《2025年高考总复习首选用卷化学》

1.（2023·广东卷）用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池（下图），可实现大电流催化电解$\mathrm{KNO}_{3}$溶液制氨。工作时，$\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}$在双极膜界面处被催化解离成$\mathrm{H}^{+}$和$\mathrm{OH}^{-}$，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是（ ）


A. 电解总反应：$\mathrm{KNO}_{3}+3\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\xlongequal{\;\;}\mathrm{NH}_{3}\cdot\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}+2\mathrm{O}_{2}\uparrow+\mathrm{KOH}$
B. 每生成$1\ \mathrm{mol}\ \mathrm{NH}_{3}\cdot\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}$，双极膜处有$9\ \mathrm{mol}$的$\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}$解离
C. 电解过程中，阳极室中$\mathrm{KOH}$的物质的量不因反应而改变
D. 相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率

答案： B[由信息可知，在电极 a 处 KNO₃ 放电生成 NH₃，发生还原反应，故电极 a 为阴极，电极反应式为 NO₃⁻ + 8e⁻ + 8H⁺ = NH₃·H₂O + H₂O + OH⁻，电极 b 为阳极，电极反应式为 4OH⁻ - 4e⁻ = O₂↑ + 2H₂O，“卵榫”结构的双极膜中的 H⁺移向电极 a，OH⁻移向电极 b。每生成 1 mol NH₃·H₂O，阴极得 8 mol e⁻，同时双极膜处有 8 mol H⁺进入阴极室，即有 8 mol 的 H₂O 解离，B 错误。

2.（2023·辽宁卷）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是（ ）


A. 放电时负极质量减小
B. 储能过程中电能转变为化学能
C. 放电时右侧$\mathrm{H}^{+}$通过质子交换膜移向左侧
D. 充电总反应：$\mathrm{Pb}+\mathrm{SO}_{4}^{2 - }+2\mathrm{Fe}^{3 + }\xlongequal{\;\;}\mathrm{PbSO}_{4}+2\mathrm{Fe}^{2 + }$

答案： B放电时 Pb 失电子，Fe³⁺得电子，负极生成 PbSO₄，质量增加，A 错误；放电时多孔碳电极为正极，阳离子向正极移动，则 H⁺从左侧通过质子交换膜移向右侧，C 错误；充电总反应为 2Fe²⁺ + PbSO₄ = 2Fe³⁺ + Pb + SO₄²⁻，D 错误。

3.（2023·全国甲卷）用可再生能源电还原$\mathrm{CO}_{2}$时，采用高浓度的$\mathrm{K}^{+}$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$\mathrm{IrO}_{x}-\mathrm{Ti}$电极上
B. $\mathrm{Cl}^{-}$从$\mathrm{Cu}$电极迁移到$\mathrm{IrO}_{x}-\mathrm{Ti}$电极
C. 阴极发生的反应有：$2\mathrm{CO}_{2}+12\mathrm{H}^{+}+12\mathrm{e}^{-}\xlongequal{\;\;}\mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{4}+4\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}$
D. 每转移$1\ \mathrm{mol}$电子，阳极生成$11.2\ \mathrm{L}$气体（标准状况）

答案： C由题图可知，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 等，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。析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上发生，A 错误；离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，Cl⁻不能通过，B 错误；根据阳极电极反应式知，每转移 1 mol 电子，生成 0.25 mol O₂，在标准状况下体积为 5.6 L，D 错误。

4.（2022·浙江6月选考）通过电解废旧锂电池中的$\mathrm{LiMn}_{2}\mathrm{O}_{4}$可获得难溶性的$\mathrm{Li}_{2}\mathrm{CO}_{3}$和$\mathrm{MnO}_{2}$，电解示意图如下（其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计）。下列说法不正确的是（ ）


A. 电极$\mathrm{A}$为阴极，发生还原反应
B. 电极$\mathrm{B}$的电极反应：$2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}+\mathrm{Mn}^{2 + } - 2\mathrm{e}^{-}\xlongequal{\;\;}\mathrm{MnO}_{2}+4\mathrm{H}^{+}$
C. 电解一段时间后溶液中$\mathrm{Mn}^{2 + }$浓度保持不变
D. 电解结束，可通过调节$\mathrm{pH}$除去$\mathrm{Mn}^{2 + }$，再加入$\mathrm{Na}_{2}\mathrm{CO}_{3}$溶液以获得$\mathrm{Li}_{2}\mathrm{CO}_{3}$

答案： C由电解示意图可知，电极 B 上 Mn²⁺转化为了 MnO₂，锰元素化合价升高，失电子，电极 B 为阳极，则电极 A 为阴极，得电子，发生还原反应，A 正确；由电解示意图可知，电极 B 上 Mn²⁺失电子转化为了 MnO₂，电极反应式为 2H₂O + Mn²⁺ - 2e⁻ = MnO₂ + 4H⁺，B 正确；电极 A 为阴极，LiMn₂O₄ 得电子，电极反应式为 2LiMn₂O₄ + 6e⁻ + 16H⁺ = 2Li⁺ + 4Mn²⁺ + 8H₂O，依据得失电子守恒，电解池总反应为 2LiMn₂O₄ + 4H⁺ = 2Li⁺ + Mn²⁺ + 3MnO₂ + 2H₂O，反应生成了 Mn²⁺，Mn²⁺浓度增大，C 错误；由分析可知，电解结束后，可通过调节溶液 pH 将锰离子转化为沉淀除去，然后再加入碳酸钠溶液，从而获得碳酸锂，D 正确。