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专题十二 电化学基础五年高考化学真题分类训练（2019-2023）Word版含解析
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这是一份专题十二 电化学基础五年高考化学真题分类训练（2019-2023）Word版含解析，共33页。试卷主要包含了1ml⋅L−1，5g等内容，欢迎下载使用。
1. [2022浙江1月选考，2分]pH 计是一种采用原电池原理测量溶液pH 的仪器。如图所示,以玻璃电极（在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl 溶液,并插入Ag−AgCl 电极）和另一Ag−AgCl 电极插入待测溶液中组成电池,pH 与电池的电动势E 存在关系:pH= （E− 常数）/0.059 。下列说法正确的是( C )
A. 如果玻璃薄膜球内电极的电势低,则该电极反应式为:AgCls+e−Ags+Cl−0.1ml⋅L−1
B. 玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化
C. 分别测定含已知pH 的标准溶液和未知溶液的电池的电动势,可得出未知溶液的pH
D. pH 计工作时,电能转化为化学能
[解析]电势低的电极为负极,负极失去电子,电极反应式为Ag−e−+Cl−AgCls ,A 项错误;pH 与H+ 浓度有关,根据pH= （E− 常数）/0.059 可知,玻璃膜内外的H+ 浓度差异会引起电动势的变化,B 项错误;通过测定含已知pH 的标准溶液的电池的E 可以得出题给公式中常数的值,然后测定含未知溶液的电池的E 就可以计算出未知溶液的pH ,C 项正确;因为pH 计利用的是原电池原理,故其工作时是化学能转化为电能,D 项错误。
2. [2022福建，4分]一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为KOH 和ZnCH3COO2 水溶液。将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如图所示。下列说法正确的是( A )
A. 化学自充电时，cOH− 增大
B. 化学自充电时，电能转化为化学能
C. 化学自充电时，锌电极反应式：Zn2++2e−Zn
D. 放电时，外电路通过0.02ml 电子，正极材料损耗0.78g
[解析]由图示可知，化学自充电时，O2 得电子转化为OH− ，OH− 与K+ 结合形成KOH ，cOH− 增大，A 正确；该电池为自充电电池，无需外接电源，因此化学自充电时，没有电能转化为化学能，B 错误；由图示可知，化学自充电时，阳极反应为有机物之间的转化，阴极反应为O2 转化为OH− ，没有发生Zn2++2e−Zn ，C 错误；放电时，，正极材料中增加了K+ ，故当外电路中通过0.02ml 电子时，正极材料增加0.78g ，D 错误。
3. [2021广东，2分]火星大气中含有大量CO2 ,一种有CO2 参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时( B )
A. 负极上发生还原反应B. CO2 在正极上得电子
C. 阳离子由正极移向负极D. 将电能转化为化学能
[解析]根据题中信息可知该Na−CO2 电池中Na 为负极，碳纳米管为正极，负极上金属钠失去电子发生氧化反应，A 项错误；CO2 在正极碳纳米管上得电子发生还原反应生成单质碳，B 项正确；原电池工作时，阳离子从负极向正极移动，C 项错误；该原电池将化学能转化为电能，D 项错误。
【技巧点拨】 原电池离子移动方向：正正负负（带正电荷离子移向正极，带负电荷离子移向负极）。电解池离子移动方向：阴向阳（阴离子移向阳极），阳向阴（阳离子移向阴极）。
4. [2021山东，2分]以KOH 溶液为离子导体，分别组成CH3OH−O2 、N2H4−O2 、CH32NNH2−O2 清洁燃料电池，下列说法正确的是( C )
A. 放电过程中，K+ 均向负极移动
B. 放电过程中，KOH 物质的量均减小
C. 消耗等质量燃料，CH32NNH2−O2 燃料电池的理论放电量最大
D. 消耗1mlO2 时，理论上N2H4−O2 燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L
[解析]燃料电池工作时，阳离子向正极移动，则K+ 向正极移动，A 项错误；N2H4−O2 燃料电池的总反应为N2H4+O2N2+2H2O ，因此放电过程中，KOH 的物质的量不变，B 项错误；根据CH3OH→CO32− 失6e− ，N2H4→N2 失4e− ，CH32NNH2→2CO32−+N2 失16e− ，知消耗1g 燃料时，转移电子的物质的量分别为132×6ml 、132×4ml 、160×16ml ，显然CH32NNH2 转移电子最多，放电量最大，C 项正确；根据N2H4+O2N2+2H2O ，知消耗1mlO2 ，理论上N2H4−O2 燃料电池气体产物N2 为1ml ，其在标准状况下的体积为22.4L ，D 项错误。
5. [2020天津，3分]熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为2Na+xS⇌充电放电Na2Sx （x=5∼3 ，难溶于熔融硫）。下列说法错误的是( C )
A. Na2S4 的电子式为
B. 放电时正极反应为xS+2Na++2e−Na2Sx
C. Na 和Na2Sx 分别为电池的负极和正极
D. 该电池是以Na−β−Al2O3 为隔膜的二次电池
[解析]Na2S4 中S42− 中硫原子间以非极性键结合，每个硫原子最外层均达到8电子稳定结构，A 项正确；放电时正极上S 发生还原反应，正极反应为xS+2Na++2e−Na2Sx ，B 项正确；熔融钠为负极，熔融硫（含碳粉）为正极，C 项错误；由题图可知，D 项正确。
6. [2020山东，2分]微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl 溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含CH3COO− 的溶液为例）。下列说法错误的是( B )
A. 负极反应为CH3COO−+2H2O−8e−2CO2↑+7H+
B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移1ml 电子时，模拟海水理论上除盐58.5g
D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
[解析]根据题图分析可知，a 极为负极，电极反应为CH3COO−+2H2O−8e−2CO2↑+7H+ ,b 极为正极，电极反应为2H++2e−H2↑ ,A 项正确；该电池工作时，Cl− 向a 极移动，Na+ 向b 极移动，即隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，B 项错误；电路中转移1ml 电子时，向a 极和b 极分别移动1mlCl− 和1mlNa+ ，则模拟海水理论上可除盐58.5g ，C 项正确；电池工作时负极产生CO2 ，正极产生H2 ，结合正、负极的电极反应知，一段时间后，正极和负极产生气体的物质的量之比为2:1 ，D 项正确。
【技巧点拨】
7. [2019浙江4月选考，2分]化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
下列说法不正确的是( A )
A. 甲：Zn2+ 向Cu 电极方向移动,Cu 电极附近溶液中H+ 浓度增加
B. 乙：正极的电极反应式为Ag2O+2e−+H2O2Ag+2OH−
C. 丙：锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D. 丁：使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
[解析]铜锌原电池（电解质溶液为硫酸）中铜作正极，电极反应为2H++2e−H2↑ ，故铜电极附近H+ 浓度降低，A 项错误。
8. [2019全国卷Ⅲ，6分]为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn3D−Zn 可以高效沉积ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn−NiOOH 二次电池，结构如图所示。电池反应为Zns+2NiOOHs+H2Ol⇌充电放电ZnOs+2NiOH2s 。
下列说法错误的是( D )
A. 三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，所沉积的ZnO 分散度高
B. 充电时阳极反应为NiOH2s+OH−aq−e−NiOOHs+H2Ol
C. 放电时负极反应为Zns+2OH−aq−2e−ZnOs+H2Ol
D. 放电过程中OH− 通过隔膜从负极区移向正极区
[解析]该电池采用的三维多孔海绵状Zn 具有较大的表面积，可以高效沉积ZnO ，且所沉积的ZnO 分散度高，A 正确；根据题干中总反应可知该电池充电时，NiOH2 在阳极发生氧化反应生成NiOOH ，其电极反应式为NiOH2s+OH−aq−e−NiOOHs+H2Ol ，B 正确；放电时Zn 在负极发生氧化反应生成ZnO ，电极反应式为Zns+2OH−aq−2e−ZnOs+H2Ol ，C 正确；电池放电过程中，OH− 等阴离子通过隔膜从正极区移向负极区，D 错误。
题组二
1. [2022全国甲卷，6分]一种水性电解液Zn−MnO2 离子选择双隔膜电池如图所示[KOH 溶液中，Zn2+ 以ZnOH42− 存在]。电池放电时，下列叙述错误的是( A )
A. Ⅱ区的K+ 通过隔膜向Ⅲ区迁移
B. Ⅰ区的SO42− 通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. MnO2 电极反应：MnO2+4H++2e−Mn2++2H2O
D. 电池总反应：Zn+4OH−+MnO2+4H+ZnOH42−+Mn2++2H2O
[解析]
MnO2 电极为正极，Zn 电极为负极，电池放电时,电解质溶液中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,A 项错误；Ⅰ区中的SO42− 通过隔膜向Ⅱ区迁移，B 项正确；MnO2 电极为正极，电极反应为MnO2+2e−+4H+Mn2++2H2O ,C 项正确；根据正负两极的电极反应可得电池总反应，D 项正确。
2. [2022湖南，3分]海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂−海水 电池构造示意图如下，下列说法错误的是( B )
A. 海水起电解质溶液作用
B. N 极仅发生的电极反应：2H2O+2e−2OH−+H2↑
C. 玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D. 该锂-海水电池属于一次电池
[解析]
Li 是活泼金属，作负极，则N 极是正极，正极上海水中溶解的O2 、CO2 等均能放电，B 项错误；由于Li 易与水反应，故玻璃陶瓷应具有良好的防水功能，同时为形成闭合回路，也应具有传导离子的功能，C 项正确；该电池属于一次电池，D 项正确。
3. [2021全国乙卷，6分]沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。
下列叙述错误的是( D )
A. 阳极发生将海水中的Cl− 氧化生成Cl2 的反应
B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO
C. 阴极生成的H2 应及时通风稀释安全地排入大气
D. 阳极表面形成的MgOH2 等积垢需要定期清理
[解析]海水中含有较大浓度的Cl− ，通电后Cl− 能在阳极上发生失电子的氧化反应生成Cl2 ，A 项正确；电解过程中阴极区有NaOH 生成，阳极上生成的Cl2 与阴极区生成的NaOH 反应可得到NaClO ，NaClO 可以灭杀附着生物，B 项正确；根据电解池分析可知阴极生成H2 ，H2 具有可燃性，故应及时排入大气，以免出现意外，C 项正确；阴极的电极反应式为2H2O+2e−2OH−+H2↑ ,生成的OH− 与海水中的Mg2+ 结合形成MgOH2 ,故MgOH2 主要在阴极上形成，D 项错误。
4. [2021河北，3分]K−O2 电池结构如图，a 和b 为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是( D )
A. 隔膜允许K+ 通过，不允许O2 通过
B. 放电时,电流由b 电极沿导线流向a 电极；充电时，b 电极为阳极
C. 产生1Ah 电量时，生成KO2 的质量与消耗O2 的质量比值约为2.22
D. 用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g 钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g 水
[解析]由题图右侧室内O2→KO2 可知，b 电极上发生还原反应，为正极，电极反应式为O2+e−+K+KO2 ，则a 电极为负极，K 失电子生成K+ ，且若氧气通过隔膜，会与钾反应，故隔膜只允许K+ 通过，不允许O2 通过，A 项正确；放电时电流由正极流向负极，即由b 电极沿导线流向a 电极，充电时b 电极失电子发生氧化反应，作阳极，B 项正确；由氧原子守恒可知，生成的KO2 和消耗的O2 的质量比为71:32≈2.22 ，C 项正确；铅酸蓄电池充电时的总反应为2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4 ，消耗1ml 水，转移1ml 电子，而K−O2 电池中，消耗 ，转移0.1ml 电子，由转移电子数相等可知，铅酸蓄电池消耗的水为0.1ml ，即消耗1.8g 水，D 项错误。
5. [2020全国卷Ⅲ，6分]一种高性能的碱性硼化钒VB2− 空气电池如图所示，其中在VB2 电极发生反应：VB2+16OH−−11e−VO43−+2BOH4−+4H2O 。该电池工作时，下列说法错误的是( B )
A. 负载通过0.04ml 电子时，有0.224L （标准状况）O2 参与反应
B. 正极区溶液的pH 降低、负极区溶液的pH 升高
C. 电池总反应为4VB2+11O2+20OH−+6H2O8BOH4−+4VO43−
D. 电流由复合碳电极经负载、VB2 电极、KOH 溶液回到复合碳电极
[解析]由题给信息知VB2 电极上发生失电子的氧化反应，则VB2 电极为负极，复合碳电极为正极，正极发生还原反应，电极反应式为O2+4e−+2H2O4OH− ，电池总反应为4VB2+11O2+20OH−+6H2O8BOH4−+4VO43− 。由上述分析知，电路中通过0.04mle− 时，正极有0.01mlO2 参加反应，其在标准状况下的体积为0.224L ，A 项正确；由正、负极的电极反应式可知，该电池工作时，负极区溶液的pH 降低，正极区溶液的pH 升高，B 项错误；由上述分析知，该电池的总反应为4VB2+11O2+20OH−+6H2O8BOH4−+4VO43− ，C 项正确；电流从正极（复合碳电极）出发，沿负载流向负极（VB2 电极），再经过溶液最终回到正极，D 项正确。
6. [2020全国卷Ⅰ，6分]科学家近年发明了一种新型Zn−CO2 水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体CO2 被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是( D )
A. 放电时，负极反应为Zn−2e−+4OH−ZnOH42−
B. 放电时，1mlCO2 转化为HCOOH ，转移的电子数为2ml
C. 充电时，电池总反应为2ZnOH42−2Zn+O2↑+4OH−+2H2O
D. 充电时，正极溶液中OH− 浓度升高
[解析]由题给装置图可知，放电时负极锌失去电子后结合OH− 生成ZnOH42− ，负极反应为Zn−2e−+4OH−ZnOH42− ，A 项正确；放电时，正极上CO2 得电子生成HCOOH ，CO2 中C 的化合价为+4 ，HCOOH 中C 的化合价可看作+2 ，1mlCO2 转化为1mlHCOOH ，得到2ml 电子，B 项正确；充电时阴极上ZnOH42− 参与反应得到锌，阳极上H2O 参与反应得到氧气，电池总反应为2ZnOH42−2Zn+O2↑+4OH−+2H2O ，C 项正确；充电时，阳极上发生失电子的氧化反应:2H2O−4e−O2↑+4H+ ，正极溶液中氢氧根离子浓度降低，D 项错误。
【技巧点拨】 离子交换膜具有选择性。阳离子交换膜只允许阳离子通过；阴离子交换膜只允许阴离子通过；质子交换膜只允许H+ 通过；双极膜BP 是阴、阳复合膜，能解离出H+ 和OH− 。
7. [2020全国卷Ⅱ，6分]电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+ 注入到无色WO3 薄膜中，生成AgxWO3 ,器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是( C )
A. Ag 为阳极B. Ag+ 由银电极向变色层迁移
C. W 元素的化合价升高D. 总反应为WO3+xAgAgxWO3
[解析]根据题图可知，该装置为电解池，由通电时Ag+ 注入到无色WO3 薄膜中，生成AgxWO3 ，可知Ag 为该电解池的阳极，透明导电层为该电解池的阴极，结合题给信息可写出阳极和阴极的电极反应式分别为Ag−e−Ag+ 和xAg++WO3+xe−AgxWO3 。根据上述分析可知Ag 为阳极，A 项正确；电解池工作时，Ag+ 向阴极移动，即Ag+ 由银电极向变色层迁移，B 项正确；结合上述分析可知WO3 在阴极发生还原反应，即W 元素的化合价降低，C 项错误；结合阳极和阴极的电极反应式可写出总反应为WO3+xAgAgxWO3 ，D 项正确。
8. [2020浙江1月选考，2分]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( D )
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 溶液从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
[解析]电极A 上产生氯气，说明电极A 上的电极反应为氯离子失去电子生成氯气，该反应是氧化反应，故电极A 为阳极，A 正确；电极B 上的电极反应为2H2O+2e−H2↑+2OH− ,为了避免氯气和生成的OH− 发生反应，需要选择阳离子交换膜，B 正确；阳极消耗氯离子，所以饱和氯化钠溶液从a 处进，电极B 为阴极，阴极区产生氢氧化钠，所以NaOH 溶液从d 处出，C 正确；电解过程中发生迁移的离子是Na+ ，不是OH− ，D 错误。
题组三
1. [2023全国甲卷，6分]用可再生能源电还原CO2 时,采用高浓度的K+ 抑制酸性电解液中的析氢反应可提高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如图所示。下列说法正确的是( C )
A. 析氢反应发生在IrOx−Ti 电极上
B. Cl− 从Cu 电极迁移到IrOx−Ti 电极
C. 阴极发生的反应有:2CO2+12H++12e−C2H4+4H2O
D. 每转移1ml 电子，阳极生成11.2L 气体（标准状况）
[解析]IrOx−Ti 电极接电源正极，为阳极，发生失电子的氧化反应，故电极反应为2H2O−4e−4H++O2↑ ，A 错误；质子交换膜只允许H+ 通过，故左室H+ 从IrOx−Ti 电极向Cu 电极迁移，B 错误；Cu 电极接电源负极，为阴极，发生得电子的还原反应，根据图中物质转化关系知CO2 可发生反应2CO2+12H++12e−C2H4+4H2O ，C 正确；由A 可知每转移1ml 电子，阳极生成0.25ml 即5.6L （标准状况）O2 ，D 错误。
【技巧点拨】 电解池电极反应口诀（“丢羊找羊”）： 阳极（丢羊）“还、升（剩）、失（十）、氧（羊）”；阴极（找羊）“氧（羊）、降（将）、得、还”。
2. [2022湖北，3分]含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[PCN2] ，过程如图所示（Me 为甲基）。下列说法正确的是( D )
A. 生成1mlLi[PCN2] ，理论上外电路需要转移2ml 电子
B. 阴极上的电极反应为P4+8CN−−4e−4[PCN2]−
C. 在电解过程中CN− 向铂电极移动
D. 电解产生的H2 中的氢元素来自于LiOH
[解析]由题图可知，石墨电极上发生反应P4+8CN−−4e−4[PCN2]− ，石墨电极作阳极，当生成1mlLi[PCN2] 时，外电路转移1ml 电子，A 、B 项错误；在电解过程中CN− 向阳极移动，即向石墨电极移动，C 项错误；由2Me3SiCN+LiOHOSiMe32+LiCN+HCN ，可知HCN 中的H 来自于LiOH ，电解过程中HCN 在铂电极上放电产生H2 ，D 项正确。
3. [2022辽宁，3分]如图,c 管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取10.00mL 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 )
A. 左侧电极反应:2H2O−4e−O2↑+4H+
B. 实验结束时,b 中溶液红色恰好褪去
C. 若c 中收集气体11.20mL ,则样品中乙酸浓度为0.1ml⋅L−1
D. 把盐桥换为U 形铜导线,不影响测定结果
[解析]根据题意结合图示知，通过测量b 容器中溶液变为红色时c 管内收集的气体的体积，结合各电极上转移的电子数相等可计算乙酸溶液的浓度，则右侧Pt 电极为阴极，CH3COOH 放电，左侧Pt 电极为阳极，H2O 放电。具体分析如下：
由以上分析知，A 项正确；实验结束时，b 中CH3COOH 被完全消耗生成CH3COO− ，CH3COO− 水解使溶液显碱性，故溶液为红色，B 项错误；未指明气体所处的状况，不能根据体积计算其物质的量，C 项错误；盐桥起传递离子使溶液呈电中性的作用，铜导线不能传递离子，D 项错误。
4. [2022广东，2分]以熔融盐为电解液，以含Cu 、Mg 和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al 的再生。该过程中( C )
A. 阴极发生的反应为Mg−2e−Mg2+ B. 阴极上Al 被氧化
C. 在电解槽底部产生含Cu 的阳极泥D. 阳极和阴极的质量变化相等
[解析]阴极得电子，发生还原反应，Al 被还原，A 、B 项错误；由金属活动性顺序可知，Mg 、Al 在阳极失电子，离子进入电解液，Cu 金属活动性弱，则阳极泥主要含Si 、Cu ，C 项正确；阴极Al3+ 得电子生成Al 单质，阳极上Mg 、Al 均失电子变成离子进入电解液中，故阳极和阴极的质量变化不相等，D 项错误。
5. [2021江苏，3分]通过下列方法可分别获得H2 和O2:① 通过电解获得NiOOH 和H2 （装置如图所示）;②在90℃ 将NiOOH 与H2O 反应生成NiOH2 并获得O2 。下列说法正确的是( B )
A. 电解后KOH 溶液的物质的量浓度减小
B. 电解时阳极电极反应式:NiOH2+OH−−e−NiOOH+H2O
C. 电解的总反应方程式:2H2O通电2H2↑+O2↑
D. 电解过程中转移4ml 电子,理论上可获得22.4LO2
[解析]由题图中物质转化关系知，电解时，阴极反应式为2H2O+2e−H2↑+2OH− ，阳极反应式为NiOH2+OH−−e−NiOOH+H2O ，则电解时的总反应为2NiOH2通电2NiOOH+H2↑ ，故电解后KOH 溶液的物质的量浓度不变，A 、C 项错误，B 项正确；未指明是标准状况下，无法计算生成的O2 的体积，D 项错误。
6. [2021湖北，3分]Na2Cr2O7 的酸性水溶液随着H+ 浓度的增大会转化为CrO3 。电解法制备CrO3 的原理如图所示。下列说法错误的是( A )
A. 电解时只允许H+ 通过离子交换膜
B. 生成O2 和H2 的质量比为8:1
C. 电解一段时间后阴极区溶液OH− 的浓度增大
D. CrO3 的生成反应为：Cr2O72−+2H+2CrO3+H2O
[解析]根据左侧电极上生成O2 ，右侧电极上生成H2 ，知左侧电极为阳极，发生反应：2H2O−4e−4H++O2↑ ，右侧电极为阴极，发生反应：2H2O+2e−2OH−+H2↑ ；由题意知，左室中Na2Cr2O7 随着H+ 浓度增大转化为CrO3：Cr2O72−+2H+2CrO3+H2O ，因此阳极生成的H+ 不能通过离子交换膜。由以上分析知，电解时通过离子交换膜的是Na+ ，A 项错误；根据各电极上转移电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成O2 和H2 的物质的量之比为1:2 ，则质量比为8:1 ，B 项正确；根据阴极反应，知电解一段时间后阴极区溶液OH− 的浓度增大，C 项正确；电解过程中阳极区H+ 的浓度增大，Na2Cr2O7 转化为CrO3：Cr2O72−+2H+2CrO3+H2O ，D 项正确。
7. [2021全国甲卷，6分]乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O 解离为H+ 和OH− ，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是( D )
A. KBr 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用
B. 阳极上的反应式为
C. 制得2ml 乙醛酸，理论上外电路中迁移了1ml 电子
D. 双极膜中间层中的H+ 在外电场作用下向铅电极方向迁移
[解析]根据图示知，石墨电极一侧发生反应2Br−−2e−Br2 、OHC—CHO+Br2+H2O→HOOC—CHO+2HBr ，总反应为OHC—CHO−2e−+H2OHOOC—CHO+2H+ ，因此石墨电极为阳极，KBr 不只是起到电解质的作用，A 、B 项错误；根据阳极总反应OHC—CHO−2e−+H2OHOOC—CHO+2H+ 、阴极反应HOOC—COOH+2e−+2H+HOOC—CHO+H2O ，可得总反应式为OHC—CHO+HOOC—COOH2HOOC—CHO ，故制得2ml 乙醛酸，理论上外电路中迁移了2ml 电子，C 项错误；根据阴极（铅电极）反应，双极膜中间层中的H+ 在外电场作用下向阴极（铅电极）迁移，D 项正确。
8. [2021广东，4分]钴C 的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。水溶液中电解制备金属钴的装置如图所示。下列说法正确的是( D )
A. 工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH 均增大
B. 生成1mlC ,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
D. 电解总反应：2C2++2H2O通电2C+O2↑+4H+
[解析]题图所示装置为电解池，根据外接电源可确定石墨电极为阳极，C 电极为阴极，其电极反应为：
结合阳极反应式可知电解时Ⅰ室产生H+ ，Ⅰ室中的H+ 通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅱ室溶液的pH 降低，A 项错误；生成1mlC 时电路中转移2ml 电子，阳极产生0.5mlO2 ，且有2mlH+ 从Ⅰ室进入Ⅱ室，故生成1mlC 时，Ⅰ室溶液质量理论上减少18g ，B 项错误；若移除两交换膜，Cl− 在阳极发生反应生成Cl2 ，C 项错误；结合表格中阳极和阴极反应知，电解时的总反应为2C2++2H2O通电2C+O2↑+4H+ ，D 项正确。
【易错警示】 求电解质溶液质量的减少或增多时，切勿忽略离子（如H+ ）的迁移对电解质溶液质量的影响。
9. [2020浙江7月选考，2分]电解高浓度RCOONa （羧酸钠）的NaOH 溶液,在阳极RCOO− 放电可得到R—R （烷烃）。下列说法不正确的是( A )
A. 电解总反应方程式:2RCOONa+2H2O通电R—R+2CO2↑+H2↑+2NaOH
B. RCOO− 在阳极放电，发生氧化反应
C. 阴极的电极反应:2H2O+2e−2OH−+H2↑
D. 电解CH3COONa 、CH3CH2COONa 和NaOH 混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
[解析]CO2 可与NaOH 反应，故电解后不能得到CO2 ，A 项错误；阳极发生失电子的氧化反应，B 项正确；阴极得电子，电极反应为2H2O+2e−2OH−+H2↑ ，C 项正确；根据电解RCOONa 的NaOH 溶液生成R—R 可知，电解CH3COONa 、CH3CH2COONa 和NaOH 的混合溶液，CH3— 、CH3CH2— 可结合成乙烷、丙烷、丁烷，D 项正确。
10. [2020山东，4分]采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是( D )
A. 阳极反应为2H2O−4e−4H++O2↑
B. 电解一段时间后，阳极室的pH 未变
C. 电解过程中，H+ 由a 极区向b 极区迁移
D. 电解一段时间后，a 极生成的O2 与b 极反应的O2 等量
[解析]结合题图，可知a 极上产生O2 ，发生的反应为水被氧化生成O2 的反应，即a 极为阳极，b 极为阴极，则阳极的电极反应式为2H2O−4e−4H++O2↑ ，阴极的电极反应式为2H++O2+2e−H2O2 。结合上述分析可知，A 项正确；电解一段时间后，溶液中H+ 浓度未变，即阳极室的pH 未变，B 项正确；电解过程中H+ 通过质子交换膜，从a 极区向b 极区迁移，C 项正确；由阴、阳极的电极反应式，可知电解一段时间后，b 极消耗O2 的量是a 极生成O2 的量的2倍，即a 极生成的O2 与b 极反应的O2 的量不相等，D 项错误。
题组四
1. [2023湖北，3分]我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2 生成且KOH 溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为xml⋅h−1 。下列说法错误的是( D )
A. b 电极反应式为2H2O+2e−H2↑+2OH−
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE 膜
D. 海水为电解池补水的速率为2xml⋅h−1
[解析]根据图示，b 电极与电源负极相连，为阴极，结合题干信息可知，阴极反应式为2H2O+2e−2OH−+H2↑ ，A 正确；该装置工作时阳极无氯气产生，则阳极反应式为4OH−−4e−2H2O+O2↑ ,又阳极KOH 溶液的浓度不变，则需要OH− 由阴极移向阳极，故离子交换膜为阴离子交换膜，B 正确；动能高的水分子可以穿过PTFE 膜，C 正确；由阴、阳极反应式可知，电解总反应式为2H2O通电2H2↑+O2↑ ，已知电解生成氢气的速率为xml⋅h−1 ，则海水为电解池补水的速率也为xml⋅h−1 ，D 错误。
2. [2023全国乙卷，6分]室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。 工作时，在硫电极发生反应：
12S8+e−→12S82− ,12S82−+e−→S42− ,2Na++x4S42−+21−x4e−→Na2Sx
下列叙述错误的是( A )
A. 充电时Na+ 从钠电极向硫电极迁移
B. 放电时外电路电子流动的方向是a→b
C. 放电时正极反应为:2Na++x8S8+2e−→Na2Sx
D. 炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
[解析]
充电时，阳离子Na+ 应向阴极钠电极迁移，A 错误；放电时，Na 失去的电子经外电路流向正极，即电子流向是a→b ，B 正确；将题给硫电极发生的反应依次标号为①②③ ,由x4×①+x4×②+③ 可得正极总反应，C 正确；炭化纤维素纸具有良好的导电性，D 正确。
3. [2022海南，4分]一种采用H2Og 和N2g 为原料制备NH3g 的装置示意图如图。下列有关说法正确的是( A )
A. 在b 电极上，N2 被还原
B. 金属Ag 可作为a 电极的材料
C. 改变工作电源电压，反应速率不变
D. 电解过程中，固体氧化物电解质中O2− 不断减少
[解析]b 电极上N2 转化为NH3 ，氮元素由0价降低为−3 价，N2 被还原，b 电极为阴极，A 项正确；a 电极上O2− 转化为O2 ，为阳极，若用金属Ag 作为电极材料，则阳极反应为Ag−e−Ag+ ，B 项错误；改变工作电源电压，反应速率发生改变，C 项错误；电解总反应为2N2+6H2O通电4NH3+3O2 ，固体氧化物电解质不参与总反应，因此电解质中O2− 不变，D 项错误。
4. [2022重庆，3分]硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是( C )
A. 惰性电极2为阳极
B. 反应前后WO42−/WO52− 数量不变
C. 消耗1ml 氧气，可得到1ml 硝酮
D. 外电路通过1ml 电子，可得到1ml 水
[解析]阳极区反应为2Br−−2e−Br2 、；阴极区反应为O2+2e−+2H+H2O2 、H2O2+WO42−H2O+WO52− ，；制备硝酮的总反应为。惰性电极2上Br− 转化为Br2 ，发生氧化反应，为阳极，A 项正确；由总反应可知，反应前后WO42−/WO52− 数量不变，B 项正确；根据总反应知，消耗1ml 氧气，可得到2ml 硝酮，C 项错误；根据阴极区反应知，外电路通过1ml 电子，可得到1ml 水，D 项正确。
5. [2022辽宁，3分]某储能电池原理如图。下列说法正确的是( A )
A. 放电时负极反应:Na3Ti2PO43−2e−NaTi2PO43+2Na+
B. 放电时Cl− 透过多孔活性炭电极向CCl4 中迁移
C. 放电时每转移1ml 电子,理论上CCl4 吸收0.5mlCl2
D. 充电过程中,NaCl 溶液浓度增大
[解析]
由上述分析可知，A 项正确；放电时，阴离子移向负极，所以Cl− 透过多孔活性炭电极向NaCl/H2O 中迁移，B 项错误；结合电极反应可知，放电时每转移1ml 电子，理论上消耗0.5mlCl2 ，C 项错误；充电过程中阳极消耗氯离子，阴极消耗钠离子，NaCl 溶液浓度减小，D 项错误。
6. [2022全国乙卷，6分]Li−O2 电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。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h+ ，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( C )
A. 充电时，电池的总反应Li2O22Li+O2
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−Li2O2
[解析]由题图可知该装置为二次电池，放电时O2→Li2O2 ，Li→Li+ ；充电时Li2O2→O2 ，Li+→Li ，由此写出的电极反应式如下：
充电时为电解池，由题目信息知，光照时，光催化电极产生电子e− 和空穴h+ ，电子通过外电路转移到锂电极发生反应Li++e−Li ，光催化电极上发生反应Li2O2+2h+2Li++O2 ，总反应为Li2O22Li+O2 ，因此充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，A 、B 项正确；放电时，阳离子移向正极，因此放电时，Li+ 从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C 项错误；放电时，正极发生还原反应，其电极反应式为O2+2e−+2Li+Li2O2 ，D 项正确。
7. [2021浙江1月选考，2分]镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下（L 为小灯泡,K1 、K2 为开关,a 、b 为直流电源的两极）。下列说法不正确的是( C )
A. 断开K2 、合上K1 ,镍镉电池能量转化形式：化学能→ 电能
B. 断开K1 、合上K2 ,电极A为阴极,发生还原反应
C. 电极B发生氧化反应过程中,溶液中KOH 浓度不变
D. 镍镉二次电池的总反应式:Cd+2NiOOH+2H2O⇌充电放电CdOH2+2NiOH2
[解析]断开K2 、合上K1 ，装置为原电池，能量转化形式为化学能转化为电能，A 正确；断开K1 、合上K2 ，装置为电解池，电极A 为阴极，发生还原反应，B 正确；电极B 发生氧化反应过程中，处于充电状态，装置为电解池，溶液中KOH 浓度减小，C 不正确；由题图可知，电池总反应方程式正确，D 正确。
【技巧点拨】 可充电电池（二次电池）的工作原理
8. [2019天津理综，6分]我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是( D )
A. 放电时,a 电极反应为I2Br−+2e−2I−+Br−
B. 放电时,溶液中离子的数目增大
C. 充电时,b 电极每增重0.65g ,溶液中有0.02mlI− 被氧化
D. 充电时,a 电极接外电源负极
[解析]根据电池的工作原理示意图，可知放电时a 电极上I2Br− 转化为Br− 和I− ，电极反应为I2Br−+2e−2I−+Br− ，A 项正确；放电时正极区I2Br− 转化为Br− 和I− ，负极区Zn 转化为Zn2+ ，溶液中离子的数目增大，B 项正确；充电时b 电极发生反应Zn2++2e−Zn ，b 电极增重0.65g 时，转移0.02mle− ，a 电极发生反应2I−+Br−−2e−I2Br− ，根据各电极上转移电子数相同，则有0.02mlI− 被氧化，C 项正确；放电时a 电极为正极，充电时a 电极为阳极，接外电源正极，D 项错误。
题组五
1. [2023新课标卷，6分]一种以V2O5 和Zn 为电极、ZnCF3SO32 水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2+ 可插入V2O5 层间形成ZnxV2O5⋅nH2O 。下列说法错误的是( C )
A. 放电时V2O5 为正极
B. 放电时Zn2+ 由负极向正极迁移
C. 充电总反应：xZn+V2O5+nH2OZnxV2O5⋅nH2O
D. 充电阳极反应：ZnxV2O5⋅nH2O−2xe−xZn2++V2O5+nH2O
[解析]
放电时Zn 失去电子生成Zn2+ ，Zn 为负极，则V2O5 为正极，A 正确；放电时，阳离子Zn2+ 移向正极，B 正确；由上述分析可知，放电总反应为xZn+V2O5+nH2OZnxV2O5⋅nH2O ，充电总反应为ZnxV2O5⋅nH2OxZn+V2O5+nH2O ,C 错误；由上述分析可知，D 正确。
2. [2023辽宁，3分]某无隔膜流动海水电解法制H2 的装置如图所示，其中高选择性催化剂PRT 可抑制O2 产生。下列说法正确的是( D )
A. b 端电势高于a 端电势
B. 理论上转移2mle− 生成4gH2
C. 电解后海水pH 下降
D. 阳极发生：Cl−+H2O−2e−HClO+H+
[解析]钛网上发生氧化反应，为阳极，则电源a 端为正极，电源b 端为负极，a 端电势高于b 端电势，A 项错误；理论上每转移2mle− ，生成1mlH2 ，质量为2g ，B 项错误；电解总反应为Cl−+H2OClO−+H2↑ ，电解后ClO− 水解使溶液呈碱性，海水pH 上升，C 项错误；阳极上Cl− 放电转化为HClO ，电极反应为Cl−+H2O−2e−HClO+H+ ，D 项正确。
3. [2022广东，4分]为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl 溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是( D )
A. 加入AgNO3 溶液产生沉淀
B. 加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C. 加入KSCN 溶液无红色出现
D. 加入K3[FeCN6] 溶液无蓝色沉淀生成
[解析]若铁片被腐蚀，则溶液中含有Fe2+ ，在溶液中加入K3[FeCN6] 溶液，反应生成蓝色的KFe[FeCN6] 沉淀，D 项正确；A 项只能检验溶液中含有Cl− ，B 项只能检验溶液中无强氧化性物质，C 项只能检验溶液中无Fe3+ ，三者均不能说明铁片没有被腐蚀。
4. [2022广东，4分]科学家基于Cl2 易溶于CCl4 的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备（如图）。充电时电极a 的反应为:
NaTi2PO43+2Na++2e−Na3Ti2PO43
下列说法正确的是( C )
A. 充电时电极b 是阴极
B. 放电时NaCl 溶液的pH 减小
C. 放电时NaCl 溶液的浓度增大
D. 每生成1mlCl2 ，电极a 质量理论上增加23g
[解析]由充电时电极a 的反应式可知，电极a 发生还原反应，则充电时电极a 为阴极，电极b 为阳极，A 项错误；放电时，负极Na3Ti2PO43 转化为Na+ ，正极Cl2 发生还原反应生成Cl− ，NaCl 溶液的浓度增大，但溶液一直为中性，故放电时NaCl 溶液的pH 不变，B 项错误、C 项正确；充电时，每生成1mlCl2 ，则转移2ml 电子，由题干电极a 反应式可知，有2mlNa+ 参与反应，则电极a 质量理论上增加46g ，D 项错误。
5. [2021天津，3分]如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2 生成，Fe2O3 逐渐溶解，下列判断错误的是( C )
A. a 是电源的负极
B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色
C. 随着电解的进行，CuCl2 溶液浓度变大
D. 当0.01mlFe2O3 完全溶解时，至少产生气体336mL （折合成标准状况下）
[解析]根据题图，结合题意知，石墨电极Ⅱ上H2O 发生氧化反应产生O2 ，故石墨电极Ⅱ是阳极，则b 是电源的正极、a 是电源的负极，A 项正确；石墨电极Ⅱ上H2O 放电产生O2 和H+：2H2O−4e−4H++O2↑ ，通电一段时间后，石墨电极Ⅱ附近溶液显酸性，能使石蕊显红色，B 项正确；电解时，Cu2+ 在石墨电极Ⅰ上放电生成Cu ，左室中Cl− 通过阴离子交换膜进入中间室，故CuCl2 溶液的浓度减小，C 项错误；由Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O 和阳极反应式可得Fe2O3∼32O2 ，故产生O2 的体积（折合成标准状况下）是32×0.01ml×22.4L⋅ml−1×103mL⋅L−1=336mL ，D 项正确。
6. [2021辽宁，3分]如图，某液态金属储能电池放电时产生金属间化合物Li3Bi 。下列说法正确的是( B )
A. 放电时，M 电极反应为Ni−2e−Ni2+
B. 放电时，Li+ 由M 电极向N 电极移动
C. 充电时，M 电极的质量减小
D. 充电时，N 电极反应为Li3Bi+3e−3Li++Bi
[解析]结合该电池放电时产生金属间化合物Li3Bi ，可知M 极为负极，N 极为正极,电极反应分析如下。
结合上述分析可知，A 项错误；原电池中阳离子从负极向正极方向移动，即Li+ 由M 电极向N 电极移动，B 项正确；充电时M 电极为阴极，电极反应为3Li++3e−3Li ，电极质量将增加，C 项错误；充电时N 电极为阳极，电极反应为Li3Bi−3e−3Li++Bi ，D 项错误。
7. [2021海南，4分]液氨中存在平衡：2NH3⇌NH4++NH2− 。如图所示为电解池装置，以KNH2 的液氨溶液为电解液，电解过程中a 、b 两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是( B )
A. b 电极连接的是电源的负极
B. a 电极的反应为2NH3+2e−H2↑+2NH2−
C. 电解过程中，阴极附近K+ 浓度减小
D. 理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1
[解析]由题图可知，b 电极上NH2− 失电子发生氧化反应生成N2 和NH3 ，故b 电极为阳极，连接电源的正极，A 项错误；a 电极为阴极，由题图可知，NH3 在阴极发生还原反应，电极反应为2NH3+2e−2NH2−+H2↑ ，B 项正确；电解过程中，阳离子向阴极迁移，即钾离子移向阴极，阴极附近K+ 浓度增大，C 项错误；b 电极反应为6NH2−−6e−4NH3+N2↑ ，根据得失电子守恒知，电解一段时间后，a 电极生成的H2 和b 电极生成的N2 的物质的量之比为3:1 ，D 项错误。
8. [2021福建，4分]催化剂TAPP−Mn （Ⅱ）的应用,使Li−CO2 电池的研究取得了新的进展。Li−CO2 电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如图所示。
下列说法错误的是( D )
A. Li−CO2 电池可使用有机电解液
B. 充电时,Li+ 由正极向负极迁移
C. 放电时，正极反应为3CO2+4Li++4e−2Li2CO3+C
D. ∗LiCO2 、∗CO 、∗LiC2O3 和C都是正极反应的中间产物
[解析]Li 为碱金属单质，能与水反应，因此Li−CO2 电池可使用有机电解液，A 项正确；充电时Li+ 由阳极（正极）向阴极（负极）移动，B 项正确；由正极反应可能的历程知，放电时正极上CO2 发生还原反应，电极反应为3CO2+4Li++4e−2Li2CO3+C ，C 项正确；根据图示，∗LiCO2 、∗CO 、∗LiC2O3 是正极反应的中间产物，C 是正极反应的最终产物，D 项错误。
9. [2020江苏，4分]将金属M 连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是( C )
A. 阴极的电极反应式为Fe−2e−Fe2+
B. 金属M 的活动性比Fe 的活动性弱
C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
[解析]根据图示可知金属M 失电子，为原电池的负极（图示为阳极），钢铁设施为原电池的正极（图示为阴极），此方法属于牺牲阳极的阴极保护法。该装置中阴极发生还原反应，A 项错误；金属M 被氧化，即金属活动性：M>Fe ，B 项错误；钢铁设施为原电池的正极，表面积累大量电子而被保护，C 项正确；海水中含有大量的NaCl 等电解质，而河水中电解质较少，故钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢，D 项错误。
10. [2019江苏，2分]将铁粉和活性炭的混合物用NaCl 溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( C )
A. 铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−Fe3+
B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D. 以水代替NaCl 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
[解析]A 项，铁、炭混合物用NaCl 溶液湿润后构成原电池，铁作负极，铁失去电子生成Fe2+ ，电极反应式为Fe−2e−Fe2+ ，错误；B 项，铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外，还可转化为热能等，错误；C 项，构成原电池后，铁腐蚀的速率变快，正确；D 项，用水代替NaCl 溶液，Fe 和炭也可以构成原电池，Fe 失去电子，空气中的O2 得到电子，铁发生吸氧腐蚀，错误。
【方法技巧】 有关金属腐蚀的“三个方面”
（1）金属腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀，以电化学腐蚀为主。电化学腐蚀又包括析氢腐蚀和吸氧腐蚀，若金属处于酸性环境，则发生析氢腐蚀；若金属处于碱性、中性或弱酸性环境，则发生吸氧腐蚀。
（2）一般来说，金属腐蚀快慢与影响因素有一定的关系：①在氧气浓度大的环境中，金属腐蚀较快；②在电解质浓度大的环境中，金属腐蚀较快；③在温度高的环境中，金属腐蚀较快；④电解池的阳极腐蚀速率> 原电池的负极腐蚀速率> 化学腐蚀速率> 原电池的正极腐蚀速率> 电解池的阴极腐蚀速率。
（3）金属防护的常用方法：①在金属表面覆盖保护层，如涂油、刷油漆或电镀等；②改变金属内部结构，如制成不锈钢；③电化学保护，如牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法等；④烤蓝等。电极
电极反应
阳极
石墨
2H2O−4e−O2↑+4H+
阴极
C 电极
C2++2e−C
电极
电极反应式
电解池
阳极（光催化电极）
Li2O2+2h+2Li++O2
阴极（金属锂）
Li++e−Li
原电池
正极（光催化电极）
O2+2e−+2Li+Li2O2
负极（金属锂）
Li−e−Li+
电极
电极反应式
负极（M 极）
3Li−3e−3Li+
正极（N 极）
3Li++Bi+3e−Li3Bi
1. [2022浙江1月选考，2分]pH 计是一种采用原电池原理测量溶液pH 的仪器。如图所示,以玻璃电极（在特制玻璃薄膜球内放置已知浓度的HCl 溶液,并插入Ag−AgCl 电极）和另一Ag−AgCl 电极插入待测溶液中组成电池,pH 与电池的电动势E 存在关系:pH= （E− 常数）/0.059 。下列说法正确的是( C )
A. 如果玻璃薄膜球内电极的电势低,则该电极反应式为:AgCls+e−Ags+Cl−0.1ml⋅L−1
B. 玻璃膜内外氢离子浓度的差异不会引起电动势的变化
C. 分别测定含已知pH 的标准溶液和未知溶液的电池的电动势,可得出未知溶液的pH
D. pH 计工作时,电能转化为化学能
[解析]电势低的电极为负极,负极失去电子,电极反应式为Ag−e−+Cl−AgCls ,A 项错误;pH 与H+ 浓度有关,根据pH= （E− 常数）/0.059 可知,玻璃膜内外的H+ 浓度差异会引起电动势的变化,B 项错误;通过测定含已知pH 的标准溶液的电池的E 可以得出题给公式中常数的值,然后测定含未知溶液的电池的E 就可以计算出未知溶液的pH ,C 项正确;因为pH 计利用的是原电池原理,故其工作时是化学能转化为电能,D 项错误。
2. [2022福建，4分]一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为KOH 和ZnCH3COO2 水溶液。将电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如图所示。下列说法正确的是( A )
A. 化学自充电时，cOH− 增大
B. 化学自充电时，电能转化为化学能
C. 化学自充电时，锌电极反应式：Zn2++2e−Zn
D. 放电时，外电路通过0.02ml 电子，正极材料损耗0.78g
[解析]由图示可知，化学自充电时，O2 得电子转化为OH− ，OH− 与K+ 结合形成KOH ，cOH− 增大，A 正确；该电池为自充电电池，无需外接电源，因此化学自充电时，没有电能转化为化学能，B 错误；由图示可知，化学自充电时，阳极反应为有机物之间的转化，阴极反应为O2 转化为OH− ，没有发生Zn2++2e−Zn ，C 错误；放电时，，正极材料中增加了K+ ，故当外电路中通过0.02ml 电子时，正极材料增加0.78g ，D 错误。
3. [2021广东，2分]火星大气中含有大量CO2 ,一种有CO2 参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时( B )
A. 负极上发生还原反应B. CO2 在正极上得电子
C. 阳离子由正极移向负极D. 将电能转化为化学能
[解析]根据题中信息可知该Na−CO2 电池中Na 为负极，碳纳米管为正极，负极上金属钠失去电子发生氧化反应，A 项错误；CO2 在正极碳纳米管上得电子发生还原反应生成单质碳，B 项正确；原电池工作时，阳离子从负极向正极移动，C 项错误；该原电池将化学能转化为电能，D 项错误。
【技巧点拨】 原电池离子移动方向：正正负负（带正电荷离子移向正极，带负电荷离子移向负极）。电解池离子移动方向：阴向阳（阴离子移向阳极），阳向阴（阳离子移向阴极）。
4. [2021山东，2分]以KOH 溶液为离子导体，分别组成CH3OH−O2 、N2H4−O2 、CH32NNH2−O2 清洁燃料电池，下列说法正确的是( C )
A. 放电过程中，K+ 均向负极移动
B. 放电过程中，KOH 物质的量均减小
C. 消耗等质量燃料，CH32NNH2−O2 燃料电池的理论放电量最大
D. 消耗1mlO2 时，理论上N2H4−O2 燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L
[解析]燃料电池工作时，阳离子向正极移动，则K+ 向正极移动，A 项错误；N2H4−O2 燃料电池的总反应为N2H4+O2N2+2H2O ，因此放电过程中，KOH 的物质的量不变，B 项错误；根据CH3OH→CO32− 失6e− ，N2H4→N2 失4e− ，CH32NNH2→2CO32−+N2 失16e− ，知消耗1g 燃料时，转移电子的物质的量分别为132×6ml 、132×4ml 、160×16ml ，显然CH32NNH2 转移电子最多，放电量最大，C 项正确；根据N2H4+O2N2+2H2O ，知消耗1mlO2 ，理论上N2H4−O2 燃料电池气体产物N2 为1ml ，其在标准状况下的体积为22.4L ，D 项错误。
5. [2020天津，3分]熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为2Na+xS⇌充电放电Na2Sx （x=5∼3 ，难溶于熔融硫）。下列说法错误的是( C )
A. Na2S4 的电子式为
B. 放电时正极反应为xS+2Na++2e−Na2Sx
C. Na 和Na2Sx 分别为电池的负极和正极
D. 该电池是以Na−β−Al2O3 为隔膜的二次电池
[解析]Na2S4 中S42− 中硫原子间以非极性键结合，每个硫原子最外层均达到8电子稳定结构，A 项正确；放电时正极上S 发生还原反应，正极反应为xS+2Na++2e−Na2Sx ，B 项正确；熔融钠为负极，熔融硫（含碳粉）为正极，C 项错误；由题图可知，D 项正确。
6. [2020山东，2分]微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，同时可实现海水淡化。现以NaCl 溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水（以含CH3COO− 的溶液为例）。下列说法错误的是( B )
A. 负极反应为CH3COO−+2H2O−8e−2CO2↑+7H+
B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移1ml 电子时，模拟海水理论上除盐58.5g
D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
[解析]根据题图分析可知，a 极为负极，电极反应为CH3COO−+2H2O−8e−2CO2↑+7H+ ,b 极为正极，电极反应为2H++2e−H2↑ ,A 项正确；该电池工作时，Cl− 向a 极移动，Na+ 向b 极移动，即隔膜1为阴离子交换膜，隔膜2为阳离子交换膜，B 项错误；电路中转移1ml 电子时，向a 极和b 极分别移动1mlCl− 和1mlNa+ ，则模拟海水理论上可除盐58.5g ，C 项正确；电池工作时负极产生CO2 ，正极产生H2 ，结合正、负极的电极反应知，一段时间后，正极和负极产生气体的物质的量之比为2:1 ，D 项正确。
【技巧点拨】
7. [2019浙江4月选考，2分]化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。
下列说法不正确的是( A )
A. 甲：Zn2+ 向Cu 电极方向移动,Cu 电极附近溶液中H+ 浓度增加
B. 乙：正极的电极反应式为Ag2O+2e−+H2O2Ag+2OH−
C. 丙：锌筒作负极,发生氧化反应,锌筒会变薄
D. 丁：使用一段时间后,电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
[解析]铜锌原电池（电解质溶液为硫酸）中铜作正极，电极反应为2H++2e−H2↑ ，故铜电极附近H+ 浓度降低，A 项错误。
8. [2019全国卷Ⅲ，6分]为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn3D−Zn 可以高效沉积ZnO 的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn−NiOOH 二次电池，结构如图所示。电池反应为Zns+2NiOOHs+H2Ol⇌充电放电ZnOs+2NiOH2s 。
下列说法错误的是( D )
A. 三维多孔海绵状Zn 具有较高的表面积，所沉积的ZnO 分散度高
B. 充电时阳极反应为NiOH2s+OH−aq−e−NiOOHs+H2Ol
C. 放电时负极反应为Zns+2OH−aq−2e−ZnOs+H2Ol
D. 放电过程中OH− 通过隔膜从负极区移向正极区
[解析]该电池采用的三维多孔海绵状Zn 具有较大的表面积，可以高效沉积ZnO ，且所沉积的ZnO 分散度高，A 正确；根据题干中总反应可知该电池充电时，NiOH2 在阳极发生氧化反应生成NiOOH ，其电极反应式为NiOH2s+OH−aq−e−NiOOHs+H2Ol ，B 正确；放电时Zn 在负极发生氧化反应生成ZnO ，电极反应式为Zns+2OH−aq−2e−ZnOs+H2Ol ，C 正确；电池放电过程中，OH− 等阴离子通过隔膜从正极区移向负极区，D 错误。
题组二
1. [2022全国甲卷，6分]一种水性电解液Zn−MnO2 离子选择双隔膜电池如图所示[KOH 溶液中，Zn2+ 以ZnOH42− 存在]。电池放电时，下列叙述错误的是( A )
A. Ⅱ区的K+ 通过隔膜向Ⅲ区迁移
B. Ⅰ区的SO42− 通过隔膜向Ⅱ区迁移
C. MnO2 电极反应：MnO2+4H++2e−Mn2++2H2O
D. 电池总反应：Zn+4OH−+MnO2+4H+ZnOH42−+Mn2++2H2O
[解析]
MnO2 电极为正极，Zn 电极为负极，电池放电时,电解质溶液中阴离子向负极移动,阳离子向正极移动,A 项错误；Ⅰ区中的SO42− 通过隔膜向Ⅱ区迁移，B 项正确；MnO2 电极为正极，电极反应为MnO2+2e−+4H+Mn2++2H2O ,C 项正确；根据正负两极的电极反应可得电池总反应，D 项正确。
2. [2022湖南，3分]海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂−海水 电池构造示意图如下，下列说法错误的是( B )
A. 海水起电解质溶液作用
B. N 极仅发生的电极反应：2H2O+2e−2OH−+H2↑
C. 玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D. 该锂-海水电池属于一次电池
[解析]
Li 是活泼金属，作负极，则N 极是正极，正极上海水中溶解的O2 、CO2 等均能放电，B 项错误；由于Li 易与水反应，故玻璃陶瓷应具有良好的防水功能，同时为形成闭合回路，也应具有传导离子的功能，C 项正确；该电池属于一次电池，D 项正确。
3. [2021全国乙卷，6分]沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降低冷却效率。为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极（如图所示），通入一定的电流。
下列叙述错误的是( D )
A. 阳极发生将海水中的Cl− 氧化生成Cl2 的反应
B. 管道中可以生成氧化灭杀附着生物的NaClO
C. 阴极生成的H2 应及时通风稀释安全地排入大气
D. 阳极表面形成的MgOH2 等积垢需要定期清理
[解析]海水中含有较大浓度的Cl− ，通电后Cl− 能在阳极上发生失电子的氧化反应生成Cl2 ，A 项正确；电解过程中阴极区有NaOH 生成，阳极上生成的Cl2 与阴极区生成的NaOH 反应可得到NaClO ，NaClO 可以灭杀附着生物，B 项正确；根据电解池分析可知阴极生成H2 ，H2 具有可燃性，故应及时排入大气，以免出现意外，C 项正确；阴极的电极反应式为2H2O+2e−2OH−+H2↑ ,生成的OH− 与海水中的Mg2+ 结合形成MgOH2 ,故MgOH2 主要在阴极上形成，D 项错误。
4. [2021河北，3分]K−O2 电池结构如图，a 和b 为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是( D )
A. 隔膜允许K+ 通过，不允许O2 通过
B. 放电时,电流由b 电极沿导线流向a 电极；充电时，b 电极为阳极
C. 产生1Ah 电量时，生成KO2 的质量与消耗O2 的质量比值约为2.22
D. 用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g 钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g 水
[解析]由题图右侧室内O2→KO2 可知，b 电极上发生还原反应，为正极，电极反应式为O2+e−+K+KO2 ，则a 电极为负极，K 失电子生成K+ ，且若氧气通过隔膜，会与钾反应，故隔膜只允许K+ 通过，不允许O2 通过，A 项正确；放电时电流由正极流向负极，即由b 电极沿导线流向a 电极，充电时b 电极失电子发生氧化反应，作阳极，B 项正确；由氧原子守恒可知，生成的KO2 和消耗的O2 的质量比为71:32≈2.22 ，C 项正确；铅酸蓄电池充电时的总反应为2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4 ，消耗1ml 水，转移1ml 电子，而K−O2 电池中，消耗 ，转移0.1ml 电子，由转移电子数相等可知，铅酸蓄电池消耗的水为0.1ml ，即消耗1.8g 水，D 项错误。
5. [2020全国卷Ⅲ，6分]一种高性能的碱性硼化钒VB2− 空气电池如图所示，其中在VB2 电极发生反应：VB2+16OH−−11e−VO43−+2BOH4−+4H2O 。该电池工作时，下列说法错误的是( B )
A. 负载通过0.04ml 电子时，有0.224L （标准状况）O2 参与反应
B. 正极区溶液的pH 降低、负极区溶液的pH 升高
C. 电池总反应为4VB2+11O2+20OH−+6H2O8BOH4−+4VO43−
D. 电流由复合碳电极经负载、VB2 电极、KOH 溶液回到复合碳电极
[解析]由题给信息知VB2 电极上发生失电子的氧化反应，则VB2 电极为负极，复合碳电极为正极，正极发生还原反应，电极反应式为O2+4e−+2H2O4OH− ，电池总反应为4VB2+11O2+20OH−+6H2O8BOH4−+4VO43− 。由上述分析知，电路中通过0.04mle− 时，正极有0.01mlO2 参加反应，其在标准状况下的体积为0.224L ，A 项正确；由正、负极的电极反应式可知，该电池工作时，负极区溶液的pH 降低，正极区溶液的pH 升高，B 项错误；由上述分析知，该电池的总反应为4VB2+11O2+20OH−+6H2O8BOH4−+4VO43− ，C 项正确；电流从正极（复合碳电极）出发，沿负载流向负极（VB2 电极），再经过溶液最终回到正极，D 项正确。
6. [2020全国卷Ⅰ，6分]科学家近年发明了一种新型Zn−CO2 水介质电池。电池示意图如下，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体CO2 被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。
下列说法错误的是( D )
A. 放电时，负极反应为Zn−2e−+4OH−ZnOH42−
B. 放电时，1mlCO2 转化为HCOOH ，转移的电子数为2ml
C. 充电时，电池总反应为2ZnOH42−2Zn+O2↑+4OH−+2H2O
D. 充电时，正极溶液中OH− 浓度升高
[解析]由题给装置图可知，放电时负极锌失去电子后结合OH− 生成ZnOH42− ，负极反应为Zn−2e−+4OH−ZnOH42− ，A 项正确；放电时，正极上CO2 得电子生成HCOOH ，CO2 中C 的化合价为+4 ，HCOOH 中C 的化合价可看作+2 ，1mlCO2 转化为1mlHCOOH ，得到2ml 电子，B 项正确；充电时阴极上ZnOH42− 参与反应得到锌，阳极上H2O 参与反应得到氧气，电池总反应为2ZnOH42−2Zn+O2↑+4OH−+2H2O ，C 项正确；充电时，阳极上发生失电子的氧化反应:2H2O−4e−O2↑+4H+ ，正极溶液中氢氧根离子浓度降低，D 项错误。
【技巧点拨】 离子交换膜具有选择性。阳离子交换膜只允许阳离子通过；阴离子交换膜只允许阴离子通过；质子交换膜只允许H+ 通过；双极膜BP 是阴、阳复合膜，能解离出H+ 和OH− 。
7. [2020全国卷Ⅱ，6分]电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+ 注入到无色WO3 薄膜中，生成AgxWO3 ,器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是( C )
A. Ag 为阳极B. Ag+ 由银电极向变色层迁移
C. W 元素的化合价升高D. 总反应为WO3+xAgAgxWO3
[解析]根据题图可知，该装置为电解池，由通电时Ag+ 注入到无色WO3 薄膜中，生成AgxWO3 ，可知Ag 为该电解池的阳极，透明导电层为该电解池的阴极，结合题给信息可写出阳极和阴极的电极反应式分别为Ag−e−Ag+ 和xAg++WO3+xe−AgxWO3 。根据上述分析可知Ag 为阳极，A 项正确；电解池工作时，Ag+ 向阴极移动，即Ag+ 由银电极向变色层迁移，B 项正确；结合上述分析可知WO3 在阴极发生还原反应，即W 元素的化合价降低，C 项错误；结合阳极和阴极的电极反应式可写出总反应为WO3+xAgAgxWO3 ，D 项正确。
8. [2020浙江1月选考，2分]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( D )
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 溶液从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
[解析]电极A 上产生氯气，说明电极A 上的电极反应为氯离子失去电子生成氯气，该反应是氧化反应，故电极A 为阳极，A 正确；电极B 上的电极反应为2H2O+2e−H2↑+2OH− ,为了避免氯气和生成的OH− 发生反应，需要选择阳离子交换膜，B 正确；阳极消耗氯离子，所以饱和氯化钠溶液从a 处进，电极B 为阴极，阴极区产生氢氧化钠，所以NaOH 溶液从d 处出，C 正确；电解过程中发生迁移的离子是Na+ ，不是OH− ，D 错误。
题组三
1. [2023全国甲卷，6分]用可再生能源电还原CO2 时,采用高浓度的K+ 抑制酸性电解液中的析氢反应可提高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如图所示。下列说法正确的是( C )
A. 析氢反应发生在IrOx−Ti 电极上
B. Cl− 从Cu 电极迁移到IrOx−Ti 电极
C. 阴极发生的反应有:2CO2+12H++12e−C2H4+4H2O
D. 每转移1ml 电子，阳极生成11.2L 气体（标准状况）
[解析]IrOx−Ti 电极接电源正极，为阳极，发生失电子的氧化反应，故电极反应为2H2O−4e−4H++O2↑ ，A 错误；质子交换膜只允许H+ 通过，故左室H+ 从IrOx−Ti 电极向Cu 电极迁移，B 错误；Cu 电极接电源负极，为阴极，发生得电子的还原反应，根据图中物质转化关系知CO2 可发生反应2CO2+12H++12e−C2H4+4H2O ，C 正确；由A 可知每转移1ml 电子，阳极生成0.25ml 即5.6L （标准状况）O2 ，D 错误。
【技巧点拨】 电解池电极反应口诀（“丢羊找羊”）： 阳极（丢羊）“还、升（剩）、失（十）、氧（羊）”；阴极（找羊）“氧（羊）、降（将）、得、还”。
2. [2022湖北，3分]含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[PCN2] ，过程如图所示（Me 为甲基）。下列说法正确的是( D )
A. 生成1mlLi[PCN2] ，理论上外电路需要转移2ml 电子
B. 阴极上的电极反应为P4+8CN−−4e−4[PCN2]−
C. 在电解过程中CN− 向铂电极移动
D. 电解产生的H2 中的氢元素来自于LiOH
[解析]由题图可知，石墨电极上发生反应P4+8CN−−4e−4[PCN2]− ，石墨电极作阳极，当生成1mlLi[PCN2] 时，外电路转移1ml 电子，A 、B 项错误；在电解过程中CN− 向阳极移动，即向石墨电极移动，C 项错误；由2Me3SiCN+LiOHOSiMe32+LiCN+HCN ，可知HCN 中的H 来自于LiOH ，电解过程中HCN 在铂电极上放电产生H2 ，D 项正确。
3. [2022辽宁，3分]如图,c 管为上端封口的量气管,为测定乙酸溶液浓度,量取10.00mL 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 )
A. 左侧电极反应:2H2O−4e−O2↑+4H+
B. 实验结束时,b 中溶液红色恰好褪去
C. 若c 中收集气体11.20mL ,则样品中乙酸浓度为0.1ml⋅L−1
D. 把盐桥换为U 形铜导线,不影响测定结果
[解析]根据题意结合图示知，通过测量b 容器中溶液变为红色时c 管内收集的气体的体积，结合各电极上转移的电子数相等可计算乙酸溶液的浓度，则右侧Pt 电极为阴极，CH3COOH 放电，左侧Pt 电极为阳极，H2O 放电。具体分析如下：
由以上分析知，A 项正确；实验结束时，b 中CH3COOH 被完全消耗生成CH3COO− ，CH3COO− 水解使溶液显碱性，故溶液为红色，B 项错误；未指明气体所处的状况，不能根据体积计算其物质的量，C 项错误；盐桥起传递离子使溶液呈电中性的作用，铜导线不能传递离子，D 项错误。
4. [2022广东，2分]以熔融盐为电解液，以含Cu 、Mg 和Si 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现Al 的再生。该过程中( C )
A. 阴极发生的反应为Mg−2e−Mg2+ B. 阴极上Al 被氧化
C. 在电解槽底部产生含Cu 的阳极泥D. 阳极和阴极的质量变化相等
[解析]阴极得电子，发生还原反应，Al 被还原，A 、B 项错误；由金属活动性顺序可知，Mg 、Al 在阳极失电子，离子进入电解液，Cu 金属活动性弱，则阳极泥主要含Si 、Cu ，C 项正确；阴极Al3+ 得电子生成Al 单质，阳极上Mg 、Al 均失电子变成离子进入电解液中，故阳极和阴极的质量变化不相等，D 项错误。
5. [2021江苏，3分]通过下列方法可分别获得H2 和O2:① 通过电解获得NiOOH 和H2 （装置如图所示）;②在90℃ 将NiOOH 与H2O 反应生成NiOH2 并获得O2 。下列说法正确的是( B )
A. 电解后KOH 溶液的物质的量浓度减小
B. 电解时阳极电极反应式:NiOH2+OH−−e−NiOOH+H2O
C. 电解的总反应方程式:2H2O通电2H2↑+O2↑
D. 电解过程中转移4ml 电子,理论上可获得22.4LO2
[解析]由题图中物质转化关系知，电解时，阴极反应式为2H2O+2e−H2↑+2OH− ，阳极反应式为NiOH2+OH−−e−NiOOH+H2O ，则电解时的总反应为2NiOH2通电2NiOOH+H2↑ ，故电解后KOH 溶液的物质的量浓度不变，A 、C 项错误，B 项正确；未指明是标准状况下，无法计算生成的O2 的体积，D 项错误。
6. [2021湖北，3分]Na2Cr2O7 的酸性水溶液随着H+ 浓度的增大会转化为CrO3 。电解法制备CrO3 的原理如图所示。下列说法错误的是( A )
A. 电解时只允许H+ 通过离子交换膜
B. 生成O2 和H2 的质量比为8:1
C. 电解一段时间后阴极区溶液OH− 的浓度增大
D. CrO3 的生成反应为：Cr2O72−+2H+2CrO3+H2O
[解析]根据左侧电极上生成O2 ，右侧电极上生成H2 ，知左侧电极为阳极，发生反应：2H2O−4e−4H++O2↑ ，右侧电极为阴极，发生反应：2H2O+2e−2OH−+H2↑ ；由题意知，左室中Na2Cr2O7 随着H+ 浓度增大转化为CrO3：Cr2O72−+2H+2CrO3+H2O ，因此阳极生成的H+ 不能通过离子交换膜。由以上分析知，电解时通过离子交换膜的是Na+ ，A 项错误；根据各电极上转移电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成O2 和H2 的物质的量之比为1:2 ，则质量比为8:1 ，B 项正确；根据阴极反应，知电解一段时间后阴极区溶液OH− 的浓度增大，C 项正确；电解过程中阳极区H+ 的浓度增大，Na2Cr2O7 转化为CrO3：Cr2O72−+2H+2CrO3+H2O ，D 项正确。
7. [2021全国甲卷，6分]乙醛酸是一种重要的化工中间体，可采用如图所示的电化学装置合成。图中的双极膜中间层中的H2O 解离为H+ 和OH− ，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是( D )
A. KBr 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用
B. 阳极上的反应式为
C. 制得2ml 乙醛酸，理论上外电路中迁移了1ml 电子
D. 双极膜中间层中的H+ 在外电场作用下向铅电极方向迁移
[解析]根据图示知，石墨电极一侧发生反应2Br−−2e−Br2 、OHC—CHO+Br2+H2O→HOOC—CHO+2HBr ，总反应为OHC—CHO−2e−+H2OHOOC—CHO+2H+ ，因此石墨电极为阳极，KBr 不只是起到电解质的作用，A 、B 项错误；根据阳极总反应OHC—CHO−2e−+H2OHOOC—CHO+2H+ 、阴极反应HOOC—COOH+2e−+2H+HOOC—CHO+H2O ，可得总反应式为OHC—CHO+HOOC—COOH2HOOC—CHO ，故制得2ml 乙醛酸，理论上外电路中迁移了2ml 电子，C 项错误；根据阴极（铅电极）反应，双极膜中间层中的H+ 在外电场作用下向阴极（铅电极）迁移，D 项正确。
8. [2021广东，4分]钴C 的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。水溶液中电解制备金属钴的装置如图所示。下列说法正确的是( D )
A. 工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的pH 均增大
B. 生成1mlC ,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
D. 电解总反应：2C2++2H2O通电2C+O2↑+4H+
[解析]题图所示装置为电解池，根据外接电源可确定石墨电极为阳极，C 电极为阴极，其电极反应为：
结合阳极反应式可知电解时Ⅰ室产生H+ ，Ⅰ室中的H+ 通过阳离子交换膜进入Ⅱ室，Ⅱ室溶液的pH 降低，A 项错误；生成1mlC 时电路中转移2ml 电子，阳极产生0.5mlO2 ，且有2mlH+ 从Ⅰ室进入Ⅱ室，故生成1mlC 时，Ⅰ室溶液质量理论上减少18g ，B 项错误；若移除两交换膜，Cl− 在阳极发生反应生成Cl2 ，C 项错误；结合表格中阳极和阴极反应知，电解时的总反应为2C2++2H2O通电2C+O2↑+4H+ ，D 项正确。
【易错警示】 求电解质溶液质量的减少或增多时，切勿忽略离子（如H+ ）的迁移对电解质溶液质量的影响。
9. [2020浙江7月选考，2分]电解高浓度RCOONa （羧酸钠）的NaOH 溶液,在阳极RCOO− 放电可得到R—R （烷烃）。下列说法不正确的是( A )
A. 电解总反应方程式:2RCOONa+2H2O通电R—R+2CO2↑+H2↑+2NaOH
B. RCOO− 在阳极放电，发生氧化反应
C. 阴极的电极反应:2H2O+2e−2OH−+H2↑
D. 电解CH3COONa 、CH3CH2COONa 和NaOH 混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
[解析]CO2 可与NaOH 反应，故电解后不能得到CO2 ，A 项错误；阳极发生失电子的氧化反应，B 项正确；阴极得电子，电极反应为2H2O+2e−2OH−+H2↑ ，C 项正确；根据电解RCOONa 的NaOH 溶液生成R—R 可知，电解CH3COONa 、CH3CH2COONa 和NaOH 的混合溶液，CH3— 、CH3CH2— 可结合成乙烷、丙烷、丁烷，D 项正确。
10. [2020山东，4分]采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如图所示。忽略温度变化的影响，下列说法错误的是( D )
A. 阳极反应为2H2O−4e−4H++O2↑
B. 电解一段时间后，阳极室的pH 未变
C. 电解过程中，H+ 由a 极区向b 极区迁移
D. 电解一段时间后，a 极生成的O2 与b 极反应的O2 等量
[解析]结合题图，可知a 极上产生O2 ，发生的反应为水被氧化生成O2 的反应，即a 极为阳极，b 极为阴极，则阳极的电极反应式为2H2O−4e−4H++O2↑ ，阴极的电极反应式为2H++O2+2e−H2O2 。结合上述分析可知，A 项正确；电解一段时间后，溶液中H+ 浓度未变，即阳极室的pH 未变，B 项正确；电解过程中H+ 通过质子交换膜，从a 极区向b 极区迁移，C 项正确；由阴、阳极的电极反应式，可知电解一段时间后，b 极消耗O2 的量是a 极生成O2 的量的2倍，即a 极生成的O2 与b 极反应的O2 的量不相等，D 项错误。
题组四
1. [2023湖北，3分]我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置工作时阳极无Cl2 生成且KOH 溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为xml⋅h−1 。下列说法错误的是( D )
A. b 电极反应式为2H2O+2e−H2↑+2OH−
B. 离子交换膜为阴离子交换膜
C. 电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE 膜
D. 海水为电解池补水的速率为2xml⋅h−1
[解析]根据图示，b 电极与电源负极相连，为阴极，结合题干信息可知，阴极反应式为2H2O+2e−2OH−+H2↑ ，A 正确；该装置工作时阳极无氯气产生，则阳极反应式为4OH−−4e−2H2O+O2↑ ,又阳极KOH 溶液的浓度不变，则需要OH− 由阴极移向阳极，故离子交换膜为阴离子交换膜，B 正确；动能高的水分子可以穿过PTFE 膜，C 正确；由阴、阳极反应式可知，电解总反应式为2H2O通电2H2↑+O2↑ ，已知电解生成氢气的速率为xml⋅h−1 ，则海水为电解池补水的速率也为xml⋅h−1 ，D 错误。
2. [2023全国乙卷，6分]室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。 工作时，在硫电极发生反应：
12S8+e−→12S82− ,12S82−+e−→S42− ,2Na++x4S42−+21−x4e−→Na2Sx
下列叙述错误的是( A )
A. 充电时Na+ 从钠电极向硫电极迁移
B. 放电时外电路电子流动的方向是a→b
C. 放电时正极反应为:2Na++x8S8+2e−→Na2Sx
D. 炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
[解析]
充电时，阳离子Na+ 应向阴极钠电极迁移，A 错误；放电时，Na 失去的电子经外电路流向正极，即电子流向是a→b ，B 正确；将题给硫电极发生的反应依次标号为①②③ ,由x4×①+x4×②+③ 可得正极总反应，C 正确；炭化纤维素纸具有良好的导电性，D 正确。
3. [2022海南，4分]一种采用H2Og 和N2g 为原料制备NH3g 的装置示意图如图。下列有关说法正确的是( A )
A. 在b 电极上，N2 被还原
B. 金属Ag 可作为a 电极的材料
C. 改变工作电源电压，反应速率不变
D. 电解过程中，固体氧化物电解质中O2− 不断减少
[解析]b 电极上N2 转化为NH3 ，氮元素由0价降低为−3 价，N2 被还原，b 电极为阴极，A 项正确；a 电极上O2− 转化为O2 ，为阳极，若用金属Ag 作为电极材料，则阳极反应为Ag−e−Ag+ ，B 项错误；改变工作电源电压，反应速率发生改变，C 项错误；电解总反应为2N2+6H2O通电4NH3+3O2 ，固体氧化物电解质不参与总反应，因此电解质中O2− 不变，D 项错误。
4. [2022重庆，3分]硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。
下列说法错误的是( C )
A. 惰性电极2为阳极
B. 反应前后WO42−/WO52− 数量不变
C. 消耗1ml 氧气，可得到1ml 硝酮
D. 外电路通过1ml 电子，可得到1ml 水
[解析]阳极区反应为2Br−−2e−Br2 、；阴极区反应为O2+2e−+2H+H2O2 、H2O2+WO42−H2O+WO52− ，；制备硝酮的总反应为。惰性电极2上Br− 转化为Br2 ，发生氧化反应，为阳极，A 项正确；由总反应可知，反应前后WO42−/WO52− 数量不变，B 项正确；根据总反应知，消耗1ml 氧气，可得到2ml 硝酮，C 项错误；根据阴极区反应知，外电路通过1ml 电子，可得到1ml 水，D 项正确。
5. [2022辽宁，3分]某储能电池原理如图。下列说法正确的是( A )
A. 放电时负极反应:Na3Ti2PO43−2e−NaTi2PO43+2Na+
B. 放电时Cl− 透过多孔活性炭电极向CCl4 中迁移
C. 放电时每转移1ml 电子,理论上CCl4 吸收0.5mlCl2
D. 充电过程中,NaCl 溶液浓度增大
[解析]
由上述分析可知，A 项正确；放电时，阴离子移向负极，所以Cl− 透过多孔活性炭电极向NaCl/H2O 中迁移，B 项错误；结合电极反应可知，放电时每转移1ml 电子，理论上消耗0.5mlCl2 ，C 项错误；充电过程中阳极消耗氯离子，阴极消耗钠离子，NaCl 溶液浓度减小，D 项错误。
6. [2022全国乙卷，6分]Li−O2 电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。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h+ ，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( C )
A. 充电时，电池的总反应Li2O22Li+O2
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−Li2O2
[解析]由题图可知该装置为二次电池，放电时O2→Li2O2 ，Li→Li+ ；充电时Li2O2→O2 ，Li+→Li ，由此写出的电极反应式如下：
充电时为电解池，由题目信息知，光照时，光催化电极产生电子e− 和空穴h+ ，电子通过外电路转移到锂电极发生反应Li++e−Li ，光催化电极上发生反应Li2O2+2h+2Li++O2 ，总反应为Li2O22Li+O2 ，因此充电效率与光照产生的电子和空穴量有关，A 、B 项正确；放电时，阳离子移向正极，因此放电时，Li+ 从负极穿过离子交换膜向正极迁移，C 项错误；放电时，正极发生还原反应，其电极反应式为O2+2e−+2Li+Li2O2 ，D 项正确。
7. [2021浙江1月选考，2分]镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下（L 为小灯泡,K1 、K2 为开关,a 、b 为直流电源的两极）。下列说法不正确的是( C )
A. 断开K2 、合上K1 ,镍镉电池能量转化形式：化学能→ 电能
B. 断开K1 、合上K2 ,电极A为阴极,发生还原反应
C. 电极B发生氧化反应过程中,溶液中KOH 浓度不变
D. 镍镉二次电池的总反应式:Cd+2NiOOH+2H2O⇌充电放电CdOH2+2NiOH2
[解析]断开K2 、合上K1 ，装置为原电池，能量转化形式为化学能转化为电能，A 正确；断开K1 、合上K2 ，装置为电解池，电极A 为阴极，发生还原反应，B 正确；电极B 发生氧化反应过程中，处于充电状态，装置为电解池，溶液中KOH 浓度减小，C 不正确；由题图可知，电池总反应方程式正确，D 正确。
【技巧点拨】 可充电电池（二次电池）的工作原理
8. [2019天津理综，6分]我国科学家研制了一种新型的高比能量锌-碘溴液流电池,其工作原理示意图如图。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是( D )
A. 放电时,a 电极反应为I2Br−+2e−2I−+Br−
B. 放电时,溶液中离子的数目增大
C. 充电时,b 电极每增重0.65g ,溶液中有0.02mlI− 被氧化
D. 充电时,a 电极接外电源负极
[解析]根据电池的工作原理示意图，可知放电时a 电极上I2Br− 转化为Br− 和I− ，电极反应为I2Br−+2e−2I−+Br− ，A 项正确；放电时正极区I2Br− 转化为Br− 和I− ，负极区Zn 转化为Zn2+ ，溶液中离子的数目增大，B 项正确；充电时b 电极发生反应Zn2++2e−Zn ，b 电极增重0.65g 时，转移0.02mle− ，a 电极发生反应2I−+Br−−2e−I2Br− ，根据各电极上转移电子数相同，则有0.02mlI− 被氧化，C 项正确；放电时a 电极为正极，充电时a 电极为阳极，接外电源正极，D 项错误。
题组五
1. [2023新课标卷，6分]一种以V2O5 和Zn 为电极、ZnCF3SO32 水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2+ 可插入V2O5 层间形成ZnxV2O5⋅nH2O 。下列说法错误的是( C )
A. 放电时V2O5 为正极
B. 放电时Zn2+ 由负极向正极迁移
C. 充电总反应：xZn+V2O5+nH2OZnxV2O5⋅nH2O
D. 充电阳极反应：ZnxV2O5⋅nH2O−2xe−xZn2++V2O5+nH2O
[解析]
放电时Zn 失去电子生成Zn2+ ，Zn 为负极，则V2O5 为正极，A 正确；放电时，阳离子Zn2+ 移向正极，B 正确；由上述分析可知，放电总反应为xZn+V2O5+nH2OZnxV2O5⋅nH2O ，充电总反应为ZnxV2O5⋅nH2OxZn+V2O5+nH2O ,C 错误；由上述分析可知，D 正确。
2. [2023辽宁，3分]某无隔膜流动海水电解法制H2 的装置如图所示，其中高选择性催化剂PRT 可抑制O2 产生。下列说法正确的是( D )
A. b 端电势高于a 端电势
B. 理论上转移2mle− 生成4gH2
C. 电解后海水pH 下降
D. 阳极发生：Cl−+H2O−2e−HClO+H+
[解析]钛网上发生氧化反应，为阳极，则电源a 端为正极，电源b 端为负极，a 端电势高于b 端电势，A 项错误；理论上每转移2mle− ，生成1mlH2 ，质量为2g ，B 项错误；电解总反应为Cl−+H2OClO−+H2↑ ，电解后ClO− 水解使溶液呈碱性，海水pH 上升，C 项错误；阳极上Cl− 放电转化为HClO ，电极反应为Cl−+H2O−2e−HClO+H+ ，D 项正确。
3. [2022广东，4分]为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化的3%NaCl 溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是( D )
A. 加入AgNO3 溶液产生沉淀
B. 加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C. 加入KSCN 溶液无红色出现
D. 加入K3[FeCN6] 溶液无蓝色沉淀生成
[解析]若铁片被腐蚀，则溶液中含有Fe2+ ，在溶液中加入K3[FeCN6] 溶液，反应生成蓝色的KFe[FeCN6] 沉淀，D 项正确；A 项只能检验溶液中含有Cl− ，B 项只能检验溶液中无强氧化性物质，C 项只能检验溶液中无Fe3+ ，三者均不能说明铁片没有被腐蚀。
4. [2022广东，4分]科学家基于Cl2 易溶于CCl4 的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备（如图）。充电时电极a 的反应为:
NaTi2PO43+2Na++2e−Na3Ti2PO43
下列说法正确的是( C )
A. 充电时电极b 是阴极
B. 放电时NaCl 溶液的pH 减小
C. 放电时NaCl 溶液的浓度增大
D. 每生成1mlCl2 ，电极a 质量理论上增加23g
[解析]由充电时电极a 的反应式可知，电极a 发生还原反应，则充电时电极a 为阴极，电极b 为阳极，A 项错误；放电时，负极Na3Ti2PO43 转化为Na+ ，正极Cl2 发生还原反应生成Cl− ，NaCl 溶液的浓度增大，但溶液一直为中性，故放电时NaCl 溶液的pH 不变，B 项错误、C 项正确；充电时，每生成1mlCl2 ，则转移2ml 电子，由题干电极a 反应式可知，有2mlNa+ 参与反应，则电极a 质量理论上增加46g ，D 项错误。
5. [2021天津，3分]如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2 生成，Fe2O3 逐渐溶解，下列判断错误的是( C )
A. a 是电源的负极
B. 通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色
C. 随着电解的进行，CuCl2 溶液浓度变大
D. 当0.01mlFe2O3 完全溶解时，至少产生气体336mL （折合成标准状况下）
[解析]根据题图，结合题意知，石墨电极Ⅱ上H2O 发生氧化反应产生O2 ，故石墨电极Ⅱ是阳极，则b 是电源的正极、a 是电源的负极，A 项正确；石墨电极Ⅱ上H2O 放电产生O2 和H+：2H2O−4e−4H++O2↑ ，通电一段时间后，石墨电极Ⅱ附近溶液显酸性，能使石蕊显红色，B 项正确；电解时，Cu2+ 在石墨电极Ⅰ上放电生成Cu ，左室中Cl− 通过阴离子交换膜进入中间室，故CuCl2 溶液的浓度减小，C 项错误；由Fe2O3+6H+2Fe3++3H2O 和阳极反应式可得Fe2O3∼32O2 ，故产生O2 的体积（折合成标准状况下）是32×0.01ml×22.4L⋅ml−1×103mL⋅L−1=336mL ，D 项正确。
6. [2021辽宁，3分]如图，某液态金属储能电池放电时产生金属间化合物Li3Bi 。下列说法正确的是( B )
A. 放电时，M 电极反应为Ni−2e−Ni2+
B. 放电时，Li+ 由M 电极向N 电极移动
C. 充电时，M 电极的质量减小
D. 充电时，N 电极反应为Li3Bi+3e−3Li++Bi
[解析]结合该电池放电时产生金属间化合物Li3Bi ，可知M 极为负极，N 极为正极,电极反应分析如下。
结合上述分析可知，A 项错误；原电池中阳离子从负极向正极方向移动，即Li+ 由M 电极向N 电极移动，B 项正确；充电时M 电极为阴极，电极反应为3Li++3e−3Li ，电极质量将增加，C 项错误；充电时N 电极为阳极，电极反应为Li3Bi−3e−3Li++Bi ，D 项错误。
7. [2021海南，4分]液氨中存在平衡：2NH3⇌NH4++NH2− 。如图所示为电解池装置，以KNH2 的液氨溶液为电解液，电解过程中a 、b 两个惰性电极上都有气泡产生。下列有关说法正确的是( B )
A. b 电极连接的是电源的负极
B. a 电极的反应为2NH3+2e−H2↑+2NH2−
C. 电解过程中，阴极附近K+ 浓度减小
D. 理论上两极产生的气体物质的量之比为1:1
[解析]由题图可知，b 电极上NH2− 失电子发生氧化反应生成N2 和NH3 ，故b 电极为阳极，连接电源的正极，A 项错误；a 电极为阴极，由题图可知，NH3 在阴极发生还原反应，电极反应为2NH3+2e−2NH2−+H2↑ ，B 项正确；电解过程中，阳离子向阴极迁移，即钾离子移向阴极，阴极附近K+ 浓度增大，C 项错误；b 电极反应为6NH2−−6e−4NH3+N2↑ ，根据得失电子守恒知，电解一段时间后，a 电极生成的H2 和b 电极生成的N2 的物质的量之比为3:1 ，D 项错误。
8. [2021福建，4分]催化剂TAPP−Mn （Ⅱ）的应用,使Li−CO2 电池的研究取得了新的进展。Li−CO2 电池结构和该催化剂作用下正极反应可能的历程如图所示。
下列说法错误的是( D )
A. Li−CO2 电池可使用有机电解液
B. 充电时,Li+ 由正极向负极迁移
C. 放电时，正极反应为3CO2+4Li++4e−2Li2CO3+C
D. ∗LiCO2 、∗CO 、∗LiC2O3 和C都是正极反应的中间产物
[解析]Li 为碱金属单质，能与水反应，因此Li−CO2 电池可使用有机电解液，A 项正确；充电时Li+ 由阳极（正极）向阴极（负极）移动，B 项正确；由正极反应可能的历程知，放电时正极上CO2 发生还原反应，电极反应为3CO2+4Li++4e−2Li2CO3+C ，C 项正确；根据图示，∗LiCO2 、∗CO 、∗LiC2O3 是正极反应的中间产物，C 是正极反应的最终产物，D 项错误。
9. [2020江苏，4分]将金属M 连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在如图所示的情境中，下列有关说法正确的是( C )
A. 阴极的电极反应式为Fe−2e−Fe2+
B. 金属M 的活动性比Fe 的活动性弱
C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
[解析]根据图示可知金属M 失电子，为原电池的负极（图示为阳极），钢铁设施为原电池的正极（图示为阴极），此方法属于牺牲阳极的阴极保护法。该装置中阴极发生还原反应，A 项错误；金属M 被氧化，即金属活动性：M>Fe ，B 项错误；钢铁设施为原电池的正极，表面积累大量电子而被保护，C 项正确；海水中含有大量的NaCl 等电解质，而河水中电解质较少，故钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的慢，D 项错误。
10. [2019江苏，2分]将铁粉和活性炭的混合物用NaCl 溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是( C )
A. 铁被氧化的电极反应式为Fe−3e−Fe3+
B. 铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C. 活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D. 以水代替NaCl 溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
[解析]A 项，铁、炭混合物用NaCl 溶液湿润后构成原电池，铁作负极，铁失去电子生成Fe2+ ，电极反应式为Fe−2e−Fe2+ ，错误；B 项，铁腐蚀过程中化学能除了转化为电能外，还可转化为热能等，错误；C 项，构成原电池后，铁腐蚀的速率变快，正确；D 项，用水代替NaCl 溶液，Fe 和炭也可以构成原电池，Fe 失去电子，空气中的O2 得到电子，铁发生吸氧腐蚀，错误。
【方法技巧】 有关金属腐蚀的“三个方面”
（1）金属腐蚀包括化学腐蚀和电化学腐蚀，以电化学腐蚀为主。电化学腐蚀又包括析氢腐蚀和吸氧腐蚀，若金属处于酸性环境，则发生析氢腐蚀；若金属处于碱性、中性或弱酸性环境，则发生吸氧腐蚀。
（2）一般来说，金属腐蚀快慢与影响因素有一定的关系：①在氧气浓度大的环境中，金属腐蚀较快；②在电解质浓度大的环境中，金属腐蚀较快；③在温度高的环境中，金属腐蚀较快；④电解池的阳极腐蚀速率> 原电池的负极腐蚀速率> 化学腐蚀速率> 原电池的正极腐蚀速率> 电解池的阴极腐蚀速率。
（3）金属防护的常用方法：①在金属表面覆盖保护层，如涂油、刷油漆或电镀等；②改变金属内部结构，如制成不锈钢；③电化学保护，如牺牲阳极的阴极保护法或外加电流的阴极保护法等；④烤蓝等。电极
电极反应
阳极
石墨
2H2O−4e−O2↑+4H+
阴极
C 电极
C2++2e−C
电极
电极反应式
电解池
阳极（光催化电极）
Li2O2+2h+2Li++O2
阴极（金属锂）
Li++e−Li
原电池
正极（光催化电极）
O2+2e−+2Li+Li2O2
负极（金属锂）
Li−e−Li+
电极
电极反应式
负极（M 极）
3Li−3e−3Li+
正极（N 极）
3Li++Bi+3e−Li3Bi
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