周测评(十七)电解池原理及其应用-【衡水真题密卷】2026年高三化学学科素养周测评（山东专版）

把福青春，勇敢追梦，让梦想照亮你前行的道路 2025一2026学年度学科素养周测评（十七） 5,采用CO:还原耦合甲醛氧化，可实现超低电压下两被同时制备甲酸盐。如图所示双极膜中间层的 班级 HO解离成H+和OH,通电时分别向两极迁移。下列说法错误的是 卺题 化学·电解池原理及其应用 电康 姓名 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 可能用到的相对原子质量：Li一7Ga一70 得分 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 题号 2 3 4 5 A.BiOC1和CuO电极只起导电作用 客案 B.阳极的电极反应式为HCHO一2e+3OH一HCOO+2HO C.一段时间后，两电极室pH均减小 L.某电镀厂塑料模型镀镍的配方为NiSO,、NiCl2,HBO、NaSO,。电镀时，需先在塑料上覆盖铜然后 再镀上镍。已知镍离子的氧化性接近氢离子，下列说法错误的是 D.装置中生成1 mol HCOO时，双极膜内有2molH,O解离 A,先覆盖一层铜是为了使塑料模型在镀馋过程中导电 6.2024年我回科学家首次提出通过双中心(Pb和C山作电极材料)催化电解草酸(H,C,O,)和羟胺 B.配方中H,BO,可以调节pH,NaSO,用于增强溶液的导电性 (NH:OH)的混合溶液合成甘氨酸( )的方法。其中，X电极区的反应原现如图所示。下列 C.PH较低时，H中可能放电：pH过高会形成氢氧化镍沉淀 H D.塑料模理与电源的正极相连，电极反应为N2++2e”一Ni 说法正确的是 () 2.稀土金属钕在电子，材料和医学领域有广泛应用，工业上以做矿（主要成分为NdO,)为原料制备钕的 工艺如图所示。下列叙述错误的是 A.NdO,和浓盐酸反应制备NdC],中，盐酸只表现酸性 B.电解制备Nd单质选用NdCl。而不是NdeO,的原因可能是NdO NdO1熔点高 X电餐 C.NdCl·nH,O和SOC2共热可以制备无水NdCl,SOC起 催化剂作用 D.以惰性材料为电极，电解培融的NCL,在阴极区得到做单质d 电解法治炼的金属Nd) 3.高纯镓(G)是制备第三代半导体的一种中间体，其化学性质与铝相似。如图所示为工业精炼傢的装 置示意图。下列说法错误的是 双中化任化示意国 A铂电极I接直流电源正极 铅难图 A.甘氨酸分子中有1个手性C原子 B.电解过程中OH由右室移向左室 B.X电极接直流电源正极 C.铂电极Ⅱ上发生反应GaOF+2H,O+3e -Ga C,c(H十)越大，电解效率越高 +40H- 快离了体 D.导线中通过3mole时，理论上生成高纯嫁的质 D.“快速氢化”的电极反应式为 oN人oH+4e+4H— NH:+H:O OH 量等于70g 7,海水提锂是一项具有巨大应用前景的技术。某电解海水提锂的装置如图所示： 4发展钠离子电池在大型储能应用上具有重要的现实意义。如图所示的钠离子电池，以多孔碳材料作为 电 一电 电极材料钠和NaV:(PO,):的载体，电解液为NCO,的碳酸酯溶液，外壳用铝包裹。放电时正极反应 方程式为NaV2(PO)2十xe+xNa一N1-V,(PO,)h。下列叙述错误的是 ( 负 该装置工作步骤如下： 阳子交换 ①打开电源b,海水中的Li计嵌入MnO,电极形成1iMnO, ②关闭电源b,打开电源，同时向石墨电极通人空气（其中O1休积分数为20%），使Li.M:O.中 的L计脱出进人甲溶液。 Na 下列说法错误的是 () A闭合Kz,若外电路转移4mole,则通过阳离子交换膜的Na+数目为4N A.步骤①中，MnO:电极应该与电源b的负极相连 B.a,b为外接电那外极，闭合K1时，阴极的反应方程式为Na十e一Na B.步骤②中，MnO2电极应该与电源a的负极相连 C.钠离子电池充放电过程通过Na迁移实现，A,C,V,P元素化合价均不发生变化 C.步骤②中，阴极发生的电极反应为O,十2H,0+4e4OH D.金属钠易与水反应，因此不能把溶剂碳酸酯换成水 D.每有1 mol Li艹进入甲溶液，理论上消耗标准状况下的空气281 学科素养周测评（十七）化学第1页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（十七）化学第2页（共4页）】 二、选择题：本题共3小题，每小题8分，共24分。每小题有一个或两个选项符合题目要求，全部选对得 三，非选择题：本题共2小题，共48分。 8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。 11.(24分)某溶液含NH时，N8+,A+,Mg+,NO,CO,SO、CI中的若干种离子，且各离子的物 题号8 9 10 质的量浓度相同。为确定其组成，现取适量溶液进行如下实验： 步骤1，加入过量NaOH溶液，加热，产生气体M和沉淀； 容案 步骤Ⅱ.过滤，取少量滤液，加入足量BCL:溶液，产生白色沉淀 8.质子导体固体氧化物电化学装置可以作为质子导体反应器用于氨的合成（储存电能），基于质子导体 回答下列问题： 反应器的电化学方法可以在常压下进行氨的合成，且可以不受热力学的限制，能节省20%以上的能 (1)由“步骤I”能推测出原溶液中一定存在的阳离子是 ,若原溶液中含有NO。,则原溶 耗，降低了氨的生产成本。质子导体反应器电化学合成氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是 液还可能存在的离子是 (不考虑H,OH),若用惰性电极电解此时离子组对应的溶 被时，阴极对应的实验现象有 NH. (2)用一种“液态M液氧”绿色燃料电池电解饱和食盐水（所有电极均为隋性材料），原理如图所示： B C 电解暖 ④面⑩ 氢电做8的 A该装置的电解质可以为硫酸 B.氢电极上每消耗1molH2,理论上电解质中有2molH转移至氨电极 NOH C.该装置中，氢电极为阳极 乙水（含少量NaD D.氨电极的电极反应式为N2一6e十6H+—2NH 在电解他和食盐水的过程中，电极2发生的电极反应式为 ,从C口逸 9.通过NC0O,电极催化剂实现了环氧氯丙烷电合成，工作原理如图所示。下列说法错误的是() 出的气体是（填化学式），理论上电极1消耗11,21M(标准状况)时，乙池产生 mol 电面 NaOH, 12.(24分)电解原理具有广泛的应用。.某实验小组按照课本内容进行电解CuCL溶液实验. (1)溶液配制：实验室在配制CC:溶液时需加人少许盐酸，目的是 (2)按如图装置进行电解饱和CCL,溶被实验：阴极发生的电极反应为 :阳极口 放置湿润的淀粉-KI试纸可观察到 (填实验现象). A,Ⅱ还可能为CT个○X H B.电极a接电源的负极 C.由Ⅱ生成环氧氯丙烷的方程式为C、1OH一G入了+X4H,0 D.当合成1mol环氧氯丙烧时，至少生成标准状况下的H:体积为22.4L (3)按如图电解饱和CC:溶液一段时间后，阴极石婴棒上有异常观象：石墨棒上除有红色固体外还 10.我国科研人员开发了一种电化学装置（如图所示），可在更温和的条件下实现废水中氯苯的处理转 附着有大量白色固体。 OH 探究异常现象： 化.通常过程 能氧化氢， 分化C0。,H,0,下列说法正确的是() 已知：1.相关物质额色：铜（红色）、C山O(砖红色)、CuCl(白色)，COH(黄色，不稳定，易分解)。 OH 转化 M.CuC易溶于浓盐酸，CuCl(s)十C-(aq)=[CuCl:]“(aq)(无色). 电源 ■.Cu在水中不稳定，易发生歧化反应. 经检验：红色同体中无CuO。 C0等 →气体X 提出假设：红色固体是铜，白色固体是CuC. 验证假设：设计下表实验。 氟苯 极 极 序号 实验操作 实验现象 硫被质子交换膜硫酸 将有周体析出的石墨棒一端插人盛2mL 石墨棒上红色和白色物质都消失，无色溶液变(【)，并 稀硝酸试管中，反应完后取出，再向试管中 有无色气体产生，在接近试管处变红色加 A.阴极区发生转化1的电极反应为 A 滴加儿滴AgNO,溶液 人AgNO,溶液产生白色沉淀 +1C1+2H 将有固体析出的石墨郴一端插人盛2m (Ⅱ)的试管中，反应完后取出，再向试管中 石墨棒上红色周体不溶，白色固体消失，溶液无色：加 n(通过电极的电子) 加人一定量的术 水后出现白色沉淀 B.已知电解效率习(B)= (生成B所用的电子不X100%,一定时间内，标准状况下阴极共得到4. ①上表中应填写的内容是：(I) ,(Ⅱ) 8L气体X,7(X)=100%,若阳极区7 ②实验B加水后出现白色沉淀的原因是 )=5%,则生成邻苯二酚0,2N. OH C.一段时间后，阴极区溶液pH变小 结论：猜想正确， D.将质子交换膜换为阴离子交换膜，气体X成分不变 (4)阴极生成CuCl的电极反应式为 学科素养周测评（十七）化学第3页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（十七）化学第4页（共4页）真题密卷 学科素养周测评 区溶液于试管中，先加入足量的稀盐酸酸化，再 通过，原因是a极周围生成的I一隔开了IO?与 滴加几滴BaCL2溶液，若生成白色沉淀，说明b 电极的接触，只发生反应IO3+5I十6H+ 极区发生了氧化反应，即选用的试剂为稀盐酸、 3I2十3H2O,IO3不再与SO?发生反应，则外电 BaCl2溶液。 路无电流通过。 ②0~t1时，从a极区取溶液于试管中，滴加淀粉 (4)对比实验I、Ⅱ得，过量的KIO3酸性溶液与 溶液，溶液变蓝，有碘单质生成，若直接向a极区 Na2SO3溶液反应时，Na2SO3被消耗完后，才能 滴加淀粉溶液，溶液未变蓝，无碘单质，说明0~ 出现“t秒后溶液变蓝”，即I中SO?被完全氧 t1段，IO3在a极放电的产物是I,在取出的溶 化，A正确；对比实验I、Ⅲ得，t秒前IO3不是 液中I厂直接与IO3反应生成了碘单质，即0~t1 “未发生反应”，而是被还原成了I,并继续与I 段，IO3在a极优先发生电极反应：IO3十6e十+ 反应，B错误；实验Ⅲ中指针返回X处的原因可 6H+—I十3H2O,而不与I反应。 能是生成的I2氧化SO?-的过程中有电子转移， ③t2~t3时指针回到“0”处，说明导线中无电流 C正确。 2025一2026学年度学科素养周测评（十七） 化学·电解池原理及其应用 一、选择题 Fe、Cu则沉积在阳极，即铂电极I作阳极，接电源 1.D【解析】塑料本身不导电，则在塑料模型上先 的正极，A正确；电解过程中阴离子向阳极移动， 覆盖一层铜是为了使塑料模型在镀镍过程中导 OH应从左室移向右室，B错误；铂电极Ⅱ作阴 电，A正确；配方中H3BO3属于弱酸，可以调节电 极，由图示得GaO2得电子转化成Ga,配平得电 解液的pH,Na2SO4中的Na+和SO-不会在电 极反应式：GaO2+3e+2H20-Ga十40H, 极放电，但可以增强溶液的导电性，提高电镀速 C正确；由C中阴极电极反应式得，每通过3mol 率，B正确；已知镍离子的氧化性接近氢离子，当 电子，生成1mol镓单质，即生成镓的质量为70g, pH较低[即c(H+)较大]时，H可能放电生成 D正确。 H2,pH过高，会发生反应Ni+十2OH 4.C【解析】当开关置于K2时为原电池，放电时正 Ni(OH)2↓，C正确；电镀的本质是电解，则镀镍 极反应方程式为NaV2(PO3)2+xe+xNa+ 时塑料模型应与电源负极相连做阴极，N+在阴 一Na1+)Vz(PO3)2,则此时左侧为原电池的负 极放电，电极反应为Ni++2e一Ni,D错误。 极、右侧为原电池的正极；当开关置于K,时为电 2.C【解析】Nd2O3和浓盐酸发生反应：Nd2O3十 解池，左侧连电源负极发生还原反应，则左侧为阴 6HCI-2NdCl3+3H2O,HCI无化合价变化，则 极、右侧为阳极。由整个电池电子守恒得，当有 只表现酸性，A正确；工业上电解制备Nd单质选 1mole转移时，同时有1 mol Na+发生转移，则闭 用NdCl而不是Nd2O,的原因应该与电解 合K2,若外电路转移4mole,通过阳离子交换膜 MgCl2而不是MgO制备Mg单质相似，即 的Na数目为4VA,A正确；在电解池中阴极得电 Nd2O3、NdCl3都是离子晶体，但Nd2O3熔点高， 子，发生还原反应，电极反应式为Na十e-Na, 为了节约能耗选用熔，点较低的NdCl,B正确； B正确；放电时正极反应方程式为NaV2(PO3)2十 SOC2能与水反应：SOC2+H2O一2HC1↑ xe+xNa+—Naa+)V2(PO3)2,V的化合价降 +SO2个，则SOCl2消耗NdCl3·nH2O中结晶水 低，C错误；钠是非常活泼的金属，与水会直接反 的同时，产生的HCl还能抑制NdCl3水解，即 应，故不能把溶剂碳酸酯换成水，D正确。 SOC2不是催化剂而是参与了反应，C错误；电解 5.D【解析】由图示物质变化得，左侧电极上CO2 熔融的NdCl3时，阴极上发生还原反应，电极反应 →HCOO得电子，BiOCI电极为阴极，右侧电极 式为Nd3++3e—Nd,即在阴极区得到钕单质， 上HCHO→HCOO-失电子，Cu2O电极为阳极。 D正确。 题中没有信息表明BiOC1和Cu2O电极本身参与 3.B【解析】精炼镓与精炼铜的原理类似，粗镓熔 电极反应，则两电极只起导电作用，A正确；由A 融液中的Ga在阳极上失电子，活动性差的Zn、 中分析和KOH溶液的碱性环境可知，阳极的电 3 ·16· ·化学· 参考答案及解析 极反应式为HCHO-2e+3 OH--HCOO 阴极，氢电极为阳极，该装置中的“质子导体固体 十2H2O,B正确；由阴极反应式CO2十2e十H2O 氧化物”要求的是固体电解质，则电解质不可以是 一HCOO十OH得，电路中转移2mole时， 液态的硫酸，A错误、C正确；作为阴极的氨电极 双极膜解离出2molH+,分别与电极上生成的 反应式为N2+6e+6H+—2NH3,作为阳极的 OH、原有的HCO3反应，新生成的CO2逐渐参 氢电极反应式为H2一2e—2H+,由电荷守恒 与电极反应，又因HCOOH酸性强于碳酸，则 得，每消耗1molH2,电解质中有2molH+转移 至氨电极，B正确、D错误。 HCOO水解程度小于HCO,则一段时间后，左 9.AB【解析】由图可知，b电极上H2O被还原生 侧电极室随c(HCOO)的增大，c(HCO?)减小， 成H2,即b电极作阴极，a电极作阳极；由电子守 溶液碱性减弱，pH减小，右侧电极室随着OH的 恒得，阳极上X和OH同时且等量放电：X一 消耗，pH减小，C正确；由C化合价变化得，装置 e—X·、OH-e一OH·。由图示得， 中转移2mol电子时，阴阳极分别生成 IC)与·OH结合时，两个单电子恰好 1 mol HCOO,即装置中生成1 mol HCOO-时， X 转移1mol电子，则双极膜内有1molH20解离 结合成共用电子对生成Ⅱ，没有其他重排信息，则 为H+、OH参与导电，D错误。 OH 6.D【解析】手性碳原子是指同时连有4个不同原 Ⅱ只能是一X,A错误；由分析得，电极a为阳极， CI 子或原子团的C,甘氨酸( 0入NH)分子中没有 OH 则接电源的正极，B错误；由图示得，可以认为是 手性C原子，A错误；X电极上发生的是“选择性 OH 电还原”反应，则X是阴极，接的是电源负极，B错 在OH的诱导作用下，Ⅱ(X)先脱去一分子 误；阴极区c(H中)过大会造成羟胺质子化（生成 CI HO一NH站)，且可能发生副反 HX生成C了，后HX再与OH反应生成X 应：2H+十2e—H2个，使电解效率降低，C错误； 和H,0,则反应方程式为C。OH+OH 快建氢化”时相当于车个H0心人O州先消去1分 。OH C个了+X+H,0,C正确；当合成1mol环氧 子水再与4个H原子加成，电极总反应式为 氯丙烷时，a(阳极)上X和OH各失去1mol电 HO-N +4e+4Ht— 个NH2+H2O, 子，共转移2mol电子，同时b极上发生反应 OH OH 2H2O+2e=20H+H2↑，生成1molH2,即 D正确。 22.4LH2(标准状况)，D正确。 7.B【解析】在步骤①中，通电时海水中的Li计嵌入 10.D【解析】氯苯失去电子、发生氧化反应生成邻 MnO2电极形成Li,Mn2O4,说明MnO2电极作阴极， 苯二酚，则应在阳极（左侧电极）发生电极反应： 应该与电源b的负极相连，A正确；在步骤②中，通电 OH -2e+2H,0 +HCI+2H,A错 时Li,Mn2O4中的Li汁脱出进入甲溶液，说明MnO2 OH 电极是阳极，应该与电源a的正极相连，B错误；在步 误；阴极（右侧电极）H放电：2H什十2e一H2个， 骤②中，通电时通入阴极的氧气得电子，该极电解液 若得到44.8L氢气（标准状况），即2mol,转移 为LiOH溶液，则发生的电极反应为O2十2H2O十 OH 4e一40H,C正确；在步骤②中，每有1 mol Li计 电子4mol,若阳极区n(心 )=5%,生成 OH 进入甲溶液，理论上消耗的氧气是1m0 =0.25mol, 邻苯二酚对应转移的电子物质的量为4molX 4 5%=0.2mol,结合A中反应得生成邻苯二酚 因氧气的体积分数为20%，则消耗的空气是025m0 0.1NA,B错误；阴极（右侧电极）H+放电生成氢 20% 气，但同时阳极区反应生成的等量的H+通过质 =1.25mol,标准状况下的体积是1.25mol× 子交换膜进入阴极区，则一段时间后，阴极区溶 22.4L·mol-1=28L,D正确。 液pH保持不变，C错误；若将质子交换膜换为阴 二、选择题 离子交换膜，右侧阴极区的阳离子类别不变，开 8.AD【解析】该装置中有电源则为电解池装置，氨 始时为H+放电得到H2,H+浓度变小后，则由水 电极中N2生成NH3,发生还原反应，则氨电极为 放电生成H2,即气体X成分不变，D正确。 ·17· 3 真题密卷 学科素养周测评 三、非选择题 得，乙池产生1.5 mol NaOH。 11.(1)NH、Mg2+(4分)Na+、Cl(4分) 12.(1)抑制Cu2+的水解(4分) 有刺激性气味的气体生成(3分)有白色沉淀 (2)Cu2+十2e—Cu(4分)试纸变蓝(2分) 生成(3分) (3)①蓝色(3分)浓盐酸(3分) (2)2H20+O2+4e-40H(4分) ②稀释后C1浓度减小，与Cu+配合能力减弱， H2(2分)1.5(4分) 平衡左移，产生白色CuCl沉淀(4分) 【解析】(1)步骤I中，溶液中加入过量NaOH (4)Cu2++e+C1CuC1(4分) 溶液，加热，产生气体M和沉淀，则M为NH3, 【解析】(1)CuCl2为弱碱强酸盐，溶液中Cu+ 沉淀为Mg(OH)2,证明原溶液中存 易水解，则实验室在配制CuCl2溶液时常加入 在NH、Mg2+,且由于Mg2+和CO?不能共 少许盐酸，目的是抑制Cu2+的水解。 存，则溶液中不存在CO；步骤Ⅱ中，少量滤液 (2)电解饱和CuCL2溶液时，阴极Cu+放电析出 中加入足量BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明原 单质铜，电极反应为Cu+十2e一Cu;阳极 溶液中存在SO?;因各离子的物质的量浓度相 C1放电产生氯气，C12能将I氧化生成I2,则阳 同，若原溶液中含有NO?,溶液即可以维持电荷 极口放置湿润的淀粉碘化钾试纸可观察到试纸 守恒，但原溶液还可能同时存在Na+、Cl,一定 变蓝。 不存在A13+;若用惰性电极电解此时离子组 (3)由结论中的“猜想正确”得，红色固体是铜，白 (NH、Mg2+、Na+、Cl、NO3、SO)对应的溶 色固体是CuCl。 液时，阴极只能是水电离出来的H+放电，生成 ①硝酸具有强氧化性，能把Cu、CuCl都氧化生 H2和OH,OH会分别与溶液中的NH、 Mg2+反应生成NH3·H2O、Mg(OH)2沉淀， 成Cu+,则无色溶液变蓝色；Cu不溶于盐酸，则 NH3·H2O又有挥发性，则对应的实验现象是有 “红色固体不溶”，由已知得，白色沉淀CuC1易 刺激性气味的气体和白色沉淀生成。 溶于浓盐酸发生反应：CuCl(s)十Cl(aq)== (2)由(1)知M为NH3,则甲池为绿色燃料电池， [CuCl2]-(aq),则“白色固体消失”；加水稀释 左侧通入氨气，电极1为负极，结合电解质溶液 后，c(CI)降低，平衡左移，则有白色沉淀CuCl 为氢氧化钠溶液得电极反应为2NH十6OH-一 生成，即（Ⅱ）是浓盐酸。 6e一6H2O十N2个，右侧通入氧气，电极2为 ②CuCl沉淀加入浓盐酸中存在平衡CuCl 正极，电极反应为O2十2H20十4e—4OH; (s)+Cl(aq)一[CuCl2]-(aq),加水稀释后 乙池为电解饱和食盐水的电解池，反应的化学方程 Cl浓度降低，与Cu+配合能力减弱，[CuCl2] 式为2NaC1十2H,0通电2Na0H+H,◆+C+,则 自身的解离，也会促使平衡左移，则产生白色 CuCI沉淀。 乙池左边电极为阳极，右边电极为阴极，阴极发生还 原反应，H放电生成H2,从C口逸出；由电极反应 (4)Cu+在阴极得到电子生成Cu+,再与C1结 式得，理论上电极1消耗11.2L氨气（标准状况） 合生成CuCl,电极反应式为Cu2++e十C1 时，转移1.5mole,结合2mole~2 mol NaOH =CuCl。 2025一2026学年度学科素养周测评（十八） 化学·化学反应速率及其影响因素 一、选择题 浓度相等，但T1高于T2,则a点T1对应速率高于 1.D【解析】其他条件相同时，温度较高，反应速率 T2,C错误；T1温度下，2~6min内，平均反应速率 较大，由图像得，平衡前T1对应斜率大，则T1高 为[Ni(C0)4]= /0.6-0.2.1 6-2×4) mol.L-1·min1 于T2。由平衡时CO浓度得，温度升高，CO浓度 增大，平衡逆向移动，则正反应是放热反应，△H =0.025mol·L1·min1,D正确。 0,A错误；b、c点均是平衡状态点，平衡时，v正= 2.B【解析】由图可知，光催化剂作用下“TiO2·A” 口递，根据净反应速率表达式知，这两，点对应状态的 电极上产生空穴，水分子在空穴作用下转化为 净反应速率均为0，即b=c,B错误；a点对应CO ·OH和H+,电极反应式为H2O十h+一·OH 3 ·18·