．在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀D．在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作为阳极而被氧化腐蚀解析：选C。
2021届高三化学一轮复习课时同步跟踪检测(二十一) 电解池 金属的电化学腐蚀与防护
跟踪检测（二十一）电解池金属的电化学腐蚀与防护1．相同材质的铁在下列情形下最不易被腐蚀的是()解析：A、D均可由Fe、Cu构成原电池而加速铁的腐蚀；在B中，食盐水提供电解质溶液环境，炒锅和铁铲都是铁碳合金，符合原电池形成的条件，铁是活泼金属做负极，碳做正极，易被腐蚀；C中铜镀层把铁完全覆盖，构不成原电池而不被腐蚀。
答案：C2．下列描述不符合生产实际的是()A．电解熔融的氧化铝制取金属铝时用铁做阳极B．电解法精炼粗铜时用纯铜做阴极C．电解饱和食盐水制烧碱时用涂镍碳钢网做阴极D．在镀件上电镀锌时用锌做阳极解析：铁做阳极时，铁发生氧化反应生成Fe2＋而进入电解液中，在阴极析出使铝不纯。
答案：A3．下列与金属腐蚀有关的说法正确的是()A．图1中，铁钉易被腐蚀B．图2中，滴加少量K3[Fe(CN)6]溶液，没有蓝色沉淀出现C．图3中，燃气灶的中心部位容易生锈，主要是由于高温下铁发生化学腐蚀D．图4中，用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀，镁块相当于原电池的正极解析：A项，图1中，铁钉处于干燥环境，不易被腐蚀；B项，负极反应为Fe－2e－===Fe2＋，Fe2＋与K3[Fe(CN)6]反应生成Fe3[Fe(CN)6]2蓝色沉淀；D项，为牺牲阳极的阴极保护法，镁块相当于原电池的负极。
答案：C4.(2020·汕头月考)在固态金属氧化物电解池中，高温电解H 2O、CO2混合气体制备H2和CO是一种新的能源利用方式，基本原理如图所示。
下列说法不正确的是()A．阴极的反应式：H2O＋2e－===H2＋O2－、CO2＋2e－===CO＋O2－B．X是电源的负极C．总反应可表示为H2O＋CO2===H2＋CO＋O2D．阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是1∶1解析：选D电解池阴极发生还原反应，电解H2O、CO2混合气体制备H2和CO，阴极发生的反应有水蒸气中的H得电子生成氢气：H2O＋2e－===H2＋O2－，二氧化碳中的C得电子生成CO：CO2＋2e－===CO＋O2－，A项正确；根据图示知，与X相连的电极发生还原反应产生CO和H2，故X为电源的负极，B项正确；根据图示可知，阴极产生H2、CO，阳极产生O2，总反应可表示为H2O＋CO2===H2＋CO＋O2，C项正确；根据总反应可知，阴、阳两极生成的气体的物质的量之比是2∶1，D项错误。
2021高考化学一轮复习课时作业：21电解池金属的腐蚀与防护 Word版含解析
1．(2022·高考上海卷)用电解法提取氯化铜废液中的铜，方案正确的是( ) A．用铜片连接电源的正极，另一电极用铂片B．用碳棒连接电源的正极，另一电极用铜片C．用氢氧化铜溶液吸取阴极产物D．用带火星的木条检验阳极产物解析：选B。
A项是在铂上电镀铜，无法提取铜，错误。
利用电解法提取CuCl2溶液中的铜，阴极应发生反应：Cu2＋＋2e－===Cu，阳极可以用碳棒等惰性材料作电极，B项正确。
电解时阴极产生铜，无法用NaOH溶液吸取，C项错误。
阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑，无法用带火星的木条检验，D项错误。
2．(2022·潍坊模拟)用铂电极电解确定浓度的下列物质的水溶液，在电解后的电解液中加适量水，能使溶液浓度恢复到电解前浓度的是( )A．NaCl B．Na2CO3C．CuSO4 D．K2S解析：选B。
加适量水能使溶液恢复到电解前的浓度，则电解的实质是电解水，故选项B符合。
3．(2022·哈尔滨模拟)电解100 mL含c(H＋)＝0.30 mol·L－1下列溶液，当电路中通过0.04 mol电子时，理论上析出金属质量最大的是( )A．0.10 mol·L－1AgNO3溶液B．0.10 mol·L－1ZnSO4溶液C．0.20 mol·L－1CuCl2溶液D．0.20 mol·L－1Pb(NO3)2溶液解析：选C。
依据金属活动性挨次表可知：Ag和Cu排在H后面，而Zn和Pb排在H以前，所以Ag＋、Cu2＋的氧化性比H＋大，应优先于H＋放电而析出。
由于0.01 mol Ag的质量小于0.02 mol Cu的质量，所以C 项正确。
4．(2022·高考安徽卷)某爱好小组设计如下微型试验装置。
试验时，先断开K2，闭合K1，两极均有气泡产生；一段时间后，断开K1，闭合K2，发觉电流表A指针偏转。
下列有关描述正确的是( )A．断开K2，闭合K1时，总反应的离子方程式为2H＋＋2Cl－=====通电Cl2↑＋H2↑B．断开K2，闭合K1时，石墨电极四周溶液变红C．断开K1，闭合K2时，铜电极上的电极反应式为：Cl2＋2e－===2Cl－D．断开K1，闭合K2时，石墨电极作正极解析：选D。
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一、选择题1．(2020·济南高三模拟)四个电解装置都以Pt做电极，它们分别装有如下电解质溶液，电解一段时间后，测定其pH变化，所记录的结果正确的是()选项 A B C D电解质溶液HCl AgNO3KOH BaCl2pH变化减小增大增大不变解析：选C。
电解盐酸，溶质HCl的量减少，溶剂的量不变，所以酸性减弱，pH增大，A项错误；电解硝酸银溶液生成硝酸、金属银和氧气，溶液酸性增强，pH减小，B项错误；电解氢氧化钾溶液的实质是电解水，溶质的量不变，溶剂减少，碱性增强，pH增大，C项正确；电解氯化钡溶液得到氢氧化钡、氢气和氯气，溶液碱性增强，pH增大，D项错误。
2．(2020·哈尔滨高三一模)观察如图装置，下列说法正确的是()A．a、b接电流表，该装置一定为原电池B．a、b接直流电源，该装置一定为电解池C．a、b接直流电源，铁可能不易被腐蚀D．a、b接电流表或接直流电源，铁都可能是负极解析：选C。
A项，a、b接电流表，若液体c为非电解质溶液，不满足原电池的构成条件，不能形成原电池，错误；B项，若液体c为非电解质溶液，溶液不导电，所以不能发生电解，即不是电解池，错误；C项，若该装置是电解池，Fe与负极相连时做阴极被保护，即铁可能不易被腐蚀，正确；D项，接直流电源时，该装置可能为电解池，Fe可能做阴极或阳极，错误。
3．(2020·贵阳高三调研)在世界海运史上曾发生过这样一个悲剧：一艘名叫“阿那吉纳”号的货轮满载着精铜砂，在向日本海岸行驶时突然发生大面积漏水，最终沉没。
坚硬的钢制船体为什么会突然漏水呢？事后的事故调查结果表明导致沉船的原因与船上的精铜砂密切相关。
下列对此调查结论的理解正确的是()A．精铜砂装载过多导致沉船B．运输途中铜与空气中的氧气发生氧化反应导致质量增大，超过船的承载能力C．在潮湿的环境中，船体与铜构成了原电池，加速了作为负极的船体的腐蚀D．在潮湿的环境中，船体与铜构成了电解池，钢制船体作为阳极而被氧化腐蚀解析：选C。
在潮湿的环境中，Cu、Fe形成原电池加快了轮船的腐蚀。
4．(教材改编题)电解法精炼含有Fe、Zn、Ag等杂质的粗铜。
下列叙述正确的是() A．电解时以硫酸铜溶液做电解液，精铜做阳极B．粗铜与电源负极相连，发生氧化反应C．阴极上发生的反应是Cu2＋＋2e－===CuD．电解后Fe、Zn、Ag等杂质会沉积在电解槽底部形成阳极泥解析：选C。
A项，精铜应做阴极；B项，粗铜应做阳极，与电源正极相连；D项，Fe、Zn比Cu活泼，在阳极先放电，不会形成阳极泥。
5．锌元素对婴儿及青少年的智力和身体发育有重要的作用，被称为生命火花。
利用恒电势电解NaBr溶液间接将葡萄糖[CH2OH(CHOH)4CHO]氧化为葡萄糖酸[CH2OH(CHOH)4COOH]，进而制取葡萄糖酸锌，装置如图所示，下列说法错误的是()A．钛网与直流电源的正极相连，发生还原反应B．石墨电极上的电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－C．电解过程中硫酸钠溶液浓度保持不变D．生成葡萄糖酸的化学方程式为CH2OH(CHOH)4CHO＋Br2＋H2O===CH2OH(CHOH)4COOH＋2HBr解析：选A。
根据题意和题图可知，在钛网上NaBr转化为溴单质，失电子，发生氧化反应，钛网做阳极，故与电源正极相连，A错误；石墨电极做阴极，发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，B正确；电解过程中左侧发生反应：2Br－－2e－===Br2、CH2OH(CHOH)4CHO＋Br2＋H2O===CH2OH(CHOH)4COOH＋2HBr，右侧发生反应：2H2O ＋2e－===H2↑＋2OH－，左侧产生的H＋通过质子交换膜不断向右侧提供被消耗的H＋，故硫酸钠溶液浓度保持不变，C、D正确。
6．(2020·沧州高三质量监测)以铅蓄电池为电源，通过电解法制备酒石酸(C4H6O6，简写为RH2)的原理如图所示(A、B为惰性电极，a、b为离子交换膜)：下列叙述不正确的是()A．N极的电极反应式为PbO2＋2e－＋SO2－4＋4H＋===PbSO4＋2H2OB．b为阴离子交换膜C．阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴极区溶液pH增大D．铅蓄电池中消耗2 mol H2SO4时，理论上生成2 mol RH2解析：选D。
电解的目的为制备RH2，则装置右侧为产品室，若原料室中的R2－通过阴离子交换膜进入产品室与H＋结合，则可制得RH2，所以电极B上应为H2O电离出的OH－放电，生成O2和H＋，即电极B为阳极，电极反应为2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，b为阴离子交换膜，N为正极，M为负极，电极A为阴极。
N为铅蓄电池正极，电极反应为PbO2＋2e－＋SO2－4＋4H＋===PbSO4＋2H2O，A项正确；根据上述分析可知，b为阴离子交换膜，B 项正确；阴极应为H2O电离出的H＋放电，生成H2和OH－，故电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，OH－浓度增大，pH增大，C项正确；铅蓄电池放电时总反应为Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，当电池中消耗2 mol H2SO4时，电路中转移2 mol e－，根据电极B上的电极反应2H2O－4e－===O2↑＋4H＋可知，转移2 mol e－，产品室有2 mol H＋生成，又R2－＋2H＋===RH2，所以理论上可生成1 mol RH2，D项错误。
7．(经典题)下列关于如图所示装置说法正确的是()A．装置中电子移动的途径是负极→Fe→M溶液→石墨→正极B．若M为NaCl溶液，通电一段时间后，溶液中可能有NaClOC．若M为FeCl2溶液，可以实现石墨上镀铁D．若M是海水，该装置是通过牺牲阳极的阴极保护法使铁不被腐蚀解析：选B。
装置中电子移动的途径是负极→Fe，石墨→正极，电子不能在溶液中传递，A错误；若M为NaCl溶液，通电一段时间后，阴极产生的NaOH与阳极产生的Cl2发生反应生成NaCl和NaClO，所以溶液中可能有NaClO，B正确；若M为FeCl2溶液，石墨为阳极，发生氧化反应，不可能实现石墨上镀铁，C错误；若M是海水，该装置是电解池，是通过外加电流的阴极保护法使铁不被腐蚀，而不是牺牲阳极的阴极保护法，D错误。
8．(2020·德州高三模拟)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．装置中，f极为光伏电池的正极B．阴极的电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑C．d处得到较浓的NaOH溶液，c处得到HClO4浓溶液D．若转移2 mol电子，理论上生成100.5 g HClO4解析：选C。
根据内电路中“阴阳相吸”判断，电解池中阳离子(Na＋)向阴极移动，即右侧为阴极区，f极为光伏电池的负极，A错误；阳极“放氧生酸”，电极反应为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，得到HClO4浓溶液，阴极“放氢生碱”，电极反应为4H2O＋4e－===4OH －＋2H2↑，得到较浓的NaOH溶液，B错误，C正确；由阳极反应式知，转移2 mol电子时，生成2 mol HClO4，质量为201 g，D错误。
9．(2020·天星高三联考)锂钒氧化物电池的能量密度远远超过其他材料电池，其成本低，Li x V2O5，下列说便于大量推广，且对环境无污染。
已知电池的总反应为V2O5＋x Li放电充电法正确的是()A．放电时，Li＋向负极移动B．充电时,阳极的电极反应式为Li x V2O5－x e－===V2O5＋x Li＋C．放电时,负极失重7.0 g，则转移2 mol电子D．该电池以Li、V2O5为电极，酸性溶液做介质解析：选B。
放电时，Li＋向正极移动，A项错误；充电时,阳极发生氧化反应，电极反应式是Li x V2O5－x e－===V2O5＋x Li＋，B项正确；放电时，负极的电极反应式为Li－e－===Li ＋，每消耗1 mol Li(7.0 g)转移1 mol电子，C项错误；Li是活泼金属，会与酸性溶液反应产生H2，因而该电池介质不能是酸性溶液，D项错误。
10．(2020·广东五校诊断)如图甲是一种利用微生物将废水中的尿素(H2NCONH2)的化学能直接转化为电能，并生成环境友好物质的装置，同时利用此装置的电能在铁上镀铜，下列说法中正确的是()A．乙装置中溶液颜色会变浅B．铁电极应与Y相连接C．M电极反应式：H2NCONH2＋H2O－6e－===CO2↑＋N2↑＋6H＋D．当N电极消耗0.25 mol气体时，铜电极质量减少16 g解析：选C。
乙装置为电镀装置，电镀液的浓度不变，因此溶液颜色不变，A项错误；电镀时，待镀金属做阴极，与电源负极相连，而N电极上O2转化为H2O发生还原反应，N 电极为正极，B项错误；M电极为负极，发生氧化反应：H2NCONH2＋H2O－6e－===CO2↑＋N2↑＋6H＋，C项正确；根据N电极反应式：O2＋4H＋＋4e－===2H2O以及铜电极反应式：Cu－2e－===Cu2＋，各电极上转移电子数相等，可得关系式：O2～2Cu，则当N电极消耗0.25 mol O2时，铜电极质量减少0.25 mol×2×64 g·mol－1＝32 g，D项错误。
二、非选择题11．知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。
某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理，形成如下问题(显示的电极均为石墨)。
(1)图1中，电解一段时间后，气球b中的气体是________(填化学式)，U形管________(填“左”或“右”)边的溶液变红。
(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器，电解可制备“84”消毒液的有效成分，则c为电源的________极；该发生器中反应的总离子方程式为__________________________。
(3)二氧化氯(ClO 2)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
下图是目前已开发出用电解法制取ClO 2的新工艺。
①阳极产生ClO 2的电极反应式：___________________________________________ ________________________________________________________________________。
②当阴极产生标准状况下112 mL 气体时，通过阳离子交换膜的离子的物质的量为________。
解析：(1)图1中，根据电子流向知，左边电极是电解池阳极，右边电极是电解池阴极，阳极上氯离子放电生成氯气，阴极上氢离子放电生成氢气，同时阴极附近产生NaOH 。