大单元4 选择题突破(2) 电解原理的多方面应用(课时作业)-【优化探究】2026年高考化学二轮专题复习配套课件（广东专版）

2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 选择题(每小题4分) 1.(2025·广东惠州高三一模)将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3% NaCl溶液中。下列说法正确的是(　　) A.Fe作原电池正极 B.溶液中的Cl-向锡极移动 C.铁片腐蚀速率比未镀锡时更快 D.铁表面发生的电极反应:2H++2e-===H2↑ C 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 解析:将镀层有破损的镀锡铁片放入酸化的3% NaCl溶液中,则能够形成原电池反应,Fe比Sn活泼,则Fe作负极,电极反应为Fe-2e-===Fe2+,Sn作正极,电极反应为2H++2e-===H2↑,据此分析解题。A.由分析可知,Fe作原电池负极,A错误;B.由分析可知,Sn为正极,原电池中电解质溶液中阴离子移向负极,即溶液中的Cl-向铁极移动,B错误;C.原电池一般能够加快反应速率,铁片上镀有锡时构成原电池,且Fe作负极,而未镀锡时Fe只能发生化学腐蚀,故铁片腐蚀速率比未镀锡时更快,C正确;D.由分析可知,Fe作负极,电极反应为Fe-2e-===Fe2+,D错误。 15 2 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 2.(2025·广东湛江高三二模)点蚀又称小孔腐蚀,是一种极端的局部腐蚀形态,大多数点蚀是由Cl-引起的。曾侯乙青铜编钟发生点蚀的基本原理为PbO+H2O+Sn+4Cl-===Pb+2OH-+[SnCl4]2-,下列说法不正确的是(　　) A.潮湿的空气会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀 B.负极反应为Sn+4Cl--2e-===[SnCl4]2- C.点蚀的过程中化学能转化为电能 D.长江中的轮船比大海中的轮船更容易发生点蚀 D 15 3 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 解析:A.潮湿的空气中有H2O,会加速曾侯乙青铜编钟的腐蚀,选项A正确; B.根据电池的总反应可知,负极发生氧化反应,Sn失去电子与Cl-形成[SnCl4]2-,选项B正确;C.点蚀的过程中化学能转化为电能,选项C正确;D.大海中含有Cl-,会更容易发生点蚀,选项D不正确。 15 4 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 3.(2025·广东大湾区联合模拟考试)一种氮掺杂碳材料用于碱性溶液中电催化N2合成NH3,工作原理如图所示,常温常压下NH3产率达到3.4 μmol·h-1。下列有关说法正确的是(　　) A.N2发生氧化反应 B.将化学能转化为电能 C.这是一种新型的人工固氮技术 D.该条件下O2产率为3.4 μmol·h-1 C 15 5 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 解析:太阳能电池提供电源进行电催化合成氨气,左侧H2O转化成O2,属于氧化反应,为阳极,右侧N2转化成NH3,N的化合价降低,发生还原反应,为阴极。A.N2转化成NH3,N的化合价降低,发生还原反应,A错误; B.该装置是电解装置,将电能转化为化学能,B错误;C.该装置将游离态的氮转化为化合态,属于一种新型的人工固氮技术,C正确;D.根据得失电子守恒,通过相同物质的量的电子,生成的NH3和O2的物质的量之比为4∶3,NH3产率达到3.4 μmol·h-1,则O2的产率为×3.4μ mol·h-1=2.55 μmol·h-1,D错误。 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 4.(2025·广东广州高三综合测试)通过控制电位可以实现从地下卤水(主要含有Na+、K+、Cl-、Br-)中提取溴单质,其工作原理如图。电解过程中,下列说法不正确的是(　　) A.Pt电极上发生还原反应 B.石墨电极上发生的反应:2Br--2e-===Br2 C.溶液中的阳离子从阳极室进入阴极室 D.阴极室溶液的pH逐渐降低 D 15 7 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 解析:电池工作时,石墨电极为阳极,Pt电极为阴极,在阳极,Br-失电子生成Br2;在阴极,H2O得电子生成H2和OH-。A.由分析可知,Pt电极为阴极,在Pt电极上H2O得电子发生还原反应,A正确;B.石墨电极为阳极,由于Cl-放电能力弱于Br-,所以阳极首先发生的反应:2Br--2e-===Br2,B正确;C.电解池工作时,阳离子向阴极移动,则溶液中的阳离子从阳极室进入阴极室,C正确; D.阴极室中,发生的电极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,溶液的pH逐渐升高,D不正确。 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 5.(2025·广东广州高三二模)一种固态氧化物电解池能电解CO2和H2O制备合成气(CO、H2),其装置如图所示。该装置工作时,下列说法正确的是(　　) A.a电极连接外接电源的负极 B.O2-从a电极移向b电极 C.b电极上CO2的反应为CO2+2e-===CO+O2- D.生成的O2中的O元素均来自CO2 C 15 9 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 解析:在a电极,O2-失电子生成O2,则a电极为阳极;在b电极,CO2得电子生成CO和O2-、H2O得电子生成H2和O2-,则b电极为阴极。A.由分析可知,a电极为阳极,连接外接电源的正极,A不正确;B.在电解池中,阴离子向阳极移动,a电极为阳极,则O2-从b电极移向a电极,B不正确;C.b电极上,CO2得电子生成CO和O2-,则b电极上CO2的反应为CO2+2e-===CO+O2-,C正确;D.在b电极,CO2得电子生成CO和O2-、H2O得电子生成H2和O2-,则生成的O2中的О元素来自CO2和H2O,D不正确。 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 6.(2025·广东茂名高三第二次综合测试)如图是一种光电催化装置,它可以将空气中捕获的CO2转化为各种化工原料。下列说法正确的是(　　) A.工作时,H+从N区移向M区 B.制备CO时,理论上生成1 mol O2的同时可生成1 mol CO C.制备CH3OH时,阴极区发生反应:CO2+6H++6e-===CH3OH+H2O D.制备HCOOH时,理论上每生成1 mol O2的同时,阳极区溶液减少32 g C 15 11 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 解析:根据图示,M区水失电子放出氧气,M区是阳极区,左侧电极为阳极;N极区是阴极区,右侧电极为阴极。A.工作时,M区是阳极区、N区是阴极区,H+从M区移向N区,故A错误; B.理论上生成1 mol O2的同时,电路中转移4 mol电子,制备CO时,C元素化合价由+4价降低为+2价,根据得失电子守恒,可生成2 mol CO,故B错误;C.制备CH3OH时,二氧化碳在阴极区得电子生成甲醇,阴极反应为CO2+6H++6e-===CH3OH+H2O,故C正确;D.制备HCOOH时,理论上每生成1 mol O2的同时,电路中转移4 mol电子,有4 mol氢离子从M区移向N区,阳极区溶液减少36 g,故D错误。 15 12 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 7.(2025·广东汕头高三二模)某实验小组尝试设计如下装置,利用光伏发电,以甲苯为原料通过间接氧化法制取苯甲酸并实现储能,反应原理如下图所示。下列有关说法错误的是(　　) A.电极a为阴极,H+通过质子交换膜移向a极 C.每生成3 mol H2,理论上装置M中可获得244 g苯甲酸 D.电极b发生的电极反应为2Cr3+-6e-+7H2O===Cr2+14H+ C 15 13 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 16 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 下列说法正确的是(　　) A.电极a应与电源的负极相连 B.电极b附近电解质溶液的pH降低 C 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 9.(2025·广东湛江高三二模)某碱性蚀刻液体系含Cu(NH3)4Cl2、NH3·H2O、NH4Cl,可以通过蚀刻反应Cu(NH3)4Cl2+Cu===2Cu(NH3)2Cl印制铜线路板,利用图示电解装置可以从蚀刻废液中直接回收单质铜,同时又将一价铜氧化成二价铜,使蚀刻液获得再生。下列说法不正确的是(　　) A.阳极室可以使蚀刻液获得再生 B.利用水泵循环多次电解蚀刻废液可以提高铜的回收率 C.阳极反应为[Cu(NH3)2]+-e-+2NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2H2O D.理论上外电路有1 mol电子移动时,阴极室的质量减少64 g(不考虑NH3的挥发) D 15 19 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 解析:由图示信息可知,阳极反应为[Cu(NH3)2]+-e-+2NH3·H2O=== [Cu(NH3)4]2++2H2O,阴极反应为[Cu(NH3)2]++e-+2H2O===Cu+2NH3·H2O,阳极室可以使蚀刻液获得再生。A.阳极反应为[Cu(NH3)2]+-e-+2NH3·H2O ===[Cu(NH3)4]2++2H2O,可以使蚀刻液获得再生,A正确;B.用水泵循环多次,有利于电解蚀刻废液完全反应,可以提高铜的回收率,B正确;C.结合分析,阳极反应为[Cu(NH3)2]+-e-+2NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2H2O,C正确;D.阳极反应为[Cu(NH3)2]+-e-+2NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2H2O,阴极反应为[Cu(NH3)2]++e-+2H2O===Cu+2NH3·H2O,理论上外电路有1 mol电子移动时,阴极室有64 g Cu析出,但是阳膜处还有N迁移到阴极室,故阴极室的质量减少量小于64 g,D不正确。 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 10.(2025·广东湛江高三第一次调研)工业上可利用流汞电解法电解海水,如图所示流汞电解池的底部略微倾斜。在电解池中,汞作为阴极,生成HgNa并通过电解池底部流入Z池,发生反应:2HgNa+2H2O===2Hg+H2↑ +2NaOH。下列说法正确的是(　　) A.阳极附近溶液pH不发生变化 B.汞阴极发生电极反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH- C.理论上每生成1 mol H2,需消耗海水中氯化钠的质量为117 g D.理论上每生成1 mol H2,Z池中溶液质量增加80 g C 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 解析:根据题意,在电解池中,汞作为阴极,生成HgNa,可知汞阴极发生电极反应:Na++Hg+e-===HgNa,阳极发生电极反应:2Cl--2e-===Cl2↑。A.阳极发生电极反应:2Cl--2e-===Cl2↑,Cl2会有一定溶解使电极附近溶液pH降低,A错误;B.汞阴极发生电极反应:Na++Hg+e-===HgNa,B错误;C.理论上每生成1 mol H2,需生成2 mol HgNa,即需要转移2 mol电子,根据电解反应: 2NaCl+2HgCl2↑+2HgNa,则消耗海水中NaCl的质量为117 g,C正确; D.根据反应:2HgNa+2H2O===2Hg+H2↑+2NaOH,每生成1 mol H2,会消耗 2 mol H2O并且H2逸出,Z池中溶液质量最多增加44 g,D错误。 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 11.(2025·广东佛山高三二模)科研团队使用碳纳米管作电极,实现了常温、常压条件下尿素[CO(NH2)2]的合成,原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A.活性电极的电极电势高于Pt电极 B.活性电极上CO2被还原 C.“气体”经过分离后,可以补充甲室消耗的CO2 D.电路中转移16 mol电子时,甲池溶液质量增加44 g C 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 解析:左池活性电极为阴极,N被还原为CO(NH2)2,阴极反应为CO2+ 2N+16e-+18H+===CO(NH2)2+7H2O,Pt电极为阳极,阳极反应为2H2O-4e-+4HC===4H2O+O2↑+4CO2↑;A.活性电极是阴极,Pt电极是阳极,阳极电势高于阴极,A错误;B.活性电极上CO2转化为CO(NH2)2,元素化合价未发生变化,没有被还原,B错误;C.由分析可知,气体中含有O2、CO2,经分离以后得到的CO2可以补充甲室消耗的CO2,C正确;D.由分析可知,甲池的电极反应为CO2+2N+16e-+18H+===CO(NH2)2+7H2O,当转移16 mol e-时,甲池溶液质量增加了1 mol CO2的质量,即44 g,同时乙池中会有16 mol K+移向甲池,故甲池溶液增加的质量不是44 g,D错误。 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 12.(2025·广东深圳高三第二次调研)化学镀镍废水经分离处理后得到含磷废液(主要含NaH2PO2)和含镍废液(主要含NiCl2),分别通入如图所示电解装置的两极室回收磷、镍。已知:H3PO2是一元中强酸;25 ℃时,H3PO4的Ka1=6.9×10-3、Ka2=6.2×10-8、Ka3=4.8×10-13。电解过程中,下列说法不正确的是(　　) A.阳极的主要反应为H2P+2H2O-4e-===H2P+4H+ B.Ⅰ室溶液的pH逐渐增大,Ⅱ室溶液的pH逐渐减小 C.理论上,每生成1 mol Ni,同时处理0.5 mol H2P D.理论上,电路中每转移1 mol e-,Ⅲ室溶液质量减少65 g B 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 解析:由题图可知,阳极上H2P失去电子被氧化为H2P,阴极上镍离子得到电子被还原为镍单质;A.阳极H2P失去电子被氧化为H2P,阳极的主要反应为H2P+2H2O-4e-===H2P+4H+,A正确;B.Ⅰ室反应为H2P+2H2O-4e-===H2P+4H+,生成的氢离子通过质子交换膜进入Ⅱ室,H3PO2是一元中强酸,NaH2PO2溶液为碱性,生成的H2P以电离为主[水解平衡常数为Kh= ==<Ka2],溶液呈酸性,Ⅰ室溶液的pH逐渐减小;Ⅲ室反应为Ni2++2e-===Ni,氯离子通过阴离子交换膜进入Ⅱ室,Ⅱ室溶液的pH逐渐减小,B错误;C.结合B项分析和电子守恒,理论上,每生成1 mol Ni,电路中转移2 mol电子,则同时处理0.5 mol H2P,C正确;D.结合B项分析,理论上,电路中每转移1 mol e-,Ⅲ室中减少0.5 mol NiCl2,则Ⅲ室溶液质量减少65 g,D正确。 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 13.(2025·广东江门高三一模)有机电化学合成法反应条件温和,可在电解池两极同时合成有机化合物,经济效益高。已知合成苯酞和铃兰醛前体化合物装置示意图如下,下列说法错误的是(　　) A.H+从右室移向左室 B.该过程中可循环利用的物质是甲醇 C.电路中每转移1 mol电子,理论上右室 消耗1 mol CH3OH C 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 14.(2025·广东汕头高三一模)Zn⁃Ni(OH)2碱性电池发展迅猛,某实验小组利用该电池实现电化学合成氨,装置如图所示,下列说法正确的是(　　) A.N极为金属Zn,发生氧化反应 B.理论上若电解液传导6 mol H+,最多可生成44.8 L NH3 C.不考虑其他因素,电池工作一段时间后需补充乙醇电解液 D.Q极电极反应为N2+2Li++4H++6e-===2LiNH2 D 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 解析:某实验小组利用Zn⁃Ni(OH)2碱性电池实现电化学合成氨,H2在P电极上失去电子生成H+,P电极为阳极,Q电极为阴极,则M极为负极,N极为正极,以此解答。A.由分析可知,M极为负极,则M极为金属Zn,A错误;B.未说明NH3所处的温度和压强,无法计算生成NH3的体积,B错误;C.该装置可实现电化学合成氨,由题图可知,右侧电解池的总反应方程式为N2+3H2 2NH3,若不考虑其他因素,则该装置反应前后,理论上乙醇的浓度不变,不需要补充乙醇电解液,C错误;D.Q电极为阴极,锂离子在阴极与氮气和C2H5OH解离出的氢离子反应生成氨基锂,Q极电极反应为N2+2Li++4H+ +6e-===2LiNH2,D正确。 15 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 15.(2025·广东江门模拟)由乙烯经电解制备环氧乙烷( ,简称EO)的原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A.电极1应与电源负极相连 B.溶液a为KCl和KOH的混合溶液,溶液b可循环利用 C.当电路中转移2 mol电子时,有22.4 L CH2==CH2在阳极区发生反应 D.不考虑各项损失,生成2 g H2时,理论上可得到产品EO 88 g 15 B 2 3 4 5 6 7 8 9 1 10 11 12 13 14 解析:A.电解池中,Cl-在电极1被氧化,则电极1作阳极,应与电源正极相连, A项错误;B.溶液a为KCl和KOH的混合溶液,根据元素质量守恒可知,溶液b为KCl溶液,可循环利用,B项正确;C.未指明气体所处状况,无法计算气体体积,C项错误;D.每生成2 g H2,转移电子2 mol,对应电极1上生成1 mol氯气,理论上生成HOCH2CH2Cl的物质的量为1 mol,则产品EO也为1 mol,质量为44 g,D项错误。 15 B.装置M中发生反应:+Cr2+8H+=== +2Cr3++5H2O 解析:由题图可知,Cr3+在电极b失去电子生成Cr2,电极反应为2Cr3+-6e-+7H2O===Cr2+14H+,电极b为阳极,电极a为阴极,以此解答。A.Cr3+在电极b失去电子生成Cr2,电极b为阳极,电极a为阴极,电解池中阳离子向阴极移动,则H+通过质子交换膜移向a极,A正确;B.装置M中甲苯和Cr2发生氧化还原反应生成苯甲酸,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为+Cr2+8H+===+2Cr3++5H2O,B正确;C.H+在阴极得到电子生成H2,每生成3 mol H2,转移6 mol电子,即2Cr3+-6e-+7H2O===Cr2+14H+,生成 1 mol Cr2,即+Cr2+8H+===+2Cr3++5H2O生成1 mol,质量为1 mol×122 g/mol=122 g,则每生成3 mol H2,理论上装置M中可获得122 g苯甲酸,C错误;D.由题图可知,Cr3+在电极b失去电子生成Cr2,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应为2Cr3+-6e-+7H2O ===Cr2+14H+,D正确。 8.(2025·广东高三下学期质量检测)在蓝光照射条件下,α⁃Fe2O3产生光生空穴(h+)可氧化富电子的芳香族化合物(如图中,Me代表—CH3)产生阳离子自由基物种,进一步与吡唑()反应得到偶联产物,其电化学装置如图所示: C.电极a产生总反应为+→+2H+ D.若用代替,则不发生偶联反应 解析:A.电极a为阳极,故与电源的正极相连,A项错误;B.电极b表面发生还原反应:2H++2e-===H2↑,c(H+)降低,故溶液pH升高,B项错误;C.电极a上生成1 mol产物,消耗2 mol“空穴”,生成2 mol质子,C项正确;D.根据题干信息知,代替也能发生偶联反应,D项错误。 D.a电极的电极反应为+4H++4e-===+2CH3OH 解析:由电解池的装置图可知惰性电极b作阳极,与CH3OH失电子,发生氧化反应,同时生成H+,惰性电极a作阴极,与H+得电子,发生还原反应,消耗了H+。A.在电解池中,阳离子向阴极移动,由分析可知,b电极为阳极,a电极为阴极,所以H+由右室移向左室,A项正确;B.由题图可知,电解池阴极区生成CH3OH,电解池阳极区消耗CH3OH,因此CH3OH 可循环利用,B项正确;C.由题图可知b电极的电极反应为+2CH3OH-4e-===+4H+,由此可知电路中每转移1 mol电子,理论上右室消耗0.5 mol CH3OH,C项错误;D.惰性电极a作阴极, 与H+得电子,发生还原反应,电极反应为+4H++4e-===+2CH3OH,D项正确。 $