电解池及其应用、电化学腐蚀与防护（解析版）-2025年高考化学一轮复习讲义（新教材新高考）

备战2025年高考化学【一轮-考点精讲精练】复习讲义

考点37电解池及其应用、电化学腐蚀与防护

疆本讲•讲义概要

—.电解原理

二.电解原理的应用

知识精讲

三.金属的腐蚀与防护

四.有关电化学的计算

选择题：20题建议时长：60分钟

课后精练

实际时长：

非选择题：5题分钟

吆夯基•知识精讲________________________________________________

一.电解原理

1.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。电解是不可

逆的，电解质导电一定发生化学变化。

(2)电解池：电能转化为化学能的装置。

(3)电解池的构成

①外接电源；②两个电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合回路。

(4)放电：当离子到达电极时，失去或获得电子，发生氧化或还原反应的过程，称为放电。

2.电解池的工作原理

(1)以惰性电极电解CuCb溶液为例分析

电极名称：阴极、电极名称：阳极

反应类型：还原反应反应类型：氧化反应

电极反应式：

电极反应式：Cu2++2e_^=Cu>

2Cl--2e-=C12f

CuCh溶液

诵由

总反应方程式：CuCl2=^=Cu+Cl21

(2)电解过程的三个流向

①电子流向：电源负极-电解池阴极；电解池的阳极一电源的正极;

②离子流向：阳离子一电解池的阴极，阴离子一电解池的阳极。

③电流方向：电源正极—电解池阳极—电解质溶液一阴极一负极。

3.阴、阳两极上的放电顺序

在阳极上阴离子失去电子发生氧化反应，在阴极上阳离子得到电子发生还原反应的过程叫放电。离子

的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力，另外也与离子的浓度及电极材料有关。

(1)阴极：阴极上放电的总是溶液中的阳离子，与电极材料无关。

阳离子放电顺序为Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸电离的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>H+(指水电离

的)〉A13+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+。(在溶液中AF+、Mg2+>Na+、Ca?+、K+等是不会在阴极上放电的，但在熔

融状态下的物质中会放电)

(2)阳极:

①若是活性电极(银以前包括银在内的金属)作阳极，则活性电极首先失电子，发生氧化反应，电极被溶

解变成离子而进入溶液，溶液中的阴离子不能失电子；

②若是惰性电极(如：Pt、石墨、Au等)作阳极，则仅是溶液中的阴离子放电，常见阴离子的放电顺序

为：金属(Au、Pt除外)电极>S2->SC)32一>r>Br-含氧酸根离子。

(3)阴、阳极放电后的产物

反应物阴极金属阳离子(H+)阳极活性金属电极S2-rBr-ci-OH-

产物金属32)金属离子S。、

hBr2C122H2O

4.惰性电极电解电解质溶液的四种类型

与电源正极相连与电源负极相连

氧化.发生--阴极至二

阳极

反应二以反应

阴离子阳离子

移向

电解质溶液——"J

(1)电解溶剂水

电解质浓电解质溶

电解质类型电极反应式及总反应式PH

度变化液复原

阳极2H2O-4e~=O2T+4H+

阴极4H++4b=2H2T

含氧酸，如H2s。4增大减小加水

电解，

总反应式

2H2O----------2H2?+02T

阳极4OH-4e-=O2T+2H2O

可溶性强碱，如阴极4HO+4e-=2Ht+4OH-

22增大增大加水

NaOH

电解,

总反应式

2H2O----------2H2f+02T

阳极2H2O-4e-=O2T+4H+

活泼金属含氧酸

阴极4HO+4e-=2H2T+40H

盐，如KNC(3、2增大不变加水

Na2SO4电解，

总反应式2H2。-------2H2f+02T

(2)电解溶质

电解质溶液电解质溶液复

电解质类型电极反应式及总反应式溶液pH

浓度原

阴极：2H++2b=H2T

无氧酸，如HC1阳极：2C「一2e-=C12T减小增大通入HC1气体

由解

总反应式：2HCl=^=H2f+

Cl2T

阴极：Cu2++2e-=Cu

阳极：

不活泼金属无氧酸2Cl--2e-=C12T

加入CuCl2固体

盐，如CuCb由ft?

总反应式：CuCl2====Cu+

CI2T

（3）电解溶质和溶剂水，生成H2和碱

电解质（水溶液）电极反应式及总反应式电解质浓度溶液pH溶液复原

阳极:2C1—2e-=Cl2f

阴极：。+

活泼金属的无氧酸盐2H225=H2T+2OH-

生成新电解质增大通入HC1气体

总反应式：

（如NaCl）

电解

2C1-+2H2O----------CI2T+H2T+2OH-

（4）电解溶质和溶剂水，生成。2和酸

电解质（水溶液）电极反应式及总反应式电解质浓度溶液pH溶液复原

阳极：2H2。-4b=O2T+4H+

阴极：2Cu2++4b=2Cu

不活泼金属的生成新电解

总反应式：

减小加CuO或CuCO3

质

含氧酸盐[如CuSO4]

电解

2+

2CU+2H2O----------2CU+O2?+4H

+

【注意】电解后电解质溶液的复原

电解后电解质溶液复原遵循“少什么补什么”原则，先让析出的产物（气体或沉淀）恰好完全反应，再将其

化合物投入电解后的溶液中即可。如:

@NaCl溶液：通HC1气体(不能加盐酸)；

②AgNCh溶液：加Ag2O固体；

③CuCb溶液：加CuCl2固体；

④KNO3溶液：加H2O；

⑤CuS04溶液：力口CuO或CuCC>3[不能力口012。、CU(OH)2、CU2(OH)2CO3]»

5.活性电极电解电解质溶液的情况分析——用金属电极电解下列电解质溶液

/—小

阳极为Cu,属于活性电极，因此阳极反应

应为金属失电子

Cu\/Cu

_-2+

/阳极：Cu2e=Cu

①铜为电极电解“H2s。4溶液

阴极：2H++2e-=H2T

__/电解

总反应：Cu+H2s。4----------CuSCU+H2T

H2s溶:液

阳极反应Cu-2e-=Cu2+

阴极反应Zn2++2e-=Zn

②用铜作电极电解ZnSCU溶液

电解

总反应

Cu+ZnSO4----------CuSO4+ZnSO4

阳极反应Cu-2e-=Cu2+

③用铜作电极电解CuSCU溶液

阴极反应Cu2++2e-==Cu

__

阳极反应Fe_2e+2OH^=Fe(OH)2

阴极反应2HO+2e-=Ht+2OH-

④用铁作电极电解NaOH溶液22

电解

总反应Fe+2H2。-------Fe(OH)2+H2T

阳极反应2Ag_2e_+2Cl-=2AgCl

阴极反应

⑤用Ag作电极电解稀盐酸2H++2e-=H2T

电解

总反应2Ag+2H++2C「------2Age1+H2T

阳极反应2A1-6e-+3H2O=A12O3+6H+

⑥以铝材为阳极，电解H2s。4

阴极反应6H++6e-=3H2T

溶液，铝材表面形成氧化膜

电解

总反应

2A1+3H2。-------A12O3+3H2T

阳极反应

2A1-6e-+8OH-=2A1O2+4H2O

⑦用A1作电极电解NaOH溶

阴极反应

液6H2O+6e-=3H2t+6OH

电解

总反应

2A1+2H2O+2OH-----------2Ale)2+3氏f

6.混合溶液——用惰性电极电解CuSCU和NaCl的混合液（CuSCU与NaCl的物质的量为1：1）,明显分三个

阶段，写出三个阶段的阴、阳两极反应式

阳极反应式：2C1--2e-^=C12T

阴极反应式：-

第一阶段Cu2++2e=Cu

由角球

总反应化学方程式：CuCl2=™=Cu+Cl2T

阳极反应式：4OH--4e=2H2O+02?

阴极反应式：Cu2++2e-^=Cu

第二阶段

电角星

总反应化学方程式：2CU2++2H2。--2CU+O2T+4H

+

阳极反应式：4OH-—45=2%0+。27

阴极反应式：

第三阶段2H2O+2e--H2T+2OH-

由解

总反应化学方程式：2H2。=望=24?+。2T

二.电解原理的应用

1.氯碱工业——电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气

习惯上把电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业，其设备装置如下:

阳极室中电极反应：2C「一2b=CbT，阴极室中的电极反应：2H2。+25=H2T+20H-,阴极区H+

放电，破坏了水的电离平衡，使0H-浓度增大，阳极区C1-放电，使溶液中的c（C「）减小，为保持电荷守恒,

阳极室中的Na+通过阳离子交换膜与阴极室中生成的0H-结合，得到浓的NaOH溶液。

装置离子交换膜电解槽

阳极钛网（涂有钛、钉等氧化物涂层）：2C「一2e-^Cl2T（氧化反应）；

阴极碳钢网：2H2。+25=%丁+20H-（还原反应）。

电角星

①化学方程式：2NaCl+2H2。------2NaOH+H2t+Cl2To

总反应

电角星

②离子方程式：2C「+2H2。------2OH-+H2T+CI2T。

①只允许阳离子通过，阻止Cb、H2、OH-通过，这样既能防止阴极产

生的比和阳极产生的Cb相混合而引起爆炸，又能避免Cb和NaOH溶

阳离子交换膜

液反应CI2+2OH-=CI-+CIO-+H2O而影响烧碱的质量。

②将电解槽隔成阳极室和阴极室。

a、b、c、d加入或取出的物质分别是精制饱和NaCl溶液；含少量NaOH

加入物质

的水、淡盐水、溶液；、分别是、

NaOHXYCbH2O

2.电镀：电镀是利用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。

电镀是一种特殊的电解，要求镀件必须作阴极，镀层金属作阳极，含镀层金属离子的可溶性盐溶液作

电解质溶液（作为电镀液）。在直流电的作用下,阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，在阴极

获得电子被还原成金属，在镀件表面覆盖上一层均匀光洁而致密的镀层。

特征：①阳极本身放电被氧化，不断溶解;

②宏观上看无新物质生成；

③电解液的总量、浓度、pH均不变。

④阳极减少的质量和阴极增加的质量相等。

3.电解精炼粗铜:

①阳极材料是粗铜，阴极材料是精铜，电解质溶液是CuSOq溶液(或Cu(NOa)2溶液)。

②槌I中往往含有锌、铁、银、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动

性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时放电：

Zn_2e-=Zn2+>Fe—2e-=Fe2+->Ni—2e-=Ni2+->Cu_2e-=Cu2+,

位于金属活动性顺序铜之后的金、银等金属杂质，因为失去电子能力比Cu弱，难以在阳极失去电子变

成阳离子溶解下来，而以阳极泥的形式沉积下来，阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料,这样可得

符合电气工业要求的纯度达99.95%〜99.98%的铜。

在阴极，由于溶液中的Zd+、Fe2+、Ni2+、H+等离子得到电子的能力均比CM+弱，且物质的量浓度均比

CN+小，所以只有CM+在阴极获得电子而析出Cu,这样，在阴极就得到了纯铜。

③长时间电解后，CuSOq溶液的浓度变小，电解质溶液必须补充。

④阳极减少的质量和阴极增加的质量不相等；

电解精炼铜

Zn—2e-=Zn2+>Fe_2e-=Fe2+>

阳极

-2+-2+

电极反应Ni—2e=Ni>Cu_2e=CuO

阴极Cu2++2e-=Cu

电解质溶液的浓度变化CUSO4溶液的浓度变小

【微点拨】电解精炼中，比需要精炼的金属活泼的杂质溶解，而不比需要精炼的金属活泼的杂质会沉积（如:

精炼保时Cu也会沉积）。

4.电冶金

本质为M"++〃e--M,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

阳极：2Cl--2e-=ClT

电角星2

冶炼钠2NaCl（熔融）-------2Na+Cl2T

阴极：2Na++2e-=2Na

阳极：2C1—2e-=ClT

电解2

冶炼镁MgCb（熔融）------Mg+Cl2T

阴极：Mg2++2e-=Mg

阳极：6O2-12e-=3Ot

电角犁2

冶炼铝2Al2。3（络触）称~晶石"4A1+302$

阴极：4Al3++12e~=4Al

①电解熔融MgCb冶炼镁，而不能电解熔融MgO冶炼镁，因MgO的熔点很高。

②电解熔融AI2O3冶炼铝，而不能电解AlCb冶炼铝，因AlCb是共价化合物，其熔融态不导电。

三.金属的腐蚀与防护

金属的腐蚀是指金属或者合金跟周围接触到的化学物质发生化学反应而

金属腐蚀内容

腐蚀损耗的过程。

金属腐蚀的本质金属原子失去电子变为金属阳离子，金属发生氧化反应。

(1)化学腐蚀：金属和接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀，其

腐蚀过程没有电流产生。

金属腐蚀的类型

(2)电化学腐蚀一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，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。电化学

腐蚀过程有电流产生。

1.化学腐蚀与电化学腐蚀的比较

类型化学腐蚀电化学腐蚀

金属与其表面接触的一些物质(如。2、不纯金属与电解质溶液接触发生原

条件

Cb、S02等)直接反应而引起的腐蚀电池反应

现象无电流产生有微弱电流产生

本质金属被氧化较活泼金属被氧化

联系两者往往同时发生，目目化学腐蚀更普遍

2.析氢腐蚀与吸氧腐蚀的比较

以钢铁的腐蚀为例进行分析:

类型析氢腐蚀(腐蚀过程中不断有氢气放出)吸氧腐蚀(反应过程吸收氧气)

水膜酸性较强(pH/4.3),如：NH4cl溶液、水膜酸性很弱或呈中性，且溶有一定量

条件

稀H2sO4等氧气

-2+

电极负极Fe_2e=Fe

反应正极

2H++2e-=H2T02+2H2。+4e-=4OH-

+2+

总反应式Fe+2H=Fe+H，T2Fe+O2+2H,O=2Fe(OH)2

①钢铁暴露在潮湿空气中主要发生的是吸氧腐蚀，铁锈的形成过程中主要发生的

反应为：

4Fe(OH)2+。2+2H2O=4Fe(OH)3,

2Fe(OH)3=Fe2O3xHaCM铁锈)+(3-x)H2O。

易错提醒②纯度越高的金属，腐蚀得越慢。

③不纯的金属或合金，在潮湿空气中的腐蚀速率远大于在干燥、隔绝空气条件下

的腐蚀速率。

④两种腐蚀正极的现象不同：析氢腐蚀正极产生H2,气体压强变大，pH增大；

吸氧腐蚀正极吸收。2,气体压强变小，pH增大。

联系吸氧腐蚀更普遍

3.判断金属腐蚀快慢的规律

(1)对同一电解质溶液来说，腐蚀由快到慢：电解原理引起的腐蚀(即电解池的阳极)〉原电池原理引起的

腐蚀(即原电池的负极)＞化学腐蚀〉有防护措施的腐蚀(即电解池的阴极、原电池的正极及加有镀层的金属

等)。

(2)活泼性不同的两种金属，活泼性差异越大，较活泼的金属腐蚀越快。

(3)对同一种电解质溶液来说，一般电解质溶液浓度越大，金属腐蚀越快。

(4)同一金属在不同电解质溶液中，金属腐蚀的快慢：强电解质溶液〉弱电解质溶液＞非电解质溶液。

4.金属的防护

(1)电化学保护法

①牺牲阳极法——原电池原理

a.负极：比被保护金属活泼的金属;

b.正极：被保护的金属设备。

-I1丫1+

②外加电流法——电解原理

钢

闸

a.阴极：被保护的金属设备;门

(

阴

极

b.阳极：惰性金属。)

(2)改变金属材料的组成，如制成合金、不锈钢等。

(3)在金属表面覆盖保护层，如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀、喷镀或表面钝化等方法。

(4)金属防护效果比较：外加电流法防腐〉牺牲阳极法防腐〉有一般防护条件的防腐。

四.有关电化学的计算

1.计算类型：电解的相关计算包括两极产物的定量计算(如质量、气体的体积、某元素的化合价、溶液的

pH及物质的量浓度等)。

2.电解计算的依据

(1)阳极失去的电子数=阴极得到的电子数；

(2)串联电路中通过各电解池的电子总数相等；

(3)电源输出的电子总数和电解池中转移的电子总数相等；

3.电解计算的方法

(1)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式计算。

（2）根据得失电子守恒计算

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。

③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4molb为桥梁可构建如下关系式：

4

4e〜2cL（B「2、12）*Oo~2H2~2Cu~4Ag~-M

―V-----------'、,「

阳极产物阴极产物

（式中M为金属，”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。

盗提能•课后精练_________________________________________________

1.我国科技自强自立，近年来取得了重大进展，下列有关科技成果的说法错误的是

A.“科技冬奥，温暖护航”-发热服饰材料中的石墨烯是一种新型无机非金属材料

B.“异域深海，电解制氢”-该过程将电能转化为化学能

C.“温和压力，巧获甘醇”-温和压力下合成的乙二醇与丙三醇为同系物

D.“浩渺太空，无限征途”-月壤中磷酸盐矿物的晶体结构可用X射线衍射仪测定

【答案】C

【详解】A.石墨烯是碳元素的一种单质，是一种新型无机非金属材料，故A正确；

B.电解水生成氢气和氧气，将电能转化为化学能，故B正确；

C.乙二醇与丙三醇的羟基个数不同，不是同系物，故C错误；

D.X射线衍射仪测定晶体中原子的空间位置与排列，磷酸盐矿物的晶体结构可用X射线衍射仪测定，故D

正确；

选C。

2.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A.将O.lmolNH4cl溶于水，再滴加氨水至溶液恰好呈中性，则NH：数目为0.1名

B.0.02molNO和O.OlmolO2混合后气体分子数为0。2"人

C.电解精炼铜时，阳极质量减少64g,则电路中通过的电子数目为2名

D.将0.05molAgCl投入1L水中，所得溶液中有个Ag+

【答案】A

【详解】A.根据电中性，n(NHt)+n(H+)=n(OH-)+n(Cl-),溶液恰好呈中性n(H+)=n(OH)故

n(W；)=n(OH-))氯离子不水解,n(Cl-)=0.1mol,则0;数目为O.INA，A正确;

B.0.02molNO和O.OlmolO2混合后发生反应2NO+O2=2NC>2即生成0.02molNC)2，但是由于存在2NO2^

N2O4,故混合后气体分子数小于0.02NA，B错误；

C.电解精炼铜时，阳极上溶解的金属有Cu及Zn、Fe等杂质物质，活动性弱的金属如Au、Pt会形成阳极

泥沉淀在阳极底部，在阴极上只有CM+得到电子，所以外电路中每通过2NA个电子，阴极质量增加64g,

但阳极质量减少不能确定，C错误；

D.AgCl是难溶的物质，0.05molAgCl投入1L水中无法完全溶解，所得溶液中Ag+数目小于0.05NA，D

错误；

本题选A。

3.NO-空气质子交换膜燃料电池实现了制硝酸、发电、环保一体化。某兴趣小组用该电池模拟工业处理废

气和废水的过程，装置如图所示，下列说法正确的是

T交

0.6molL换

盐酸膜

/b

NO+HO浓

2N室

M室缩

HNO3室

质子交换膜11

(NHJSO4稀溶液O.lmolL_O.lmolL废水

硫酸盐酸(含Nicr)

甲乙丙

A.a膜为阴离子交换膜

B.乙池中阴极的电极反应式为NO+5e—5H2O=NH：+6OH

C.当浓缩室得到4L0.6moi•1?的盐酸时，M室溶液的质量变化为18g（溶液体积变化忽略不计）

D.标况下，若甲池有1L2LO2参加反应，则乙池中处理废气（SO2和NO）的总体积为15.68L

【答案】C

【详解】A.由分析可知，a膜为阳离子交换膜，故A错误；

B.由分析可知，乙池中通入一氧化氮的电极为阳极，酸性条件下一氧化氮在阴极上得到电子发生还原反应

生成镂根离子和水，电极反应式为NO+5e-+6H+=NH：+HQ,故B错误；

C.当浓缩室得到4L0.6moi/L盐酸时，从M室通过阳离子交换膜a膜进入浓缩室的氢离子物质的量为

（0.6mol/L—0.1mol/L）x4L=2mol/L,则M室消耗水的质量为2moi/Lx；xl8g/mol=18g,故C正确；

D.由得失电子数目守恒可知，标况下，若甲池有11.2L氧气参加反应时，乙池中处理废气的体积为

11.2L1]?L4

(22.4L/molx2+——:-------x-)x22.4L/mol=31.36L,故D错误;

22.4L/mol5

故选C。

4.化学与生产、生活、社会密切相关。下列有关说法中正确的是

A.使用乙醇汽油可以减少汽车尾气中氮氧化物的排放

B.实施CO?海底封存，需要将CO2进行液化，液化过程中C0?的共价键被破坏

C.“深海一号”母船海水浸泡区的铝基可保障船体不易腐蚀

D.飞船操纵杆的材料碳纤维与石墨烯互为同素异形体

【答案】C

【详解】A.高温下空气中的氮气和氧气反应生成NO,NO与氧气反应生成NO?,则乙醇汽油的使用不能

减少汽车尾气中氮氧化物的排放，A错误；

B.二氧化碳是分子晶体，所以二氧化碳液化时，只改变分子间的作用力，不破坏分子内的共价键，B错误;

C.“深海一号”母船海水浸泡区的铝基作负极可以与船体形成原电池，利用“牺牲阳极的阴极保护法”可保障

船体不易腐蚀，C正确；

D.碳纤维是一种复合材料，属于混合物，与石墨烯不互为同素异形体，D错误；

故选C。

5.下列实验装置使用正确的是

一段时间

后滴入

1/玻璃

K3[Fe(CN)6]

,溶液温度计--搅拌器

Zn-iFe

内筒杯盖

经过酸化隔热层

三_的3%氯化-外壳

才钠溶液

②

A.图①装置用于苯甲酸溶液蒸发浓缩B.图②装置用于验证金属锌保护铁

C.图③装置用于测定中和反应的反应热D.图④装置用于制备乙酸乙酯

【答案】C

【详解】A.苯甲酸晶体100。(2升华，加热易随水蒸发，故不宜对苯甲酸溶液进行蒸发浓缩，A错误；

B.Fe2+与K3[Fe(CN%]溶液反应生成蓝色沉淀，但是Fe2+可能是KsIFeCN%]将铁氧化得来的，无法验证金

属锌保护铁，B错误；

C.图③装置用于测定中和反应的反应热，温度计测温度、玻璃搅拌器起搅拌作用，装置密封、隔热保温效

果好，c正确；

D.图④装置用于制备乙酸乙酯，导管末端不能伸入液面下，利用饱和碳酸钠收集乙酸乙酯，D错误；

故选C。

6.钙(锂)介导电化学合成氨低能耗，效率高，是合成氨研究的热点领域，以下为该装置示意图，下列有关

说法正确的是

电源

电解质

界面膜

”

H2青

体

扩

扩

散

常

电

极

极

含少量乙醇的有机溶剂

A.阴极区反应：H2+2C2H5O--2e-=2C2H5OH

B.此装置降低合成氨能耗的主要原因是钙或锂等金属能高效解离氮气形成相应的氮化物

C.含少量乙醇的水溶液会使该装置生产效率提高

D.整个装置每生成Imol氨消耗1.5molCa2+

【答案】B

【详解】A.由分析可知，氏在阳极上失去电子，故阳极区反应式为：H2+2C2H5O-2e=2C2H5OH,A错误；

B.由分析可知，此装置降低合成氨能耗的主要原因是钙或锂等金属能高效解离氮气形成相应的氮化物，B

正确；

C.由于水能与Ca直接反应，故含少量乙醇的水溶液不会使该装置生产效率提高反而降低，C错误；

电解

D.由分析可知，电解的总反应方程式为N2+3H2=2NH3,故整个装置每生成Imol氨，不消耗Ca?+,Ca2+

只是电解质导电，D错误；

故答案为：Bo

7.电解硫酸钠溶液制取电池正极材料LiNiiCOiM/Oz的前驱体NiiC°!Mni（OH）2,其工作原理如图所示:

Na2sO4溶液

下列说法正确的是

A.a是直流电源的负极，石墨电极发生还原反应

B.交换膜A是阴离子交换膜，通电一段时间，I室pH上升

C.当产生O.lmol的NLCOiMn{OH）2时，理论上纯钛电极上产生标准状况下2.24L气体

333

D.若将纯钛电极直接放入n室，则前驱体产率升高

【答案】c

【分析】由图可知，前驱体在ni室生成，则n室的金属阳离子进入ni室，交换膜B为阳离子交换膜，则右侧

纯钛电极为阴极，电极反应式为2H2O+2e-=H2T+2OH-,0T与金属阳离子结合得到前驱体，为保持电

荷守恒，交换膜A为阴离子交换膜，左侧石墨电极为阳极，电极反应式为2Hq-4e-=C)2T+4H+,所以电

解过程实际上是电解水；

【详解】A.由上述分析可知，石墨为阳极，发生氧化反应，则a为电源的正极，A项错误；

B.由分析可知，交换膜A为阴离子交换膜，左侧电极反应式为2HQ-4b=。2个+411+,产生H+,故pH

降低，B项错误；

C.每生成O.lmol的NiiCOjMnj(OH)2,就相当于生成ozmolOHI由电极反应式：2HQ+2e-=H,个+2OJT

333

可知，理论上会生成O.lmolH2,在标准状况下的体积为2.24L,C项正确；

D.纯钛电极若直接放入II室，会导致接受电子的物质不是水而是金属离子，导致金属单质的生成，前驱体

产率降低，D项错误；

答案选C。

8.将锌片和银片浸入稀硫酸中组成原电池，两电极间连接一个电流计。该电池中两电极的总质量为60g,

工作一段时间后，取出锌片和银片洗净干燥后称重，总质量为47g。已知NA=6.02x1()23mol-,电子电荷为

1.60X10-19C,则电池在该工作时间段内通过导线的电量为

A.9.6X104CB.1.9X104CC.3.8X104CD.7.6X104C

【答案】B

【分析】锌比银活泼，锌能与稀硫酸反应，银不反应，则锌片和银片浸入稀硫酸中组成的原电池中Zn作负

极，Ag作正极，Zn失电子生成Zn2+,负极反应式为Zn-2e=Zn2+,结合电极反应式进行计算。

【详解】锌片和银片浸入稀硫酸中组成的原电池中Zn作负极，Ag作正极，参加反应的Zn的质量为

13g

60g-47g=13g,n(Zn)=-———^=0.2mol,负极上Zn失电子生成Zi/,负极反应式为Zn-2e-=Zn2+,则电池在该

65g/mol

工作时间段内通过导线的电量为0.2molx6.02xlO^mol-ix1.60x10-19C~l.9x104C,故选：B。

9.中国科研人员研制出一种新型Zn-NO2电池，通过自供电实现NO］转化为NHj,装置如图