考向21 电解池 金属的腐蚀与防护-2023年高考化学一轮复习考点（新高考地区专用）

考向21电解池金属的腐蚀与防护

【2022•湖北卷】含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P（CN）J,过程如图所示（Me为甲

基）。下列说法正确的是

电源

2Me3SiCN+LiOH

O(SiMe3)2-

LiCN+HCN

伯

电

CN-极

Li[P(CN)2]

A.生成lmolLi[P（CN）J,理论上外电路需要转移2moi电子

B.阴极上的电极反应为：P4+8CN-4e=4[P（CN）2]'

C.在电解过程中CN响的电极移动

D.电解产生的H?中的氢元素来自于LiOH

【答案】D

【详解】

A.石墨电极发生反应的物质：P4-Li[P（CN1]化合价升高发生氧化反应，所以石墨电极为阳极，对应的

电极反应式为：P,+8CN--4e=4[P（CN）2]',则生成lmolLi[P（CN）2],理论上外电路需要转移hnol电子，A

错误；

B.阴极上发生还原反应，应该得电子，R+8CN-4e=[P（CN）2j为阳极发生的反应，B错误；

C.有墨电极：P4TLi[P（CN）21发生氧化反应，为阳极，饴电极为阴极，CN-应该向阳极移动，即移向石

墨电极，C错误;

D.由所给图示可知HCN在阴极放电，产生CN和H2,而HCN中的H来自LiOH,则电解产生的H?中的

氢元素来自于'LiOH,D正确;

故选D,

书写电极反应方法电解原理

•I分析溶液中存在的所杳离子（包括水的电1.电解：使“能电电制・海清曲A冏.阳曲徽引起

离）.并分成阳离子帽和期寓于蛆.良化电&反感的好样，叫做电解.

•2根瓶放电现挎・阳篇子市阴幡发发逢暴发2.电器池：2—

应.而朝曲子春阳极发生融化反应,完成电

.构成电解池的条件：

极反取式.（注意将失电不守恒）3

①自通电卷;

•3由阴阳两电极反应式.合井将晶反应式.。电依机it的电收为:⑶

（弱电哪般的族保持分于劭式.）②例,。电&

L。电1T底砒的电■为期K

四、电解原理的应用V国电新后需液或馅色电解成：

1.AMU：电解惜和京牝水以制造竣・.N气和■气.

电解质区水溶液中放电般律

2Naa*2lkO^a.t4.ILT*2NaOn

[—一—火———

修勺席/放电的因京T、…

2.铀的电斛精炼

k，的浓险

以粗阳为阳极，以纯铜为阴极，以CuSOj溶液

阴极第化性总筋关子先用电子

为电M液进行电M।

阳极：Zn2c=Zn卜Fc2c=Fc，“・》II.2X”>11•，木户9"“户》…〉N・Xa>*>K*

uz■“筋小标微的w应用nf1化科餐找.

阴极：（u：--!1•（uma：迳原性强的离子先失电子

3、申僖i>S»>1*BrKIHHI（京）•、（»,A、<》/4

'①I"!作阴极②假层金H作用极

电解本质

③台镀。:金属阳离f的it溶液作电制液

阳假（加版电池JLK相连）：发生气化反以

4,电冶金（冶燎活泼金♦钠、徒.铝等）黑;维意靠喋L线M葬。。次店叮

到电子的逑在叫收电;J

知识点一电解原理

1.电解与电解池

（1）电解：在电流作用下,电解质在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程。

（2）电解池：将电能转化为化学能的装置。

（3）电解池的构成

①有与直流电源相连的两个电极;

②电解质溶液（或熔融盐）;

③形成闭合回路。

2.电解池的工作原理

（1）工作原理

还原反应|阴极||电解质AB||阳极|铜1化反应

\］熔工或/

\溶于水，

阳离A71离子

［示例］用惰性电极电解CuC12溶液

阳极反应式：2C「一:

阴极反应式：Cu2++2e=Cu；

电解

总反应式：Cu+CbT。

（2）电子和离子的移动方向（惰性电极）

沛？;正就施贺树

：流出,流向电解池:

:的阴极；从电解池:

渊极流出，流向电;

:源的正极

3.阴、阳两极上的放电顺序

（1）阴极（与电极材料无关）

氧化性强的先放电，放电顺序：

K\Ca2\Na+、Mg2+^Al3+>Zn2+>Fe2\Sn2\

Pb"、H'（酸）、血电曲和到物g「、Ag'>

（2）阳极（与电极材料有关）

①活性电极作阳极（除Au.Pt以外的金属），则活性电极本身失去电子，发生氧化反应。如Cu-2e==Cu2

,Fe_2e=Fe2'»

②惰性电极作阳极（Pl、Au、石墨碳棒）

离子的放电顺序为

S2-、r、Br\cr、0H\含氧酸根离子（NO；、CO；等）、F

放电由易到难

4.分析电解的思维流程

（判断阴、阳极卜-明确阳极是惰性电极还是活性电极

分析电解质溶找全离子，包括水电离出的H,和0H-,

液的高子组成1并按阴、阳离子分组

确定放电离子或_找出阴、阳离子在两极的放电顺序，确定

物质出优先放电的微粒

写出电极反应式判断电极产物，注意溶液的酸碱性，产物

和电池反应式一的溶解性

IT

献"颂铅曲颂］_解答题目中有关离子浓度、pH、电极产物

解答题设问题J-量的变化、溶液复原等相关问题

5.惰性电极电解电解质溶液的产物判断（图示）

阴离子

s2-

I

放“生碱型电解电解质型

Br

（如NaQ'MgB%等）（如CuCk'HCl等）

Cl-

Fe2+OH阳苑子

Na*Mg2*Zn2*H'Cu2*Fe3fAg.

NO;

电解水型

Qn2.放O2生酸型

（如112so4、NaOH、>5（如CiiSO［、AgNO3等:

Na2sO4等）

［示例J用惰性电极电解CuSO4溶液（放O2生酸型）

阳极反应式：2H2O—4e=O2f+4H*（或40H-4e=2H2O+O2T）

阴极反应式：2Ci?++4e=2Cu

电解

电池反应式：2CUSO4+2H2O==2C11+O2T+2H2so4

［名师点拨］（1）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。

（2）电解水溶液时，K+〜AF+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。

（3）电解时，在外电路中有电子通过，而在溶液中是靠离子移动导电。因此，电子和离子的移动遵循“电

子不下水，离子不上线

（4）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，比0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++2b=H2T（或2H2。+2/=H2T+20H-）,总反

电解

应式为2c「+2比0==20H—+H2T+CI2T。

知识点二电解原理的应用

1.氯碱工业

阳极反应式：2cl—2e」=CLT（氧化反应）

阴极反应式：2凡0+23=珏#+20丁（或2H卜+2屋=1{#）（还原反应）

中解

总反应方程式：2NaCl+2H2。叁些ZNaOH+Haf+CLT

装置离子交换膜电解槽

阳极钛网（涂有钛、钉等氧化物涂层）

阴极碳钢网

①只允许叫离子通过，能阻止血离子和气体通过

阳离子交换膜

②将电解槽隔成阳极室和阴极室

2.

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Na、Ca、Mg、Al等。

总方程式阳极、阴极反应式

-

2Cr-2e=Cl2t>2Na'+2e"

冶炼钠2NaCl（熔融）里曼2Na+C12f

=2Na

2cl-2e一+2任一

冶炼镁MgCb（熔融）里堡Mg+CLT

=Mg

602-]2e=30，t、4A产+

冶炼铝2Al2。3(熔融)空鲤4A1+302T

12e----4Al

［名师点拨］(1)电解精炼铜时，阳极减少的质量与阴极增加的质量不相等，电解质溶液的浓度减小。

(2)粗铜中不活泼的杂质(金属活动性顺序中位于铜之后的银、金等)，在阳极难以失去电子，当阳极上的

铜失去电子变成离子之后，它们以金属单质的形式沉积于电解槽的底部，成为阳极泥。

(3)由于AlCb为共价化合物，熔融状态下不导电，所以电解冶炼铝时，电解的为熔点很高的氧化铝，为

降低熔化温度，加入了助熔剂冰晶石(NaaAlFQ；而且电解过程中，阳极生成的氧气会与石墨电极反应，所

以石墨电极需不断补充。

知识点三金属的腐蚀与防护

1.金属腐蚀的本质

金属原子失去电子变成金属阳离子，金属发生氧化反应。

2.金属腐蚀的类型

(1)化学腐蚀和电化学腐蚀

类型化学腐蚀电化学腐蚀

金属与接触到的物质直接发生不纯的金属接触到电解质溶液

条件

反应发生原电池反应

①实质都是金属原子失去电子

被氧化而损耗；

实质与联系

②化学腐蚀与电化学腐蚀往往

同时发生，但电化学腐蚀更普遍

(2)钢铁的析氢腐蚀与吸氧腐蚀

类型析氢腐蚀吸氧腐蚀

水膜性质酸性酸性很弱或者呈中性

负极反应①氏一20:=Fe"

正极反应②2H++2e-=H2T③2Hq+O2+4e~=4OH-

总反应④Fe+2H+=Fe2++H2T⑤2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)?

3.金属腐蚀的快慢规律

(1)对同一电解质溶液来说，腐蚀速率的快慢：电解原理引起的腐蚀〉原电池原理引起的腐蚀〉化学腐蚀〉

有防腐措施的腐蚀。

(2)对同一金属来说，在不同溶液中腐蚀速率的快慢：强电解质溶液中〉弱电解质溶液中〉非电解质溶液

中。

(3)活动性不同的两种金属，活动性差别越大，活动性强的金属腐蚀速率越快。

(4)对同一种电解质溶液来说，一般电解质溶液浓度越大，金属腐蚀速率越快。

［名师点拨］(1)铁锈的形成过程：

4Fe(OH)2+02+2H2O=4Fe(OH)3

2Fe(OH)3=Fe2O3/H2O(铁锈)+(3-X)H2O

(2)金属越活泼就越易失去电子而被腐蚀，金属活动性顺序中位于氢前面和氢后面的金属都能发生吸氧

腐蚀，但只有在金属活动性顺序中排在氢前面的金属才可发生析氢腐蚀。

4.金属的防护

牺牲阳极的阴极保护法

_利用原电池原理

一外加电流的阴极保护法

H一利川电解原理

|金属的防护|改变金属内部结构|f如制成不锈钢

一加保护层，如电镀、喷漆、覆膜等

1.某同学将电解池工作时电子、离子流动方向及电极种类等信息表示在下图中，下列有关分析完全正

确的是（）

当直流电源F二

选项ABCD

a电极阳极阴极阳极阴极

d电极正极正极负极负极

Q离子阳离子阳离子阴离子阴离子

2.我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象，在铁帽上加锌环能有效防止铁帽的腐蚀,

防护原理如图所示。下列说法错误的是（）-

直

流T

▲

电1

方

向,

A.通电时，锌环是阳极，发生氧化反应

B.通电时，阴极上的电极反应为2H2O+2e=H2T+20H

C.断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e-=Zn

D.断电时，仍能防止铁帽被腐蚀

3.如图是某课题组设计的一种利用电解原理制取H2O2并用来处理工业废氨水的装置。为了不影响H2O2

的产量，需向废氨水中加入适量硝酸调节溶液的pH约为5。下列说法正确的是（）

A.阴极的电极反应式为2H2O—4e-=4H'+O2T

B.阳极的电极反应式为O2+2H++2e--H2Ch

C.处理废氨水的过程中所发生的反应为

3H2O2+2NH3H2O=8H2O+N2T

D.工作过程中阳极附近溶液的pH逐渐增大

4.科学家采用碳基电极材料设计了一种制取氯气的新工艺方案，装置如图所示。下列说法错误的是

)

电源

A.反应过程中需要不断补充Fe2

B.阳极反应式是2HCl-2e-=CLT+2H+

C.电路中转移1mol电子，消耗标况下氧气5.6L

电解

D.电解总反应可看作是4HCl（g）+O2（g）=2C12（g）+2H2O（g）

5.我国研制出非贵金属银铝基高效电催化剂，实现电解富尿素废水低能耗制HK装置如图）。总反应为

CO（NH2）2+H2O=3H2t+N2T+CO2t«下列说法中错误的是（）

反应物B反应物A

A.a为阳极，CO（NH2）2发生氧化反应

B.b电极反应为2H2O+2e=H2T+2OH

C.每转移6moi电子，a电极产生1molN?

D.电解一段时间，a极区溶液pH升高

1.（河北省唐山市2022届高三普通高中学业水平选择性考试）某科研小组用碱性甲烷燃料电池制备

CO（H2PO2）2,其工作原理如图所示（已知电解装置的电极材料分别为金属钻和不锈钢）：

燃料电池

“

h股

，•C

气

X

化

产品室：原料室瞿

溶

液

NaH、PO,溶液

i£

下列有关说法错误的是

A.N电极为不锈钢

B.电极n处电极反应式为：CH4-8e+8OH--CO2+6H2O

C.电解一段时间后，N极区溶液pH增大

D.膜a、膜c均为阳离子交换膜

2.（江西省新余市2022届高三第二次模拟考试）科学家采用碳基电极材料设计「一种新的电解氯化氢回

收氯气的工艺方案，原理如图所示。下列说法错误的是

电源

A.b极是电源的正极

B.阴极的电极反应式为：Fe3++e=Fe2+

C.电路中每转移Imole-理论上可以回收氯气11.2L（标准状况）

通电

D.该工艺涉及的总反应为4HC1+O22CL+2H2O

Fe3+

3.（辽宁省辽南协作体2022届高三第二次模拟考试）目前可采用“双极膜组”电渗析法淡化海水，同时获得

副产品A和B。其模拟工作原理如图所示。M和N为离子交换膜，在直流电作用下，双极阴阳膜（BP）复合

层间的H2O解离成H+和OH\作为H+和OH的离子源。下列说法正确的是

/体・SU

A.X电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e=2OH-+H2T

B.M为阳离子交换膜，N为阴离子交换膜，BP膜作用是选择性通过C1-和Na+

C.电路中每生成标况5.6L气体a,理论上获得副产品A和B各1mol

D.“双极膜组”电渗析法也可应用于从盐溶液(MX)制备相应的酸(HX)和碱(MOH)

4.(广东省深圳市普通高中2022届高三下学期第一次调研)利用电化学原理可对海水(主要成分NaCl和

H2O,还含有少量微生物)进行消毒，并能清除残留的含氯消毒物质(工作原理如图，其中电极均为惰性电极)。

已知：工作时，先断开K2,闭合K|,一段时间后，断开K|,闭合K2

下列说法不正确的是

含Na，的

“机电解液

储水雄

通FH

A.闭合Ki后的总反应为2C1+2H2。g上CLT+H2T+2OH-

B.闭合K2后，Na+通过离子交换膜从II室迁移至III室

C.工作完成后，H室中有金属Na剩余

D.残留的含氯消毒物质在III室放电被脱除

5.(广东省韶关市2021-2022学年高三上学期综合测试(一))某锂离子电池的总反应为：2Li+FeS=Fe+Li2S,

某小组以该电池为电源电解处理含Ba(0H)2废水和含Ni2+、C「的酸性废水，并分别获得BaCh溶液和单质保。

电解处理的工作原理如下图所示［LiPF6-SO(CH3)2为锂离子电池的电解质］。下列说法正确的是

ab

A.X与锂离子电池的Li电极相连

B.a室的电极反应式为：2H2O_4e-=O2f+4H+

C.离子膜M为阳离子交换膜，离子膜N为阴离子交换膜

D.若去掉离子膜M将a、b两室合并，则X电极的反应不变

J真题练小7

1.（2022•浙江卷）通过电解废旧锂电池中的口乂%04可获得难溶性的LiQO,和MnO?,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）。下列说法不生

硬的是

A.电极A为阴极，发生还原反应

2t

B.电极B的电极发应：2H2O+Mn-2e=MnO2+4H*

C.电解一段时间后溶液中Mn2+浓度保持不变

D.电解结束，可通过调节pH除去Mn"，再加入Na2cO3溶液以获得Li2cO,

2.（2022北京）利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。

序

装置示意图电解质溶液实验现象

号

阴极表面有无色气体，一段时间后阴极

表面有红色固体，气体减少。经检验电

①O.lmol/LCUSO4+少量H2s04

1"JL解液中有Fe*

Cu—J—■-Fc

：u二匕二mi阴极表面未观察到气体，一段时间后阴

i

0.1mol/LCUSO+过量氨水

n1帧被溶用②4极表面有致密红色固体。经检验电解液

中无Fe元素

下列说法不无现的是

A.①中气体减少，推测是由于溶液中c(H)减少，且Cu覆盖铁电极，阻碍H+与铁接触

B.①中检测到Fe",推测可能发生反应：Fe+2H+=Fe"+H?、Fe+Cu2+=Fe2++Cu

C.随阴极析出Cu,推测②中溶液c(Cu2)减少，CU2++4NH,.[CU(NHJ4厂平衡逆移

D.②中Cu"生成[CU(NH3)J+,使得c(Cj)比①中溶液的小，Cu缓慢析出，镀层更致密

3.(2022.全国乙卷)Li-O,电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研究

了一种光照充电Li-O2电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子(e)和空穴(广)，驱动阴极反应

(Li++e=Li)和阳极反应(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是

金

充

属

电

锂

弓

也

、

A.充电时，电池的总反应Liq2=2Li+C>2

B.充电效率与光照产生的电子和空穴量有关

C.放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移

D.放电时，正极发生反应O2+2Li++2e-=Liq2

4.（2021广东卷）钻（Co）的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。图5为水溶液中电解制备

金属钻的装置示意。下列说法正确的是

A.工作时，I室和H室溶液的pH均增大

B.生成1molCo,I室溶液质量理论上减少16g

C.移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变通电

D.电解总反应：2CO2++2H2O2Co+02T+4H+

5.（2020浙江高考真题）在氯碱工业中，离子交换膜法电解饱和食盐水示意图如下，下列说法不正确的是

()

离子交换膜

A.电极A为阳极，发生氧化反应生成氯气

B.离子交换膜为阳离子交换膜

C.饱和NaCl从a处进，NaOH溶液从d处出

D.OH迁移的数量等于导线上通过电子的数量

基础练

1.【答案】B

【解析】电子从电源的负极流出，故a是阴极，d是正极，溶液中的阳离子Q移向阴极a。

2.【答案】C

【解析】锌环与电源的正极相连,为阳极，发生氧化反应，A项正确；断电时，Zn比铁活泼，作负极,

电极反应为Zn—2/C项错误。

3.【答案】C

【解析】根据题给装置图可知，阳极的电极反应式为2H2。-4e=4H+O2T，阴极的电极反应式为

02+2酎+2广=&。2，故A、B项错误。根据题图可知，出。2可将NH3-H2。氧化为N2,C项正确。根据

电极反应式可知，工作过程中阳极上生成氢离子，所以阳极附近溶液的pH逐渐减小，D项错误。

4.【答案】A

【解析】HC1在阳极失电子，发生氧化反应，生成Ck和H+,Fe3+在阴极得电子，还原成Fe2+,Fe2\

H'、O2反应生成Fe3+和H2O,Fe2\Fe3+在阴极循环，A错误；HC1在阳极失电子生成Cb和H.,电极反

应式为2Ho—2e-=C12T+2H*,B正确；根据电子得失守恒有。2〜4e「，电路中转移1mol电子，消耗0.25

mol氧气，标准状况下体积为5.6L,C正确；由图可知，反应物为HCl(g)和02(g),生成物为此0色)和Cl2(g).

故电解总反应可看作是4Ho(g)+Ch(g)里曼2Ch(g)+2H2O(g).D正确。

5.【答案】D

【解析】电解池工作时，CO(NH2)2失去电子，a为阳极，发生氧化反应，A正确：阴极水得电子生

成H2，则阴极反应式为2H2。+2l=201<+氏3B正确；阳极的电极反应式为CO(NH2)2-6e-+

+

H2O=CO2t+N2T+6H,若电路中通过6moi电子，阳极产生N2的物质的量为〃(N2)=6moi=1mol,

C正确；a极反应式为CO(NH2)2—6e+H2O=CChT+N2T+6H+,则a极区溶液中氢离子浓度增大，溶液

的pH降低，D错误。

提升绿

1.【答案】B

【分析】

根据图示，M电极所在为阳极室，M电极为阳极，N电极为阴极，则碱性甲烷燃料电池中m电极为正极，

n电极为负极；据此分析作答。

【详解】

A.该装置用于制备Co(H2Po2)2,M电极为阳极，则M电极为金属Co,M电极的电极反应为Co-2e-=Co2+,

N电极为不锈钢，A正确；

B.n电极为碱性甲烷燃料电池的负极，n电极通入CH4,电极反应式为CH4-8e+10OH=CO；+7H2O,B错

误；

C.N电极为阴极，N电极电极反应为2H2O+2e-=H2f+2OH;电解一段时间后，N极区碱性增强，溶液的

pH增大，C正确；

D.阳极室中的Co?+通过膜a进入产品室，膜a为阳离子交换膜，原料室中通过膜b进入产品室，膜

b为阴离子交换膜，则原料室中Na+通过膜c进入阴极室，膜c为阳离子交换膜，D正确；

答案选B。

2.【答案】A

【分析】

HCl(g)-Ch(g),Cl元素失电子发生氧化反应，则与a电极相连的电极为电解池的阳极，从而得出a极为正

极。

【详解】

A.由分析可知，a极是电源的正极，则b极是电源的负极，A错误；

B.在阴极，Fe3+得电子生成Fe?+,则电极反应式为：Fe3++e=Fe2+,B正确；

C.阳极发生的电极反应为2HCL2e=Cb+2H+,则电路中每转移Imole:理论上可以回收氯气(标准状况)的

体枳为0.5moIx22.4L/mol=11.2L,C正确；

D.该工艺涉及的反应为4HCl-4e-=2Cb+4H+、4Fe3++4e-=4Fe2\4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2。，总反应为

通电

4HC1+O22cl2+2H2O,D正确;

Fe“

故选A。

3.【答案】D

【分析】

由BP双极膜中H+、OH-移动方向可知：X电极为电解池的阳极，电极反应式为：2Cr-2e=ChT；Y电极为

电解

阴极，电极反应式为：2H++2-比3电解总反应为2H2O+2C1--CLT+H2f+201十。精制盐水中Na+经过M

离子交换膜移向产品A室，与BP双极膜中转移过来的OH结合生成NaOH,所以M膜为阳离子交换膜，

盐室中C卜经过N离子交换膜移向产品B室，与BP双极膜中转移过来的H+结合生成HC1,所以N膜为阴

离子交换膜，据此分析解答。

【详解】

A.由以上分析知，X电极为电解池的阳极，电极反应式为：2Cl-2e-=C12T；Y电极为阴极，电极反应式为:

2H++2e=H2f,A错误：

B.由题意可知：精制盐水中Na+经过M离子交换膜移向产品A室，与BP双极膜中转移过来的OH结合生

成NaOH,所以M膜为阳离子交换膜，盐室中Ct经过N离子交换膜移向产品B室，与BP双极膜中转移过

来的H+结合牛.成HC1,所以N膜为阴离子交换膜，BP膜作用是选择性通过H+和OH\B错误；

C.阳极反应式为电极反应式为：2Cl-2e=ChT，电路中每生成标况5.6L气体Cb,其物质的量是0.25mol,

转移电子0.5mol,理论上获得副产品A（NaOH溶液）和B（HC1溶液）各0.5mol,C错误：

D.“双极膜组”电渗析法从NaCI溶液获得酸（HCI）和碱（NaOH）,由此推知：也可从MX溶液制备相应的

酸（HX）和碱（MOH）,D正确;

故合理选项是D。

4.【答案】A

【详解】

A.闭合Ki后为电解池，阳极海水中的。一被氧化为氯气，阴极为含Na+的有机电解液，所以应是Na+被还

原生成Na单质，总反应为2Cl+2Na+通电Cbf+Na,A错误；

B.闭合K2后为原电池，H室中Na单质被氧化为Na+,所以为负极，HI室为正极，原电池中阳离子流向正

极，所以Na+通过离子交换膜从H室迁移至HI室，B正确；

C.闭合Ki时在1室生成的氯气与水反应生成HC1O（含氯消毒物质），假设此过程生成1mol氯气，则生成

ImolHClO,根据电子守恒可知生成2moi钠单质；HCIO可以氧化微生物，进行消毒，未反应的HC1O在闭

合K2后的in室中被还原，由于部分HCIO是被微生物还原，所以在ni室中被还原的HCIO的物质的量小于

Imol,则消耗的钠单质小于2mol,所以有金属Na剩余，C正确；

D.闭合Ki时在I室生成的氯气与水反应生成含氯消毒物质，含氯消毒物质可以氧化微生物，进行消毒，

闭合K2后III室为正极，剩余的氯消毒物质被还原，D正确；

综上所述答案为A.

5.【答案】C

【分析】

由方程式可知，锂为锂离子电池的负极，FeS为正极，由图可知，X电极与FeS电极相连，为电解池的阳极,

氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和水，电极反应式为4OH——4e-=。2?+2H2。，a室中溶

液中钢离子通过阳离子交换膜进入b室；Y电极与锂电极相连，为电解池的阴极，银离子在阴极得到电子发

生还原反应生成银，电极反应式为Ni2++2e—=Ni,c室中氯离子通过阳离子交换膜进入b室，则离子膜M为

阳离子交换膜，离子膜N为阴离子交换膜。

【详解】

A.由分析可知，X电极与FeS电极相连，为电解池的阳极，故A错误；

B.由分析可知，X电极与FeS电极相连，为电解池的阳极，氢氧根离子在阳极失去电子发生氧化反应生成

氧气和水，a室的电极反应式为40H——4e—=ChT+2H20,故B错误；

C.由分析可知，离子膜M为阳离子交换膜，离子膜N为阴离子交换膜，故C正确；

D.若去掉离子膜M将a、b两室合并，放电能力强于氢氧根离子的氯离子会在阳极失去电子发生氧化反应

生成氯气，电极反应式为2cL—2e-=Cbf,故D错误；

故选C。

真题练

1.【答案】C

【解析】A.由电解示意图可知，电极B上MM+转化为了MnCh,镒元素化合价升高，失电子，则电极B

为阳极，电极A为阴极，得电子，发生还原反应，A正确；

B.由电解示意图可知，电极B上M/+失电子转化为了MnCh,电极反应式为：2H2O+Mn2+-2e=MnC)2+4H+,

B正确；

C.电极A为阴极，LiMm