专题过关作业(15) 选择题突破 电解原理及其应用(含隔膜应用)（学生用书Word版）-【高考快车道】2026年高考化学大二轮专题复习与策略

专题过关作业(十五) 选择题突破电解原理及其应用(含隔膜应用) (分值：35分) (每小题5分，每小题有一个或两个选项符合题目要求) 1．(2025·石家庄模拟)高纯镓是制备第三代半导体的重要原料，其化学性质与铝相似。如图为工业精炼镓的装置示意图。下列说法不正确的是(　　) A．阴极的电极反应为Ga＋2H2O＋3e-===Ga＋4OH- B．电解过程中，阳极室中OH-的物质的量减小 C．电路中每转移3 mol电子，理论上粗镓熔融液减少70 g D．电解后粗镓中的Zn、Fe以离子形式进入NaOH溶液中 2．(2025·六盘水一模)采用电解法电解葡萄糖(C6H12O6)溶液可同时制备山梨醇(C6H14O6)和葡萄糖酸(C6H12O7)，电解原理如图所示。已知双极膜中水解离的H+和OH-在电场作用下向两极迁移。下列说法错误的是(　　) A．M极与电源的负极相连 B．双极膜产生的OH-会移向N极 C．阴极的电极反应：C6H12O6＋2e-＋2H+===C6H14O6 D．每生成1 mol山梨醇，理论上共消耗1 mol葡萄糖 3．(2025·黑龙江九师联盟4月联考)某研究团队构建了一种钌基染料敏化光阳极，以LiBr为电子传输中介，以水为氧源，实现了对烯烃的高效高选择性光电催化环氧化。电化学装置如图所示： 下列说法错误的是(　　) A．添加LiBr的目的只是增强电解质溶液的导电性 B．电子由FTO极经外电路流向Pt极 C．阳极区能发生反应＋Br2＋H2O―→＋2Br-＋2H+ D．标准状况下，Pt极收集2.24 L气体时，有0.2 mol e-转移 4．(2025·淄博模拟)科学家为消除酸性工业废水中甲醛的危害，利用驱动耦合电催化实现了CO2与HCHO转化为高附加值的产品HCOOH。如图是耦合电催化反应系统原理图示。下列有关说法不正确的是(　　) A．Cu管负载Cu纳米绒电极为阳极 B．反应过程中H+从左极室向右极室移动 C．电路中通过2 mol电子时，在装置中可生成1 mol HCOOH D．阳极的电极反应式为HCHO＋H2O－2e-===HCOOH＋2H+ 5．(2025·巴中一诊)电解法制取苯甲酸甲酯的相关原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．a为直流电源的正极，电子流向：b→N→M→a B．M极的电极反应为SO2＋2Br-－2e-===SO2Br2 C．生成22.4 L H2时，理论上可得136 g苯甲酸甲酯 D．SO2＋Na2SO3⥫⥬Na2S2O5属于氧化还原反应 6．(2025·济宁质检)二氧化碳电化学甲烷化技术在能源储存、温室气体减排和可持续发展方面具有重要意义。如图装置中双极膜中间层中的H2O解离为H+和OH-，并在直流电场作用下分别向两极迁移。下列有关说法错误的是(　　) A．电极a连接直流电源正极 B．电极b的反应式为CO2＋8H+＋8e-===CH4＋2H2O C．电池工作时，Cl-不能透过双极膜向电极a迁移 D．每生成1 mol甲烷，双极膜处有4 mol的H2O解离 7．(2025·聊城一模)为了从海水中提取锂，某团队设计了如图所示的电解池。保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将甲池、乙池电极两两互换，在乙池中实现锂的富集。下列说法正确的是(　　) A．膜a为阴离子交换膜 B．电极1应与电极3互换 C．电极4连接电源的负极 D．理论上，电路中通过1 mol电子时，乙池中电解液质量增加42.5 g 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题过关作业(十五) 1．D　[电解精炼法提纯镓时，粗镓熔融液在阳极上失电子，即铂电极Ⅰ作阳极，铂电极Ⅱ作阴极，电解池中的阴、阳极分别与电源的负、正极相接，即M为电源负极，N为电源正极，阳极上活动性强的金属Zn、Ga失电子进入溶液中，镓离子与溶液中的氢氧根离子结合生成Ga，然后Ga在阴极得电子生成镓，阳极反应为Ga－3e-＋4OH-===2H2O＋Ga，阴极反应为2H2O＋Ga＋3e-===Ga＋4OH-。电解后粗镓中的Zn失电子以离子形式进入粗镓熔融液，而不是NaOH溶液中，Fe的金属活动性比Ga弱，不发生反应，D不正确。] 2．D　[由题图可知，M极葡萄糖被还原为山梨醇，为阴极，电极反应式为C6H12O6＋2e-＋2H+===C6H14O6，N极溴离子失电子被氧化为溴单质，为阳极，电极反应式为2Br-－2e-===Br2，在碱性环境下葡萄糖被Br2氧化成葡萄糖酸，则阳极区制备葡萄糖酸的总反应为C6H12O6－2e-＋2OH-===C6H12O7＋H2O。M极为阴极，与电源的负极相连，A正确；双极膜产生的OH-会移向阳极，即N极，B正确；M极葡萄糖被还原为山梨醇，为阴极，电极反应式为C6H12O6＋2e-＋2H+=== C6H14O6，C正确；根据上述分析和得失电子守恒可知，每生成1 mol山梨醇，转移2 mol电子，理论上共消耗2 mol葡萄糖，D错误。] 3．A　[由题图可知，光照射到染料分子，释放出电子，发生氧化反应，FTO极为阳极，Pt极为阴极。溴化锂是强电解质，起两个作用：一是增强电解质溶液的导电性；二是提供溴离子，产生溴单质，利用溴单质氧化制，A错误；电子由阳极(FTO极)流出，经外电路流向阴极(Pt极)，B正确；在阳极区溴单质参与反应制备环氧烷：＋Br2＋H2O―→＋2Br-＋2H+，C正确；Pt极的电极反应式为2H+＋2e-===H2↑，标准状况下，2.24 L H2的物质的量为0.1 mol，生成0.1 mol H2时有0.2 mol e-转移，D正确。] 4．AC　[b连接的左侧电极区域内加入HCHO生成HCOOH，C元素化合价升高，此电极为阳极，连接电源正极(b)，电极反应式为HCHO＋H2O－2e-===HCOOH＋2H+，则右侧电极为阴极，连接电源负极(a)，电极反应式为CO2＋2H+＋2e-===HCOOH。Cu管负载Cu纳米绒电极为阴极，A不正确；反应过程中阳离子H+从阳极向阴极移动，即从左极室向右极室移动，B正确；电路中通过2 mol电子时，在装置中可生成2 mol HCOOH，C不正确；根据分析可知，阳极的电极反应式为HCHO＋H2O－2e-===HCOOH＋2H+，D正确。] 5．B　[由Pt电极(N)上H+得电子生成H2可知，N 极为阴极，接电源负极b，则石墨电极(M)为阳极，接电源正极a。外电路中电子应从阳极M流向电源正极a，再经电源内部到负极b，最后到阴极N，电子不能经过电解质溶液，A错误；在阳极M上，SO2发生失电子的反应生成SO2Br2，其电极反应式为SO2＋2Br-－2e-===SO2Br2，B正确；H2的状态未知，不能根据H2的体积计算H2的物质的量和苯甲酸甲酯的质量，C错误；反应SO2＋Na2SO3⥫⥬Na2S2O5中硫元素的化合价均为＋4，无化合价变化，故该反应不属于氧化还原反应，D错误。] 6．D　[电解池右侧是CO2得电子生成CH4，发生还原反应，b为阴极，电极反应式为CO2＋8e-＋8H+===CH4＋2H2O，左侧电极a为阳极，发生氧化反应，双极膜解离出的H+向阴极移动，OH-向阳极移动。根据阴极反应式CO2＋8H+＋8e-===CH4＋2H2O可知，每生成1 mol甲烷，有8 mol电子通过电路，双极膜处有8 mol的H2O解离，D错误。] 7．D　[保持电源正负极不变，每运行一段时间后，将甲池、乙池电极两两互换，在乙池中实现锂的富集，说明电极1的电极反应式为Li+＋e-＋FePO4===LiFePO4，电极1为阴极，则电极2、3、4分别是阳极、阴极、阳极，电极4上发生的电极反应为LiFePO4－e-===Li+＋FePO4。由于电极1上电极反应需要消耗锂离子，所以膜a为阳离子交换膜，A错误；电极1应与电极4互换，B错误；电极4为阳极，所以电极4连接电源的正极，C错误；乙池中，电极3的电极反应式为AgCl＋e-===Ag＋Cl-，电极4的电极反应式为LiFePO4－e-===Li+＋FePO4，理论上，电路中通过1 mol电子时，乙池中电解液增加的质量相当于1 mol LiCl的质量，其质量为1 mol×42.5 g·mol-1＝42.5 g，D正确。] 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $