2025-2026学年高二化学上学期寒假作业温故知新专题08电解池金属的腐蚀与防护（Word版附解析）

这是一份2025-2026学年高二化学上学期寒假作业温故知新专题08电解池金属的腐蚀与防护（Word版附解析），文件包含专题08电解池金属的腐蚀与防护原卷版docx、专题08电解池金属的腐蚀与防护解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共47页， 欢迎下载使用。

复习要点聚焦
1.电解池的构成、工作原理，电极反应式和总反应方程式的书写。
2.氯碱工业、电解精炼、电镀、电冶金等的反应原理。
3.金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害以及防止金属腐蚀的措施。
知识网络聚焦
一、电解原理
1、实验探究：电解CuCl2溶液
2、电解和电解池
（1）电解：使电流通过 电解质溶液 (或熔融电解质)而在阳极、阴极引起 氧化还原 反应的过程。
（2）电解池：将 电能 转化为 化学能 的装置(也称电解槽)。
（3）电解池的构成条件：①直流电源；②两个电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成 闭合回路 。
3、电解原理
（1）电极反应类型：阳极→ 氧化 反应；阴极→ 还原 反应。
（2）电子流向：电源 负 极→ 阴 极； 阳 极→电源 正 极。
（3）电流方向：电源 正 极→ 阳 极； 阴 极→电源 负 极。
（4）离子流向：阳离子→ 阴 极；阴离子→ 阳 极。
二、电解原理的应用
1、电解饱和食盐水的原理
（1）通电前：溶液中的离子是 Na＋、Cl－、H＋、OH－ 。
（2）通电后：①移向阳极的离子是 Cl－、OH－ ，Cl－比OH－容易失去电子，被氧化成 氯气 。
（3）阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑( 氧化 反应)。
（4）移向阴极的离子是 Na＋、H＋ ， H＋比 Na＋ 容易得到电子，被还原成 氢气 。其中H＋是由水电离产生的。
（5）阴极：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－( 还原 反应)。
（6）总反应：
化学方程式为2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))H2↑＋Cl2↑＋2NaOH；
离子方程式为2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))H2↑＋Cl2↑＋2OH－。
2、氯碱工业生产流程
（1）阳离子交换膜电解槽
（2）阳离子交换膜的作用：只允许 Na＋ 等阳离子通过，不允许 Cl－、OH－ 等阴离子及气体分子通过，可以防止阴极产生的 氢气 与阳极产生的 氯气 混合发生爆炸，也能避免氯气与阴极产生的氢氧化钠反应而影响氢氧化钠的产量。
3、氯碱工业产品及其应用
（1）氯碱工业产品主要有 NaOH、盖一层红色固体、 盐酸、含氯漂白剂。
（2）电解饱和食盐水为原理的氯碱工业产品在有机合成、盖一层红色固体璃、肥皂、纺织、印染、农药 、金属冶炼等领域中广泛应用。
4、电镀与电解精炼
5、电冶金
（1）金属冶炼的本质：使矿石中的 金属离子 获得电子变成 金属单质 的过程。如Mn＋＋ne－=== M。
（2）电解法用于冶炼较活泼的金属(如 钾、钠、镁、铝 等)，但不能电解其盐溶液，应电解其熔融态。
三、金属的腐蚀
1、金属的腐蚀
（1）概念：金属或合金与周围的 气体或液体 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 不同，金属腐蚀可分为两类：
①化学腐蚀：金属与其表面接触的一些物质(如盖一层红色固体等)直接反应而引起的腐蚀。腐蚀的速率随温度升高而 加快 。
②电化学腐蚀：当 不纯 的金属与 电解质 溶液接触时会发生 原电池 反应，比较 活泼 的金属发生氧化反应而被腐蚀。
2、钢铁的电化学腐蚀
3、实验探究：电化学腐蚀
四、金属的防护
1、改变金属材料的组成
在金属中添加其他金属或非金属制成性能优异的 合金 。如普通钢加入 镍、铬 制成不锈钢， 钛 合金不仅具有优异的 抗腐蚀性 能且具有良好的 生物相容性 。
2、在金属表面覆盖保护层
在金属表面覆盖致密的 保护层 ，将金属制品与周围物质隔开是一种普遍采用的防护方法。如，在钢铁制品表面喷油漆、涂矿物性油脂、覆盖搪瓷等；电镀锌、锡、铬、镍等，利用化学方法、 离子注入 法、表面渗镀 等方式在金属表面形成稳定的 钝化膜 。
3、电化学保护法
金属在发生电化学腐蚀时，总是作为原电池 负极 (阳极)的金属被腐蚀，作为 正极 (阴极)的金属不被腐蚀，如果能使被保护的金属成为 阴极 ，就不易被腐蚀。
（1）牺牲阳极法
原理：原电池原理
要求：被保护的金属作 正极 ，活泼性更强的金属作 负极 。
应用：锅炉内壁、船舶外壳、钢铁闸门安装镁合金或锌块。
题型一 电解池概念及组成
典例1
1．（2023上·河北石家庄·高二石家庄一中校考阶段练习）下列装置或过程能实现化学能转化为电能的是
题型二 电解原理
典例2
2．（2023上·四川成都·高三石室中学校考阶段练习）以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法不正确的是
A．放电时，Na＋通过交换膜从右室移向左室
B．放电时，M箔上的电势比Mg箔上的高
C．充电时，Mg箔接电源的负极
D．充电时，阴极反应式为Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋＋2e－= Na2Fe[Fe(CN)6]
题型三 电解饱和食盐水
典例3
3．实验室模拟氯碱工业，用石墨电极电解含有酚酞的饱和NaCI溶液，装置如图所示，电解过程中b电极附近酚酞溶液变红，下列说法不正确的是
A．a极接电源的正极
B．a极发生的电极反应为：2Cl－−2e－=Cl2
C．在电场作用下Cl－、OH－向b极移动
D．b电极附近酚酞变红的原因是：H+放电，导致H2OH++OH－正向移动，c(OH－)>c(H+)
题型四 电镀
典例4
4．下列描述中正确的是
A．电解法制氯气(氯碱工业)，可用钢网代替碳棒作阳极增大接触而积
B．电解法制金属镁，一般是用熔融态的氯化镁进行电解，但也可用氯化镁溶液
C．我国第五套人民币中的一元硬币材料为钢芯镀镍，在硬币制作时，钢芯应做阴极
D．用电解法制备高纯度的镍，粗镍做阴极，精镍作阳极，阳极质量的减少与阴极质量的增加相等
题型五 金属的腐蚀
典例5
5．下图所示的实验，能达到实验目的的是
题型四 金属的防护
典例6
6．（2023上·北京昌平·高二北京市昌平区第二中学校考期中）用下图所示的实验装置，按下列实验设计不能完成的实验是
强化一 电解池电极反应式的书写
❶步骤
❷注意事项
①书写电解池的电极反应式时，可以用实际放电的离子表示，但书写电解池的总反应时，H2O要写成分子式。如用惰性电极电解食盐水时，阴极反应式为2H＋＋2e－===H2↑（或2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－），总反应式为2Cl－＋2H2Oeq \(=====,\s\up12(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑。
②阴极不管是什么材料，电极本身都不反应，一定是溶液（或熔融电解质）中的阳离子放电。
③电解水溶液时，K＋～Al3＋不可能在阴极放电，即不可能用电解水溶液的方法得到K、Ca、Na、Mg、Al等金属。
强化二 电化学综合计算的三种常用方法
❶根据总反应式计算
先写出电极反应式，再写出总反应式，最后根据总反应式列出比例关系进行计算。
❷根据电子守恒计算
①用于串联电路中阴阳两极产物、正负两极产物、相同电量等类型的计算，其依据是电路中转移的电子数相等。
②用于混合溶液中电解的分阶段计算。
❸根据关系式计算
根据得失电子守恒定律建立起已知量与未知量之间的桥梁，构建计算所需的关系式。
如以通过4 ml e－为桥梁可构建如下关系式：
（其中M为金属，n为其离子的化合价数值）
该关系式具有总揽电化学计算的作用和价值，熟记电极反应式，灵活运用关系式便能快速解答常见的电化学计算问题。
强化三 判断金属腐蚀快慢的方法
❶对同一电解质溶液来说，腐蚀的快慢：电解池原理引起的腐蚀>原电池原理引起的腐蚀>化学腐蚀>有防护措施的腐蚀。
❷对同一金属来说，腐蚀的快慢：强电解质溶液中>弱电解质溶液中>非电解质溶液中。（浓度相同）
❸活泼性不同的两种金属，活泼性差异越大，腐蚀越快。
❹对同一种电解质溶液来说，电解质浓度越大，金属腐蚀速率越快。
真题感知
1．（2023·广东·统考高考真题）用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，可实现大电流催化电解溶液制氨。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是
A．电解总反应：
B．每生成，双极膜处有的解离
C．电解过程中，阳极室中的物质的量不因反应而改变
D．相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率
2．（2023·广东·统考高考真题）利用活性石墨电极电解饱和食盐水，进行如图所示实验。闭合，一段时间后

A．U型管两侧均有气泡冒出，分别是和B．a处布条褪色，说明具有漂白性
C．b处出现蓝色，说明还原性：D．断开，立刻闭合，电流表发生偏转
3．（2023·北京·统考高考真题）回收利用工业废气中的和，实验原理示意图如下。

下列说法不正确的是
A．废气中排放到大气中会形成酸雨
B．装置a中溶液显碱性的原因是的水解程度大于的电离程度
C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的和
D．装置中的总反应为
4．（2023·浙江·统考高考真题）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：
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的溶液
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
5．（2023·重庆·统考高考真题）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。下列叙述错误的是

A．电极a为阴极
B．从电极b移向电极a
C．电极b发生的反应为：
D．生成半胱氨酸的同时生成烟酸
6．（2023·重庆·统考高考真题）下列实验装置或操作能够达到实验目的的是
7．（2023·辽宁·统考高考真题）某无隔膜流动海水电解法制的装置如下图所示，其中高选择性催化剂可抑制产生。下列说法正确的是

A．b端电势高于a端电势B．理论上转移生成
C．电解后海水下降D．阳极发生：
8．（2023·全国·统考高考真题）用可再生能源电还原时，采用高浓度的抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是

A．析氢反应发生在电极上
B．从电极迁移到电极
C．阴极发生的反应有：
D．每转移电子，阳极生成气体(标准状况)
9．（2022·辽宁·统考高考真题）如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取待测样品加入b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是
A．左侧电极反应：
B．实验结束时，b中溶液红色恰好褪去
C．若c中收集气体，则样品中乙酸浓度为
D．把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果
10．（2023·江苏·统考高考真题）空气中含量的控制和资源利用具有重要意义。
(1)燃煤烟气中的捕集可通过如下所示的物质转化实现。

“吸收”后所得的溶液与石灰乳反应的化学方程式为 ；载人航天器内，常用LiOH固体而很少用KOH固体吸收空气中的，其原因是 。
(2)合成尿素[]是利用的途径之一。尿素合成主要通过下列反应实现
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
①密闭体系中反应Ⅰ的平衡常数(K)与温度的关系如图甲所示，反应Ⅰ的 (填“=0”或“>0”或“