题型强化练(十四) 2.电解原理的多方面应用-【创新大课堂】2026年高考二轮化学专题复习课时作业

班级 姓名 题型强化练（十四） 2. 1.(2025·天津二模)天津大学研究团队以 KOH溶液为电解质，CoP和Ni,P纳米片 为催化电极材料，电催化合成偶氮化合物 ]的装置如图所示(R代表 烃基)。下列说法不正确的是 直流电源 -N02 RCN2NH2 RCN 离子交换膜 KOH溶液 A.若用铅蓄电池作为电源，CoP极连接铅 蓄电池的铅电极 B.离子交换膜是阴离子交换膜 C.合成1mol偶氮化合物，需转移8mol 电子 D.Ni2P电极反应式为RCH2NH2-4e -4H++RCN 2.(2025·北京大兴三模)氯碱工业能耗大， 通过如图改进的设计可大幅度降低能耗， 下列说法不正确的是 ( 电源 电极A 离子交换膜 电极B CI- 饱和NaCl溶液 H2O(含少量NaOH A.电极A接电源正极，发生氧化反应 B.应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度 较高的NaOH溶液 13 得分 电解原理的多方面应用 C.电极B的电极反应式为：2H2O+2e —H2个+2OH D.与传统的电解饱和食盐水对比该改进装 置能降低电解电压，减少能耗 3.(2025·湖北二模)一种微生物电池无害化 处理有机废水的原理如图所示，废水中含 有的有机物用C6H12O6表示。下列说法正 确的是 ☒ 微 阴 C02 生 离 阳Fe(CN6 子 交 NaCl溶液 换 换Fe(CNs -C6H1206 膜 膜 A.N极电势低于M极电势 B.温度越高废水处理速率越快 C.M极产生5.6LCO2,则Ⅲ区溶液质量 增加23g D.M极的电极反应式为：C6H12Os-24e +6H2O-6CO2个+24H+ 4.(2025·北京通州三模)电解NH4HSO4溶 液得到S2O?,是早期制备H2O2的重要 步骤。某实验装置如图所示。电解过程流 出液b中混有少量气泡。下列说法不正确 的是 ) H "so NH4 S02 NHHSO4 质子交换膜 A.电解过程中阴极区的SO是不断迁移到 阳极区 班级 姓名 B.图中a代表H2 C.回路中通过1mol电子，产生的(NH4)2 S2O8小于0.5mol D.SO2氧化成S2O号-的电极反应式为 2S02-2e-S20% 5.(2025·江苏苏州三模)利用下图装置进行 “铁件镀铜”实验，观察到阴极表面产生无 色气体，一段时间后，气体减少，表面有红 色固体，经检验，电解液中有F2+。下列分 析或说法不正确的是 Cu 铁制 镀件 0.1 mol-L-'CuSO +少量H2S04溶液 A.阴极表面产生气体的反应可能为2H+ +2e—H2个 B.Cu覆盖在Fe电极表面，导致气体减少 C.电镀完成后，阳极减少的质量等于阴极 增加的质量 D.向电解后的溶液中滴加KSCN溶液，不 会变成血红色 6.(2025·广西南宁二模)某种可充电固态锂 电池放电时工作原理如图所示，下列说法 错误的是 ·138 得分 a极一负载]门b极 Li.Cs ,LiLaZrTaO与 Li Lit-LaZrTaO i LiLaZrTaO固态电解质 A.电极电势：b极>a极 B.放电时电子流向：a极→负载→b极 C.充电时，阳极电极反应为：LiLaZrTaO xe-xLi+LiLaZrTaO D.外电路通过1mol电子时，理论上两电 极质量变化差值为7g .(2025·辽宁二模)利用板状碳封装镍纳米 晶体(Ni@C)电催化将5-羟甲基糠醛 (HMF)转化为2,5-呋喃二甲酸(FDCA), 工作原理如图所示。 电源 0 H20 0. 水 -FDCA HO OH FDCA 气体X、 车 溶液 -HMF OH- 0 HO 0 石墨烯 双极膜 Ni@C HMF 下列说法正确的是 ) A.电极电势：a>b B.该装置工作时，H十向b极移动 C.一段时间后阴极区pH不变 D.产生1mol气体X,双极膜中质量减少 18g电势，A正确；光催化剂表面H2O转化为O2,发生反应为： 2H2O十4h一4H十+O2,B正确；电极X为负极，电极 反应式为：2NH3+6OH-6e-—N2+6H,O,C正确： N2在光催化剂表面转化为NH3,生成2 mol NH3,转移 6mole,则每产生5.6L(标准状况)NH3,转移电子 0.75molh,D错误。 6.答案C 解析H由电极A移向电极B,B电极二氧化碳发生还 原反应生成甲酸，B是阴极、A是阳极。根据以上分析，A 是阳极，电极A与电源正极相连，故A正确；B电极二氧化 碳发生还原反应生成甲酸，电极B的反应：CO2十2e十 2H+一HCOOH,故B正确；A电极乙二醇失电子发生氧 化反应生成甲酸，电极反应式为H(OCH2CH2OH-6e+ 2H2O=一2 HCOOH十6H+,B电极二氧化碳得电子发生 还原反应生成甲酸，电极反应式为CO2十2e+2H十 HCOOH,1mol乙二醇参加反应，阳极生成2mol甲酸，根 据得失电子守恒，B电极生成3mol甲酸，两极共生成5mol! 甲酸，故C错误；乙二醇中碳原子采用sp3杂化，二氧化碳 中C原子采用sp杂化，甲酸中两个碳原子采用sp2杂化，： 故D正确。 7.答案D 解析a电极失去电子，附近负电荷减少，为了淡化海水， 阴离子通过交换膜I向左移动，A正确：由分析可知，b为 正极，电极反应式为2H时+2e一H2↑，则消耗氢离子， pH增大，B正确；a极电极反应式：2CN+12OH一 10e-=2CO3+N2↑+6H20,C正确；26gCN的物 质的量为1mol,根据选项A分析可知，消耗1 mol CN时 转移5mol电子，根据电荷守恒可知，可同时处理5mol: NaCl,其质量为292.5g,但是海水中还含有SO等杂质 离子，故除去NaCl的质量小于292.5g,D错误。 8.答案C 解析放电时，锌基电极为负极，镍基电极为正极，正极的 电势高于负极，即镍基电极的电势高于锌基电极，A正确； 放电时，阳离子向正极移动，K十向镍基电极移动，B正确； 充电时镍基电极连接电源正极，为阳极，i失去电子生成 为Ni(OH)2,电极反应式为Ni+2OH-2e一 Ni(OH)2,消耗了OH,镍基电极附近溶液pH减小，C错 误：充电时，锌基电极接电源负极，为阴极，ZCO3· 3Zn(OH),得到电子生成Zn和碳酸根，电极反应式为 2ZnCOs.3Zn(OH)2 +10e-5Zn+2CO+60H-,D 正确。 题型强化练（十四） 1.答案D 解析CoP为阴极，接直流电源的负极，即连接铅蓄电池的 铅电极，A正确；左侧电极生成OH,右侧电极消耗 OH厂，左侧)H需要迁移到右侧，离子交换膜是阴离子交 换膜，B正确；C0P为阴极，根据电极反应式可知，合成 1mol偶氨化合物，需转移8mol电子，C正确；Ni2P为阳 极，发生氧化反应，电解质溶液为碱性，电极反应为 ·26 RCH3NH2+4OH-4e一=RCN+4H2O,D错误。 2.答案C 解析由分析知，电极A为阳极，接电源正极，发生氧化反 应，A正确；由分析知，离子交换膜为阳离子交换膜，钠离 子移向右室，氧气放电生成氢氧根离子，获得浓度较高的 NaOH溶液，B正确：电极B上的氧气放电生成氢氧根离 子，电极反应式为：O2十2H20十4e一40H,C错误： 与传统的电解饱和食盐水对比，氧气更容易在阴极放电， 从而能降低电解电压，减少能耗，D正确。 3.答案D 解析M极C6H12O6转化为CO2,碳元素化合价升高，M 极为原电池负极，负极电势低于正极电势，A错误；升高温 度微生物容易失去活性，影响电池工作效率，B错误；未指 明CO2所处的温度和压强，C错误；M极为负极，发生氧化 反应，有机物被氧化生成C)2,根据电子守恒、电荷守恒、 原子守恒可得电极反应式为：C6H12O6-24e十6H2O --6CO2↑+24H+,D正确。 4.答案A 解析该装置为质子交换膜，只允许H通过，S0不能 透过，所以阴区的SO不会迁移到阳极区，故A错误；阴 极发生还原反应，H十得电子生成H2,所以图中a代表 H2,故B正确；阳极反应为2SO-2e==S2(O层，理论 上回路中通过1mol电子，产生0.5mol(NH4)2S2Os,但 由于电解过程中可能有副反应等，实际产生的 (NH4)2S2Os小于0.5mol,故C正确；阳极上SO氧化 成S2O号，电极反应式为2SO号-2e=-S2O号，故D正 确。 5.答案C 解析由题干图示信息可知，Cu作阳极，电极反应为：Cu -2e—Cu2+,Fe作阴极，电极反应为：Cu2++2e Cu,2H+十2e一H2↑，经检验，电解液中有Fe2+,说明 阴极上有Cu析出可于Fe形成局部原电池反应，正极反应 为：2H++2e—H2↑，负极反应为：Fe-2e—Fe2+, 则Cu覆盖Fe表面越多，该电池反应越弱。由分析可知， 阴极表面产生气体的反应可能为2H十十2e一H2个，A 正确：由题千信息可知，一段时间后，气体减少，表面有红 色固体，即Cu覆盖在Fe电极表面，导致气体减少，B正确： 由分析可知，阳极电极反应为：Cu一2e一Cu2+,阴极电 极反应为：Cu2+十2e-==Cu,2H+十2e-=H2个，根据 电子守恒可知，电镀完成后，阳极减少的质量大于阴极增 加的质量，C错误；由题千信息可知，电解液中有Fe2,故 向电解后的溶液中滴加KSCN溶液，不会变成血红色，D 正确。 6.答案D 解析根据Li移动方向可知：b极为正极，a极为负极；充 电时，b极为阳极，a极为阴极，故电极电势b极高于a极， A正确；放电时，电子由负极流出经外电路负载流入正极 b,B正确；充电时，b极为阳极，失去电子，电极反应为：L LaZrTaO-xe一xLi计+Li-LaZrTaO,C正确；放电 时：外电路通过1mol电子时，b极减少1 mol Li,质量为 7g,a极1 mol Li计得到电子变为锂增重7g,充电时：外电！ 路通过1mol电子时，a极失去电子迁移1 mol Li+到b极，a 极质量减少7g,b极1 mol Li计得到电子变为锂增重7g, 两电极质量变化差值为14g,D错误。 7.答案C 解析板状碳封装镍纳米晶体是阳极，b是电源正极、是 负极，电极电势：a<b,故A错误；板状碳封装镍纳米晶体 是阳极，电解池中阳离子向阴极移动，H+向a极移动，故B 错误；a是阴极，阴极水得电子生成氢气和氢氧根离子，电 路中转移2mol电子，阴极生成1mol氢气和2mol)H, 同时双极膜有2molH十移入a极区，所以阴极区pH不！ 变，故C正确；a为阴极，X为氢气，则每产生1molH2转 移2mol电子，双极膜中有2 mol OH移向阳极，同时有 2molH十移向阴极，双极膜中质量减少36g,故D错误。 题型强化练（十五） 1.答案C 解析由题千装置可知，左侧为CH:OCH3燃料电池，a电 极为负极，电极反应为：CH3OCH3-12e+16OH厂一 2CO5十11H2),b电极为正极，电极反应为：O2十4e+ 2H2O一一4OH,C与电源正极相连是阳极，电极反应为： 2H2O-4e一4H+O2↑，d与电源负极相连是阴极， 电极反应为：2CH2=-CHCN+2H++2e NC(CH2)4CN。由分析可知，a电极为负极，电极反应为： CH:OCH3-12e+16OH—2CO号+11H2O,故①室 没有无色气体产生，A错误；c与电源正极相连是阳极，则c: 电极上发生氧化反应，B错误；d与电源负极相连是阴极，d 电极发生的反应为2CH2=CHCN+2H+2e NC(CH2)4CN,C正确：题千未告知气体所处的状态，无法 计算气体的物质的量，D错误。 2.答案D 解析M电极为燃料电池的负极，氧离子作用下乙烷失去 电子发生氧化反应生成二氧化碳和水，电极反应式为 C2H6-14e+7O2-—2CO2+3H2O,故A正确：铬元素 最终以氢氧化铬形式除去而达到处理酸性含铬废水的目 的，故B正确；与M电极相连的右侧铁电极为阴极，氢离子 在阴极得到电子发生还原反应生成氢气，右侧的铁电极更 换为石墨电极，此时仍然是氢离子在阴极得到电子发生还 原反应生成氢气，不会影响对废水处理，故C正确；每处理 掉0.2mol重铬酸根离子，需要1.2 mol Fe2+,若电解过程 中，电子的有效利用率为60%，由得失电子数目守恒可知， 理论上N电极需要通入标准状况下氧气的体积为 1.2mol×2 60%一×22.4L/mol=22.4L,故D错误。 3.答案D 解析由原理图可知：放电时电极M发生还原反应：VO +2H++e→VO2++H2O,推出M为正极，N为负极， 电解液中H十应由负极区移向正极区，即由Ⅱ室移向I室，！ 故A错误；充电时电极M为阳极，发生氧化反应，电极反！ 应为VO3++H2O-e一VO2+2H+,故B错误；草酸！ ·26 是弱酸，反应的离子方程式应为V2O5十H2C2O1十4H -一2VO3++2CO2◆+3H2O,故C错误；电解时阴极发生 还原反应，电极反应为VO++e+2H+一V3++ H2O,故D正确。 4.答案D 解析甲池为原电池，阳离子向正极移动，则质子向P2电 极移动，A正确；当转移2mol电子时，甲池消耗1mol SO2,乙池生成1molC12,故甲池中消耗的SO2和乙池中 生成的C2的物质的量之比为1：1，B正确；乙池中左侧加 入的饱和NCI溶液中，钠离子向阴极B移动，用于制备 NOH,故乙池应选用阳离子交换膜，C正确；将阳极的反 应×2加上阴极的反应得到总反应为4NaCl十2H2)十O2 电解4NaOH+2C,,D错误。 5.答案B 解析放电时，Zn失去电子生成[Zn(OH)4]-,则Zn板 为负极，电极方程式为：Zn十4OH一2e一 [Z(OH)4]-,正极为硝酸根离子被还原为氨气，正极的 电极反应式：NO5+8e-+6H2O—NH3+9OH,此时 )H一通过离子交换膜由左侧移向右侧：充电时，阴极的电 极反应式：[Zn(OH)4]2-+2e--Zn+4OH,阳极的乙 醇被氧化为乙酸，电极方程式为：C2HOH一4e十4OH ==CH COOH十3H,),此时OH一通过离子交换膜由右 侧移向左侧，且生成的氨气和醋酸反应生成 CH COONH4。A.放电时，Zn作负极，Ru一Ni(OH)2为 电池正极，故A正确；充电时，阴极的电极反应式： [Zn(OH)4]2-+2e一Zn+4OH,反应成氢氧根离子， 阴极区溶液的碱性增强，故B错误；放电时，正极的电极反 应式：NO3+8e+6H2O一NH3+9OH厂，故C正确； 放电时，正极的电极反应式：NO5+8e+6H2)一NH 十9OH一，充电时，阳极的乙醇被氧化为乙酸，电极方程式 为：C2HOH-4e+4OH=CH3COOH+3H2O,若正 极区恰好生成1mol醋酸铵，则转移4mol电子，负极消耗 2 mol Zn,质量减小130g,故D正确。 6.答案D 解析装置B中，d极2Fe2+-2e—2Fe3+,作原电池 的负极；C极2H十+2e一H2个，作原电池的正极，则装 置B为原电池。装置A为电解池，a极与电源的负极相连， 作电解池的阴极，在该电极，CO2得电子产物与电解质反 应生成CO和HCO5,电极反应式为3CO2+2e+H2O 一一CO十2HC()3;b极与电源正极相连，为电解池的阳极， 食盐水中的CI失电子生成C2,电极反应式为2CI厂一 2e=Cl2↑。装置A中，左侧HCO3透过离子交换膜 M进入中间盛有NaHCO3溶液室，右侧Na透过离子交 换膜N进入中间盛有NaHCO3溶液室，使NaHCO溶液 由稀变浓，食盐水由浓变稀：离子交换膜M为阴膜，离子交 换膜N为阳膜。由分析可知，电极a为阴极，CO2得电子 产物与电解质反应生成C)和HCO3,电极反应式：3CO2 +2e+H2O-C0+2HCO3,A不正确；装置A中，食 盐水中CI厂失电子生成C2从溶液中逸出，Na透过阳离 子交换膜N进入中间NaHCO3溶液室，从而使NaCI溶液