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电化学中有机物的转化
【研析真题 明方向】
1．(2024·湖北卷)我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂，用H2C2O4和NH2OH电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中H2O解离的H+和OH－在电场作用下向两极迁移。已知在KOH溶液中，甲醛转化为
HOCH2O－，存在平衡HOCH2O－＋OH－[OCH2O]2－＋H2O。Cu电极上发生的电子转移反应为
[OCH2O]2－－e－＝HCOO－＋H·。下列说法错误的是( )
A．电解一段时间后阳极区c(OH－)减小
B．理论上生成1 mol H3N+CH2COOH双极膜中有4 mol H2O解离
C．阳极总反应式为2HCHO＋4OH－－2e－＝2HCOO－＋H2↑＋2H2O
D．阴极区存在反应H2C2O4＋2H+＋2e－＝CHOCOOH＋H2O
2．(2024·黑吉辽卷)“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：。下列说法错误的是( )
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＋4OH－－2e ＝2HCOO－＋2H2O＋H2↑
3．(2024·湖南卷)在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质K4C6N16时，伴随少量O2生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是( )
A．电解时，OH－向Ni电极移动 B．生成C6N164－的电极反应：2C3N8H4＋8OH－－4e－===C6N＋8H2O
C．电解一段时间后，溶液pH升高 D．每生成1 mol H2的同时，生成0.5 mol K4C6N16
4．(2024·江西卷)我国学者发明了一种新型多功能甲醛﹣硝酸盐电池，可同时处理废水中的甲醛和硝酸根离子(如图)。下列说法正确的是( )
A．CuAg电极反应为2HCHO＋2H2O－4e－＝2HCOO－＋H2↑＋2OH－
B．CuRu电极反应为NO＋6H2O＋8e－＝NH3↑＋9OH－
C．放电过程中，OH－通过质子交换膜从左室传递到右室
D．处理废水过程中溶液pH不变，无需补加KOH
5．(2023·全国甲卷)用可再生能源电还原CO2时，采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A．析氢反应发生在IrOx－Ti电极上
B．Cl－从Cu电极迁移到IrOx－Ti电极
C．阴极发生的反应有：2CO2＋12H+＋12e－＝C2H4＋4H2O
D．每转移1 mol电子，阳极生成11.2 L气体(标准状况)
6．(2023·重庆卷)电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述 错误的是( )
A．电极a为阴极
B．H+从电极b移向电极a
C．电极b发生的反应为：
D．生成3 mol半胱氨酸的同时生成1 mol烟酸
7．(2023·河北卷)我国科学家发明了一种以和为电极材料的新型电池，其内部结构如下图所示，其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时，电极材料转化为。下列说法错误的是( )
A．充电时，b电极上发生还原反应
B．充电时，外电源的正极连接b电极
C．放电时，①区溶液中的SO向②区迁移
D．放电时，a电极的电极反应式为MnO2＋4H+＋2e－===Mn2＋＋2H2O
9．(2022·重庆卷)硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。下列说法错误的是(　　)
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A．惰性电极2为阳极 B．反应前后WO、WO数量不变
C．消耗1 mol氧气，可得到1 mol硝酮 D．外电路通过1 mol电子，可得到1 mol水
【巩固练习】
1．我国科技工作者设计了一种CO2转化的多功能光电化学平台，实现了CO生产与塑料到化学品的协同转化，其原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
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A．光催化电极的电势：a>b
B．电池工作时，负极区溶液的pH减小
C．正极区的电极反应为CO2＋2e－＋2HCO===CO＋2CO＋H2O
D．当电路中通过1 mol电子时，正极区溶液质量增大39 g
2．某生物质电池原理如下图所示，充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸。下列说法正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\442化学（二轮卷\\402HXA291.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA291.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA291.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮刷题首选卷-化学\\全书完整Word文档\\分Word文档\\小题各个击破\\402HXA291.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．放电时，正极电极反应为 INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\442化学（二轮卷\\402HXA292.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA292.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA292.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮刷题首选卷-化学\\全书完整Word文档\\分Word文档\\小题各个击破\\402HXA292.TIF" \* MERGEFORMATINET ＋H2O－2e－=== INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\442化学（二轮卷\\402HXA293.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA293.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA293.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮刷题首选卷-化学\\全书完整Word文档\\分Word文档\\小题各个击破\\402HXA293.TIF" \* MERGEFORMATINET ＋2H＋
B．放电时，Co0.2Ni0.8(OH)2转化为Co0.2Ni0.8OOH
C．充电时，K＋通过交换膜从左室向右室迁移
D．充电时，阴极电极反应为 INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\442化学（二轮卷\\402HXA292.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA292.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA292.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮刷题首选卷-化学\\全书完整Word文档\\分Word文档\\小题各个击破\\402HXA292.TIF" \* MERGEFORMATINET ＋2H2O＋2e－=== INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\442化学（二轮卷\\402HXA294.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA294.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA294.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮刷题首选卷-化学\\全书完整Word文档\\分Word文档\\小题各个击破\\402HXA294.TIF" \* MERGEFORMATINET ＋2OH－
3．一种新型醌类()酸碱混合电池具有高能量密度和优异的循环稳定性。该电池工作示意图如下，下列说法错误的是(　　)
A．放电时，a极周围溶液pH增大
B．c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜
C．充电时，中间室K2SO4溶液浓度增大(假设溶液体积保持不变)
D．充电时b极电极反应式为＋2H2O＋2K＋＋4e－===＋2OH－
4．利用下图的电化学装置，可实现对CO2的固定。下列说法错误的是 (　　)
A．ClO向b电极移动 B．a电极的电极反应式为
C．电解过程中有H＋生成 D．b电极的Pt用Cu代替后总反应不变
5．科研人员以间硝基甲苯为原料，采用间接成对电解方法合成间氨基苯甲酸。两极材料分别采用Pb、PbO2，电解质溶液为H2SO4溶液。反应的原理示意图如下，下列说法不正确的是(　　)
A．a电极为电解池阴极
B．b电极反应式为2Cr3＋＋7H2O－6e－===Cr2O＋14H＋
C．1 mol间硝基甲苯氧化为1 mol间硝基苯甲酸时，转移8 mol e－
D．产品既可与酸反应，也可与碱反应
6．间接电解法合成苯甲醛的原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．电极a与电源负极相连
B．氧化池中产生的苯甲醛对a极反应没有干扰
C．电解结束后，电解池阴极区溶液pH升高(忽略溶液体积变化)
D．“氧化池”中发生反应：＋4Mn3＋＋H2O＋4Mn2＋＋4H＋
7．利用燃料电池原理可处理高浓度的氨氮废水，同时电解含有苯酚、乙腈(CH3CN)的水溶液合成扑热息痛()，装置如图所示，其中a、b的电极材料为石墨。下列说法正确的是(　　)
A．溶液中的H＋由甲室向乙室迁移
B．工作一段时间后，甲室溶液pH下降
C．乙室每产生1 mol N2，a电极理论上可产生H2 33.6 L(标准状况下)
D．丙室中反应的总方程式为
8．水系有机液流电池作为大规模储能技术，在实现可再生能源高效利用方面展现出良好的应用潜力。一种新型有机液流电池的工作原理如图。下列说法不正确的是(　　)
INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX687.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "F:\\待考\\441化学（二轮书创新版\\402HX687.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李艳普\\艳普\\441化学（二轮书创新版\\第一部分 小题各个击破\\402HX687.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "G:\\360MoveData\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮专题复习冲刺方案-化学-创新版\\全书完整Word文档\\分Word文档\\第一部分 小题各个击破\\402HX687.TIF" \* MERGEFORMATINET
A．放电时，正极反应式为[Fe(CN)6]3－＋e－===[Fe(CN)6]4－
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．充电时，阴极的电极反应式为
D．通过增大泵的功率提高液体的流速，可以增大电池的电流量
9．由辛二腈[CN(CH2)6CN]制备巴豆腈(2－丁烯腈，即CH3CH==CHCN，非气态)的原理如图所示，下列说法正确的是(　　)
已知：电流效率＝×100%。
A．催化电极a与电源负极相连，电势：催化电极a<催化电极b
B．电子移动方向：催化电极a电源催化电极b阴离子交换膜催化电极a
C．催化电极b上发生反应2HCO＋2e－===H2↑＋2CO
D．若催化电极b上生成7 mol气体时，催化电极a生成15 mol气体，则电流效率约为93%
10．光电催化CO2还原为含C化合物，不仅实现了CO2的高效转化和利用，并且为合成碳氢化合物提供了一条新的途径，其工作原理如下。下列分析错误的是(　　)
A．装置中隔膜为质子交换膜
B．该装置的能量来源是光能和电能
C．阴极产生乙烯的电极反应为2CO2＋12e－＋12H＋===C2H4＋4H2O
D．每产生32 g氧气，电路中转移电子数为4NA
11．某大学化学团队合成了高曲率的NiCo2O4纳米针尖电极催化剂，实现了溴自由基介导的环氧氯丙烷无膜电合成，其工作原理如图所示。已知：NiCo2O4具有较低的·OH和·Br生成能垒、较高的·OH氧化的能垒和固定的Br吸附位点，同时抑制析氧和析溴竞争反应。下列说法错误的是(　　)
A．电极a接电源的正极
B．Ⅱ可能为
C．由Ⅱ生成环氧氯丙烷的方程式为
D．当合成1 mol环氧氯丙烷时，至少有22.4 L H2(标准状况)生成
12．环氧乙烷(，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。一定条件下，反应物按一定流速通过该装置。电解效率η和选择性S的定义分别为：
η(B)＝×100%，S(B)＝×100％。下列说法错误的是(　　)
A．阳极室产生Cl2后发生的反应有Cl2＋H2OHClO＋HCl
B．a为KOH和KCl混合溶液
C．当乙烯完全消耗时，测得η(EO)＝60％，S(EO)＝90％，假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，则η(CO2)＝30％
D．制备环氧乙烷总反应为CH2==CH2＋H2O ＋H2
13．英国剑桥大学模拟“人工树叶”电化学实验装置如图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。下列说法正确的是(　　)
A．CO2中心原子采取sp2杂化 B．b电极电势低于a电极
C．该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移 D．每生成1 mol O2有44 g CO2被还原
14．电有机合成是一种应用广泛的新型有机合成方法。某种3-氯-4-氨基苯酚的电有机合成装置如图所示,下列说法正确的是(　　)
A．b与外接电源的正极相连
B．Pb电极的电极反应式：Pb－2e－===Pb2+
C．电解一段时间后，阴、阳两极室中电解质溶液的质量均增大
D．理论上每生成1 mol ，电路中转移 4 mol e－
15．我国科学家通过Cu2O超低电位下电催化硝酸盐与甲醛的耦合反应，实现了处理污染物的同时产生增值化学品，其原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A．电极的电势：Cu2O电极a＞Cu2O电极b
B．当电源的电压过大时，阳极可能会产生氧气
C．阳极区发生的总反应为HCHO＋3OH－－2e－===HCOO－＋2H2O
D．当电路中转移2 mol e－时，Cu2O电极a的质量会增加52 g
16．乙醛酸(OHC－COOH)是一种重要的化工中间体。工业上以乙二醛为原料制备乙醛酸的装置如图所示，通电后，阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸。下列说法错误的是(　　)
A．a极电势高于b极
B．a极为电源负极
C．当有0.5 mol离子通过离子交换膜时，理论上最多可生成乙醛酸的质量为18.5 g
D．乙二醛被氧化的化学方程式：＋H2O＋Cl2＋2HCl
【电化学中有机物的转化】答案
【研析真题 明方向】
1．B。解析：在KOH溶液中HCHO转化为HOCH2O－：HCHO＋OH－HOCH2O－，存在平衡
HOCH2O－＋OH－[OCH2O]2－＋H2O，Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2－－e－===HCOO－＋H ，H 结合成H2，Cu电极为阳极；PbCu电极为阴极，首先HOOC－COOH在Pb上发生得电子的还原反应转化为
OHC－COOH：H2C2O4＋2e－＋2H+===OHC－COOH＋H2O，OHC－COOH与HO－N+H3反应生成HOOC－CH==N－OH：OHC－COOH＋HO－N+H3HOOC－CH==N－OH＋H2O＋H+，HOOC－CH==N－OH发生得电子的还原反应转化成H3N+CH2COOH：HOOC－CH==N－OH＋4e－＋5H+===H3N+CH2COOH＋H2O。A．根据分析，电解过程中，阳极区消耗OH－、同时生成H2O，故电解一段时间后阳极区c(OH－)减小，A项正确；B．根据分析，阴极区的总反应为H2C2O4＋HO－N+H3＋6e－＋6H+===H3N+CH2COOH＋3H2O，1molH2O解离成1 mol H+和1 mol OH－，故理论上生成1 mol H3N+CH2COOH双极膜中有6 mol H2O解离，B项错误；C．根据分析，结合装置图，阳极总反应为2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋H2↑＋2H2O，C项正确；D．根据分析，阴极区的Pb上发生反应H2C2O4＋2e－＋2H+===OHC－COOH＋H2O，D项正确；答案选B。
2．A。解析：　
电极 电极名称 电极反应式
a 阴极 2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
b 阳极 2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋2H2O＋H2↑
传统电解水过程中每转移4 mol e－可制得2 mol H2，耦合HCHO高效制H2过程中每转移4 mol e－，阴、阳极均可产生2 mol 氢气，则相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍，A错误；由上述分析可知，阴极的电极反应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，B正确；综合图像中的离子交换膜为阴离子交换膜及电解池中阴离子向阳极移动知，OH－通过交换膜向b极区移动，C正确；由上述分析可知，D正确。
3．B。解析：由电解原理图可知，Ni电极产生氢气，作阴极，发生还原反应，电解质溶液为KOH水溶液，则电极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；Pt电极C3N8H4失去电子生成C6N，作阳极，电极反应为：2C3N8H4＋8OH－－4e－===C6N＋8H2O，同时，Pt电极还伴随少量O2生成，电极反应为：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。
A．由分析可知，Ni电极为阴极，Pt电极为阳极，电解过程中，阴离子向阳极移动，即OH－向Pt电极移动，A错误；B．由分析可知，Pt电极C3N8H4失去电子生成C6N，电解质溶液为KOH水溶液，电极反应为：2C3N8H4＋8OH－－4e－＝C6N＋8H2O，B正确；C．由分析可知，阳极主要反应为：2C3N8H4＋8OH－－4e－===C6N164－＋8H2O，阴极反应为：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，则电解过程中发生的总反应主要为：2C3N8H4＋4OH－===C6N＋4H2O＋2H2↑，反应消耗OH－，生成H2O，电解一段时间后，溶液pH降低，C错误；D．根据电解总反应：2C3N8H4＋4OH－＝C6N＋4H2O＋2H2↑可知，每生成1mol H2，生成0.5 mol K4C6N16，但Pt电极伴随少量O2生成，发生电极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，则生成1molH2时得到的部分电子由OH－放电产生O2提供，所以生成K4C6N16小于0.5 mol，D错误；故选B。
4．B。解析：由原电池中电子移动方向可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO－和H2，电极方程式为：2HCHO＋4OH－－2e－＝2HCOO－＋H2↑＋2H2O，CuRu为正极，NO得到电子生成NH3，电极方程式为：NO＋6H2O＋8e－＝NH3↑＋9OH－，以此解答。A．由分析可知，CuAg为负极，HCHO失去电子生成HCOO-和H2，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：2HCHO＋4OH－－2e－＝2HCOO－＋H2↑＋2H2O，A错误；
B．由分析可知，CuRu为正极，NO得到电子生成NH3，根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极方程式为：NO＋6H2O＋8e－＝NH3↑＋9OH－，B正确；C．质子交换膜只允许H+通过，C错误；D．由分析可知，负极电极方程式为：2HCHO＋NO－2e－＝2HCOO－＋H2↑＋2H2O，正极电极方程式为：NO＋6H2O＋8e－＝NH3↑＋9OH－，总反应为8HCHO＋NO＋7OH－＝NH3↑＋8HCOO－＋4H2↑＋2H2O，处理废水过程中消耗OH－，溶液pH减小，需补加 KOH，D错误；故选B。
5．C。解析：由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的IrOx－Ti电极为电解池的阳极，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－4e－＝O2↑＋4H+，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为2CO2＋12H+＋12e－＝C2H4＋4H2O、
2CO2＋12H+＋12e－＝C2H5OH＋3H2O，电解池工作时，氢离子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。A项，析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上发生，故A错误；B项，离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，Cl-不能通过，故B错误；C项，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式有2CO2＋12H+＋12e－＝C2H4＋4H2O，故C正确；D项，水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O－4e－＝O2↑＋4H+，每转移1mol电子，生成0.25molO2，在标况下体积为5.6L，故D错误；故选C。
6．D。解析：该装置电解池，电极b上3-甲基吡啶转化为烟酸过程中‘加氧少氢’，发生氧化反应，则b为阳极，a为阴极，阴极电极反应式为 ＋2e－＋2H+＝2；A．a极上硫元素化合价升高，a为阴极，A正确；B．电解池中阳离子移向阴极，则H+移向a电极，B正确；C．电极b上3－甲基吡啶转化为烟酸过程中发生氧化反应，在酸性介质中电极反应式为： ，C正确；
D．根据电子守恒可得关系式： ～6e－～6 ，因此生成6mol半胱氨酸的同时生成1 mol烟酸，D错误；故选：D。
7．B。解析：放电时，电极材料转化为，电极反应 －2ne－=== ＋2nK+，是原电池的负极，阳离子增多需要通过阳离子交换膜进入②区；二氧化锰得到电子变成锰离子，是原电池的正极，电极反应：MnO2＋4H+＋2e－===Mn2＋＋2H2O，阳离子减少，多余的阴离子需要通过阴离子交换膜进入②区，故③为碱性溶液是电极，①为酸性溶液是二氧化锰电极。A．充电时，b电极上得到电子，发生还原反应，A正确；B．充电时，外电源的正极连接a电极相连，电极失去电子，电极反应为Mn2＋＋2H2O－2e－===MnO2＋4H+，B错误；C．放电时，①区溶液中多余的SO向②区迁移，C正确；D．放电时，a电极的电极反应式为MnO2＋4H+＋2e－===Mn2＋＋2H2O，D正确；故选：B。
9．C。解析：惰性电极2，Br－被氧化为Br2，为阳极，故A正确；WO、WO循环反应，反应前后WO、WO数量不变，故B正确；总反应为氧气把二丁基 N 羟基胺氧化为硝酮，1 mol二丁基 N 羟基胺失去2 mol H原子生成1 mol硝酮，氧气最终生成水，根据氧原子守恒，消耗1 mol氧气，可得到2 mol硝酮，故C错误；外电路通过1 mol电子时生成0.5 mol H2O2，H2O2最终生成水，根据氧原子守恒，可得到1 mol水，故D正确。
【巩固练习】
1．D。解析：根据光催化电极a上CO2转化为CO，发生还原反应，知a为正极，则b为负极，光催化电极的电势：a＞b，A正确；负极上降解为和HOCH2CH2OH，HOCH2CH2OH发生氧化反应转化为
HOCH2COO－，电极反应式为HOCH2CH2OH－4e－＋5OH－===HOCH2COO－＋4H2O，负极区消耗OH－，溶液的pH减小，B正确；正极区CO2转化为CO，电极反应为CO2＋2e－＋2HCO===CO＋2CO＋H2O，C正确；由正、负极的电极反应及电解液保持电中性知，当电路中通过1 mol电子时，正极区溶液增加0.5 mol O，同时1 mol K＋通过阳离子交换膜进入正极区，溶液质量增大8 g＋39 g＝47 g，D错误。
2．D。解析：放电时，负极发生氧化反应， INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\442化学（二轮卷\\402HXA292.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA292.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA292.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮刷题首选卷-化学\\全书完整Word文档\\分Word文档\\小题各个击破\\402HXA292.TIF" \* MERGEFORMATINET 转化为 INCLUDEPICTURE "E:\\杨楠\\课件\\442化学（二轮卷\\402HXA295.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA295.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\齐蔵\\PPT\\442化学（二轮卷\\小题各个击破\\402HXA295.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\《金版教程》2025-大二轮刷题首选卷-化学\\全书完整Word文档\\分Word文档\\小题各个击破\\402HXA295.TIF" \* MERGEFORMATINET ，所以放电时，Rh/Cu是负极，A错误；放电时，正极得电子，Co0.2Ni0.8OOH转化为Co0.2Ni0.8(OH)2，B错误；充电时，阳离子向阴极移动，充电时，Rh/Cu是阴极，K＋通过交换膜从右室向左室迁移，C错误
3．C。解析：由题干图示信息可知，放电时a电极上MnO2转化为Mn2＋，发生还原反应，则a为正极，电极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，b电极为负极，发生氧化反应，电极反应为，此时阳离子移向正极，阴离子移向负极，则c交换膜为阴离子交换膜即S进入中间K2SO4室，d为阳离子交换膜，K＋进入中间K2SO4室，据此分析解题。A.由分析可知，放电时，a为正极，电极反应为MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O，则a极周围溶液pH增大，A正确；B.由分析可知，c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，B正确；C.由分析可知，充电时，a为阳极，b为阴极，c为阴离子交换膜，d为阳离子交换膜，则中间室中S经c膜进入a电极室，K＋经d膜进入b电极室，导致中间室K2SO4溶液浓度减小，C错误；D.由分析可知，放电时b电极为负极，电极反应为，充电时b极为阴极，电极反应式为，D正确。
4．D。解析：a电极上和CO2得电子，发生还原反应，则a电极为阴极，则b电极为阳极，发生氧化反应，水放电生成O2和H＋，据此分析解题。电解池阳极吸引阴离子，ClO向b电极移动，故A正确；a电极上和CO2得电子，电极反应式为，故B正确；b电极为阳极，发生氧化反应，水放电生成O2和H＋，故C正确；b电极为阳极，Pt用Cu代替后，Cu放电生成Cu2＋，故D错误。
5．C。解析：由题图可知，a电极上TiO2＋Ti3＋发生得电子的还原反应，则a电极为电解池的阴极，TiO2＋在阴极得到电子发生还原反应生成Ti3＋，电极反应
式为TiO2＋＋e－＋2H＋===Ti3＋＋H2O，阴极区中Ti3＋与间硝基苯甲酸在酸性条件下反应生成间氨基苯甲酸、TiO2＋和水，反应的离子方程式为＋6Ti3＋＋6H＋＋6TiO2＋＋2H2O，b电极为阳极，水分子作用下铬离子在阳极失去电子发生氧化反应生成重铬酸根离子和氢离子，电极反应式为2Cr3＋－6e－＋7H2O===Cr2O＋14H＋，阳极槽外中重铬酸根离子与间硝基甲苯在酸性条件下反应生成间硝基苯甲酸，反应的离子方程式为＋Cr2O＋8H＋===＋2Cr3＋＋5H2O，电解时，氢离子通过阳离子交换膜由阳极区进入阴极区，据此作答。由分析可知，a电极为电解池的阴极，故A正确；由分析可知，电解时b电极反应为2Cr3＋－6e－＋7H2O===Cr2O＋14H＋，故B正确；由分析可知生成1 mol Cr2O转移电子为6 mol，则1 mol间硝基甲苯氧化为1 mol间硝基苯甲酸时，转移电子为6 mol，故C错误；中的氨基呈碱性，可与酸反应，羧基呈酸性，可与碱反应，故D正确。
6．D。解析：根据装置图，a电极发生氧化反应，电极反应：Mn2＋－e－===Mn3＋，则a电极为阳极，与电源正极相连，b为阴极，与电源负极相连。A.据分析可知电极a是阳极，与电源正极相连，A错误；B.苯甲醛有强还原性容易在电解池阳极上放电，所以用有机溶剂分离出苯甲醛，避免其在电解池中放电发生副反应引起干扰，B错误；C.电解过程中阴极电极b发生反应：2H＋＋2e－===H2↑，同时电解质溶液中有等量的H＋通过质子交换膜进入阴极区，从而电解池阴极区溶液的pH几乎不变(忽略溶液体积变化)，C错误；D.阳极电解生成的Mn3＋进入“氧化池”，将甲苯氧化为苯甲醛，化学方程式：＋4Mn3＋＋H2O＋4Mn2＋＋4H＋，D正确。
7．D。解析：燃料电池甲通入空气为正极，发生得电子的还原反应，乙中铵根离子发生氧化反应生成氮气，为负极；与燃料电池正极相连的b极为电解池阳极，与燃料电池负极相连的a极为电解池阴极；A.原电池中阳离子由负极移向正极，即溶液中的H＋由乙室向甲室迁移，A错误；B.甲室为燃料电池正极，电极反应：O2＋4e－＋4H＋===2H2O，溶液pH增大，B错误；C.乙室每产生1 mol N2，转移电子6 mol电子，根据得失电子守恒，可生成标准状况下3 mol H2，对应气体体积67.2 L(标准状况下)，C错误；D.丙室中反应的总方程式为，D正确。
8．B。解析：由题图中[Fe(CN)6]3－＋e－===[Fe(CN)6]4－是放电时发生的还原反应知，多孔碳电极A为正极，多孔碳电极B为负极；充电时，多孔碳电极B为阴极，发生得电子的还原反应，电极反应式为，阳离子通过阳离子交换膜从左室向右室移动。由分析可知A、C正确，B错误；通过增大泵的功率提高液体的流速，提高氧化剂、还原剂的流速，转移更多的电子，可以增大电池的电流量，D正确
9．C。解析：电解池中催化电极a为阳极，发生反应CN(CH2)6CN－2e－＋2HCO===CH3CH==CHCN＋2CO2↑＋2H2O；催化电极b为阴极，发生反应2HCO＋2e－===H2↑＋2CO。催化电极a为阳极，与电源正极相连，则电势为催化电极a>催化电极b，A错误；电子不经过内电路，因此电子移动方向为催化电极a电源催化电极b，B错误；催化电极b为阴极，发生反应2HCO＋2e－===H2↑＋2CO，C正确；由2HCO ＋2e－===H2↑＋2CO可知，催化电极b上生成7 mol气体时，电解池转移电子的物质的量为14 mol，催化电极a上发生主反应CN(CH2)6CN－2e－＋2HCO===CH3CH==CHCN＋2CO2↑＋2H2O(反应中2 mol e－对应2 mol气体)，发生副反应4HCO－4e－===O2↑＋4CO2↑＋2H2O(反应中4 mol e-对应5 mol气体),设主、副反应生成的气体分别为x mol、y mol,则x+y=15,
x+y=14,联立两式解得x=10,y=5,因此,电流效率为×100%≈71%,D错误。
10．D。解析：阳极发生氧化反应，2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，阴极发生还原反应，CO2还原为含C化合物。A.根据图示知，氢离子参与反应，故隔膜为质子交换膜，A正确；B.根据图示知，该装置的能量来源是光能和电能，B正确；C.根据电荷、原子守恒，阴极产生乙烯的电极反应为2CO2＋12e－＋12H＋===C2H4＋4H2O，C正确；D.氧气如果只来源于阳极反应，根据2H2O－4e－===O2↑＋4H＋，每产生32 g氧气，电路中转移电子数为4NA，但是根据图知，阴极也生成氧气，D错误。
11．B。解析：左边电极a为阳极，所以电极a接电源的正极，A正确；根据图示，Ⅰ与·OH结合生成Ⅱ，所以Ⅱ只能是OHClX，B错误；根据图示，由Ⅱ生成环氧氯丙烷的方程式为XClOH＋OH－ClO＋X－＋H2O，C正确；当合成1 mol环氧氯丙烷时，阳极上X－和OH－各失去1 mol电子，共转移2 mol电子，根据2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，转移2 mol电子时，生成1 mol H2，即22.4 L H2(标准状况)，D正确。
12．C。解析：由题图可知，通乙烯的电极区氯离子放电生成氯气：2Cl－－2e－===Cl2↑，所以通乙烯的电极为阳极，阴极区水得电子生成氢气，其电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。A.根据以上分析可知，阳极室产生Cl2，图中显示Cl2转化为HClO，所以阳极室产生Cl2后发生的反应有Cl2＋H2OHClO＋HCl，故A正确；B.阴极水得电子生成氢气，其电极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，阴极生成氢氧根，钾离子通过阳离子交换膜向阴极定向移动，所以a为KOH和KCl混合溶液，故B正确；C.设生成的EO物质的量为a mol，则转化的乙烯的物质的量为 mol，C2H4中碳元素化合价为－2价、EO中碳元素化合价为－1价，生成EO转移电子的物质的量为2a mol，此时转移电子的总物质的量为 mol，转化为二氧化碳的乙烯的物质的量为 mol－a mol＝ mol，由C2H4～2CO2可知，生成的二氧化碳的物质的量为 mol，C2H4中碳元素化合价为－2价、CO2中碳元素化合价为＋4价，假设没有生成EO的乙烯全部在阳极放电生成CO2，则η(CO2)＝eq \f(×6,)×100％＝40％，故C错误；D.由以上分析可知，由乙烯电解制备EO时，乙烯转化成EO，水放电生成氢气，所以制备环氧乙烷总反应为，故D正确。
13．C。解析：该装置是电解池装置，b极连接电源正极，b极为阳极，水转化成氧气，O元素的化合价升高，发生失电子的氧化反应，a极为阴极，CO2得电子发生还原反应生成C3H8O。A.CO2中心C原子价层电子对数为2＋＝2，采取sp杂化，故A错误；B.b极为阳极，a极为阴极，b电极电势高于a电极，故B错误；C.电解池中阳离子由阳极移向阴极，即H＋从b极区向a极区迁移，故C正确；D.电池总的方程式为6CO2＋8H2O===2C3H8O＋9O2，即生成9 mol氧气，阴极有6 mol二氧化碳被还原，也就是生成1 mol氧气，阴极有 mol二氧化碳被还原，其质量为 mol ×44 g/mol＝g，故D错误。
14．D。解析：Cu电极上发生还原反应生成，可知Cu电极是阴极，Pb电极是阳极，b与外接电源的负极相连，故A错误；Pb电极是阳极，Pb电极的电极反应式为Pb－2e－＋SO===PbSO4，故B错误；转移2 mol电子，阳极室有 1 mol SO转化为PbSO4沉淀，同时有2 mol H+移入阴极室，电解一段时间后，阳极室中电解质溶液的质量减小，故C错误；阴极的电极反应式为+4e-+4H++H2O，理论上每生成1 mol ，电路中转移4 mol e－，故D正确。
15．D。解析：由题图可知，电极b上硝酸根还原为氨气，发生还原反应，b为阴极，a电极Cu2O氧化为Cu(OH)2，发生氧化反应，a为阳极。A.根据分析，a为阳极，b为阴极，故电极的电势：Cu2O电极a＞Cu2O电极b，A正确；B.当电源的电压过大时，阳极区氢氧根可能会放电产生氧气，B正确；C.根据分析，阳极a电极上Cu2O氧化为Cu(OH)2，生成的Cu(OH)2与甲醛反应生成甲酸根(碱性环境)和Cu2O，故阳极区发生的总反应为HCHO＋3OH－－2e－===HCOO－＋2H2O，C正确；D.当电路中转移2 mol e－时，Cu2O先转化为Cu(OH)2，Cu(OH)2与甲醛又生成Cu2O，则电极a的质量不变，D错误。
16．B。解析：由题中信息：通电后，阳极产物将乙二醛氧化为乙醛酸，结合题中装置图，可知阳极生成的Cl2通入盛放盐酸和乙二醛混合液一侧，Cl2与乙二醛发生氧化还原反应，生成Cl－移向与a电极相连的电极，与b电极相连的电极发生还原反应，生成H2，a为电源正极，b为电源负极。根据电解原理，可知阳极发生的电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极发生还原反应，电极反应方程式为2H＋＋2e－===H2↑。A.据分析，a电极为电源正极，b电极为电源负极，因此a极电势高于b极，故A正确、B错误；C.根据得失电子守恒有1 mol OHC－COOH～1 mol Cl2～2 mol e－，则当有0.5 mol离子通过离子交换膜时，理论上最多可生成乙醛酸的质量为 mol×74 g/mol＝18.5 g，故C正确；D.氯气将乙二醛氧化为乙醛酸，自身被还原为氯离子，化学方程式为＋H2O＋Cl2＋2HCl，故D正确。
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