大单元四 选择题突破(三) 电解原理的多方面应用-【优化探究】2026年高考化学二轮专题复习课时作业巩固提升课件（单选版）

2 3 4 5 6 7 1 1.(2025·河北邯郸调研考试)某课题组通过如图所示电化学方式,以DCM/H2O为共溶剂,首次实现了Langlois(CF3SO2Na)试剂作为三氟甲基及二氧化硫给体与N-芳基氰胺反应,合成了具有潜在应用价值和生物活性的物质Ⅴ。下列说法错误的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 1 A.电极电势:M>N B.随反应进行,CF3SO2Na浓度的降低,会导致电子传递效率降低 C.反应一段时间后,溶液的pH升高 答案:D 2 2 3 4 5 6 7 1 3 2 3 4 5 6 7 1 2.(2025·安徽皖北协作体模拟)二苯重氮甲烷( )在抗生素的制备 过程中起关键作用。以二苯甲酮腙( )为前体合成二苯重氮 甲烷的原理如图所示。 下列说法错误的是(　　) 4 2 3 4 5 6 7 1 A.I-为催化剂 B.若以铅蓄电池为电源,则与石墨一极相连的为PbO2电极 C.阴极的电极反应为2H++2e-===H2↑ D.理论上生成1 mol H2的同时生成1.5 mol二苯重氮甲烷 答案:D 5 2 3 4 5 6 7 1 解析:由图可知,石墨电极上发生失去电子的氧化反应,电极反应为2I--2e-===I2,则石墨电极为阳极,Ni电极为阴极,电极反应为2H++2e-===H2↑,阳极 上生成的I2与 反应生成HI和 ,据此解答。A.由图可知,I-在阳极上先消耗,最后又重新生成,相当于催化剂,A项正确;B.根据分析可知,石墨电极为阳极,与外电源正极相连,则与铅蓄电池的PbO2电极相连,B项正确;C.由分析可知,阴极的电极反应为2H++2e-===H2↑,C项正确;D.理论上生成1 mol H2转移2 mol电子,则阳极生成1 mol I2,根据原子守恒可知生成1 mol二苯重氮甲烷,D项错误。 6 2 3 4 5 6 7 1 3.(2025·河北唐山模拟预测)近日,武汉大学某教授团队以廉价易得的氘水(D2O)为氘源,在温和条件下实现了芳烃的还原氘代反应,其原理如图所示。 下列叙述正确的是(　　) A.电子由电源负极流向b极 B.b极上发生还原反应 C.a极电极反应为 +6D2O+6e-=== +6OD- D.标准状况下,收集11.2 L Y2气体时转移电子数目约为6.02×1023 C 7 2 3 4 5 6 7 1 8 2 3 4 5 6 7 1 4.(2025·河南许平汝名校模拟)一定条件下,利用如图所示装置可实现苯的电化学储氢(苯→环己烷,忽略其他有机物)。 下列说法错误的是(　　) A.B端为电源的正极 B.生成环己烷的电极反应为 +6H++6e-=== C.反应中生成环己烷的物质的量为1.4 mol D.电极D产生的n(环己烷)∶n(H2)=3∶5 C 9 2 3 4 5 6 7 1 解析:苯生成环己烷发生还原反应,由此可知电极D为阴极,电极E为阳极,A端为电源的负极,B端为电源的正极,据此解答。A.由分析可知,B端为电源的正极,A正确;B.生成环己烷是还原反应,电极反应为 +6H++6e-=== , B正确;C.假设阴极只发生苯生成环己烷的反应,由苯生成环己烷的电极反应可知,反应前后物质的量不变,则生成环己烷为10×(24%-10%)=1.4 mol,转移电子为1.4 mol×6=8.4 mol,阳极生成2.8 mol O2,转移电子为2.8 mol×4=11.2 mol,转移电子不守恒,说明阴极还有H+得电子生成H2,故假设不成立,C错误;D.设电极D生成x mol H2、y mol环己烷,则2x+6y=11.2,含苯10%的气体的总物质的量为(10+x) mol,则有10×24%-y=(10+x)×10%,得x=2,y=1.2,则电极D产生的n(环己烷)∶n(H2)=3∶5,D正确。 2 3 4 5 6 7 1 11 2 3 4 5 6 7 1 A.相同电量下H2理论产量是传统电解水的1.5倍 B.阴极反应:2H2O+2e-===2OH-+H2↑ C.电解时OH-通过阴离子交换膜向b极方向移动 D.阳极反应:2HCHO-2e-+4OH-===2HCOO-+2H2O+H2↑ 答案:A 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1 即转移2 mol电子时,阴、阳两极各生成1 mol H2,共2 mol H2,而传统电解水:2H2O2H2↑+O2↑,转移2 mol电子,只有阴极生成1 mol H2,所以相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍,故A错误;B.阴极水得电子生成氢气,阴极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-,故B正确;C.由电极反应可知,电解过程中阴极生成OH-,负电荷增多,阳极负电荷减少,要使电解质溶液呈电中性,OH-通过阴离子交换膜向阳极移动,即向b极方向移动,故C正确;D.由以上分析可知,阳极反应为2HCHO-2e-+4OH-===2HCOO-+2H2O+H2↑,故D正确。 2 3 4 5 6 7 1 6.(2025·河南南阳内乡模拟)羟基自由基(·OH)具有极强的氧化能力,它能有效地氧化降解废水中的有机污染物。在直流电源作用下,利用双极膜电解池产生羟基自由基(·OH)处理含苯酚废水和含甲醛废水,原理如图所示。已知:双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-。下列说法正确的是(　　) 15 2 3 4 5 6 7 1 A.M极为阴极,电极反应:O2-2e-+2H+===2·OH B.双极膜中H2O解离出的H+透过膜a向N极移动 C.每处理6.0 g甲醛,理论上有0.4 mol H+透过膜b D.通电一段时间后,理论上苯酚和甲醛转化生成CO2的物质的量之比为6∶7 答案:D 16 2 3 4 5 6 7 1 解析:由图可知,M极通入O2,发生反应生成自由基·OH,电极反应为O2+2e-+2H+===2·OH,即M作阴极,N为阳极,以此解答。A.M极通入O2,发生反应生成自由基·OH,电极反应为O2+2e-+2H+===2·OH,M作阴极,A错误;B.M为阴极,N为阳极,双极膜中H2O解离出的H+透过膜b向M极移动,B错误;C.1 mol甲醛生成1 mol CO2转移4 mol电子,6.0 g甲醛为0.2 mol,因此有0.8 mol H+透过膜b,C错误;D.根据氧化还原反应规律,1 mol甲醛生成1 mol CO2转移4 mol e-,1 mol苯酚(C6H6O)生成6 mol CO2转移28 mol e-,理论上苯酚和甲醛转化生成CO2的物质的量之比为6∶7,D正确。 17 2 3 4 5 6 7 1 7.(2025·陕晋青宁天一大联考)直接以氮气为氮源的合成化学,具有极其重要的经济效益和基础科学意义。某研究小组制备HNO3的电解原理示意图如图1所示,电极a表面生成HNO3的可能途径如图2所示。下列叙述错误的是(　　) 18 2 3 4 5 6 7 1 A.电极a与外接电源的正极相连 B.电解一段时间后,理论上右侧电解液浓度变大,溶液的pH增大 C.左侧电解液中的H+经质子交换膜移向右侧 D.每制备1 mol HNO3,理论上得到的H2在标准状况下的体积至少为56 L 答案:B 19 2 3 4 5 6 7 1 解析:从氮元素的化合价升高判断,电极a发生氧化反应,电极a是阳极,则电极b是阴极。A.电极a是阳极,电极a与外接电源的正极相连,A项正确;B.电解过程中,右侧电解液发生反应:2H2O+2e-===H2↑+2OH-,左侧电解液中的H+通过质子交换膜后中和生成的OH-,理论上右侧电解液浓度不变,溶液的pH不变,B项错误;C.电极a为阳极,电极b为阴极,阳离子向阴极移动,故左侧电解液中的H+经质子交换膜移向右侧,C项正确;D.电极a表面生成N的电极反应:N2-10e-+6H2O===2N+12H+,考虑电极副反应:2H2O-4e-===4H++O2↑,制备1 mol HNO3电路中转移的电子至少为5 mol,结合电子守恒可知,理论上得到的H2至少为2.5 mol,标准状况下的体积至少为56 L,D项正确。 D.M电极的总反应为CF3S+-e-=== 解析:N极上H+发生还原反应得到H2,N为阴极,M为阳极,发生氧化反应。A.M为阳极,N为阴极,电极电势:M>N,A正确;B.由图可知,CF3SO2Na参与反应,随反应进行,CF3SO2Na浓度的降低,会导致电子传递效率降低,B正确;C.反应一段时间后,溶液中H+生成了氢气,H+浓度减小,溶液的pH升高,C正确;D.根据分析,M为阳极,发生氧化反应,反应物CF3S中S的化合价为+4价,生成物中S的化合价为+6价,失去2个电子,M电极的总反应为CF3S+-2e-===+H+,D错误。 解析:根据图示,a极上发生还原反应转化为,a极为阴极,b极为阳极。A.由分析知,a极上发生还原反应,故a极为阴极,b极为阳极,电子由电源负极流向阴极(a极),A项错误;B.阳极(b极)发生氧化反应,B项错误;C.根据物质转化可知,a极电极反应为+6D2O+6e-===+6OD-,C项正确;D.Y2为O2,b极电极反应为2D2O-4e-===4D++O2↑,标准状况下,11.2 L O2的物质的量为0.5 mol,生成0.5 mol O2,转移2 mol电子,数目约为2×6.02×1023,D项错误。 5.(2025·天津十二校联考模拟)“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题,科技工作者设计耦合HCHO高效制H2的方法,装置如图所示。部分反应机理为+H2。下列说法错误的是(　　) 解析:据图示可知,b电极上HCHO转化为HCOO-,而HCHO转化为HCOO-为氧化反应,所以b电极为阳极,a电极为阴极,HCHO为阳极反应物,由题干部分反应机理+H2,可写出阳极反应为2HCHO-2e-+4OH-===2HCOO-+2H2O+H2↑,阴极水得电子生成氢气,阴极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-。A.由以上分析可知,阳极反应为2HCHO- 2e-+4OH-===2HCOO-+2H2O+H2↑,阴极反应为2H2O+2e-===H2↑+2OH-, $