《2025年高考总复习首选用卷化学》

13.（2023·浙江省嘉兴市高三二模）为实现碳中和，可通过电解法用$\mathrm{CO}_{2}$制备$\mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{4}$，电解装置如图，下列说法不正确的是（ ）


A. 玻碳电极为阳极，发生氧化反应
B. 铂电极的电极反应：$2\mathrm{CO}_{2}+12\mathrm{e}^{-}+12\mathrm{H}^{+}\xlongequal{\;\;}\mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{4}+4\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}$
C. 制得$28\ \mathrm{g}\ \mathrm{C}_{2}\mathrm{H}_{4}$时，产生$32\ \mathrm{g}\ \mathrm{O}_{2}$
D. 电解一段时间后，后池中溶液的$\mathrm{pH}$可能不变

答案： C由图可知，H₂O 在玻碳电极上失去电子生成 O₂，则玻碳电极为阳极，铂电极为阴极。制得 28 g C₂H₄ 的物质的量为 28 g / 28 g/mol = 1 mol，由电极反应式 2CO₂ + 12e⁻ + 12H⁺ = C₂H₄ + 4H₂O 可知，转移 12 mol 电子，阳极电极反应式为 2H₂O - 4e⁻ = O₂↑ + 4H⁺，则生成 3 mol O₂，质量为 3 mol×32 g/mol = 96 g，故 C 错误。

14.（2023·辽宁省协作校高三二模）四甲基氢氧化铵$[(\mathrm{CH}_{3})_{4}\mathrm{NOH}]$常用作电子工业清洗剂，下图为以四甲基氯化铵$[(\mathrm{CH}_{3})_{4}\mathrm{NCl}]$为原料，利用光伏并网发电装置采用电渗析法合成$(\mathrm{CH}_{3})_{4}\mathrm{NOH}$的工作原理，下列叙述中正确的是（ ）


A. $\mathrm{a}$极电极反应式：$2(\mathrm{CH}_{3})_{4}\mathrm{N}^{+}+2\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}-2\mathrm{e}^{-}\xlongequal{\;\;}2(\mathrm{CH}_{3})_{4}\mathrm{NOH}+\mathrm{H}_{2}\uparrow$
B. 保持电流恒定，升高温度可以加快合成$(\mathrm{CH}_{3})_{4}\mathrm{NOH}$的反应速率
C. $\mathrm{c}$为阳离子交换膜，$\mathrm{d}$、$\mathrm{e}$均为阴离子交换膜
D. 制备$36.4\ \mathrm{g}\ (\mathrm{CH}_{3})_{4}\mathrm{NOH}$时，两极共产生$6.72\ \mathrm{L}$气体（标准状况）

答案： D根据 de 池中浓度变化得出，钠离子从 b 极池通过 e 膜，氯离子从 cd 池通过 d 膜，电解池中阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，则 a 为阴极，b 为阳极。a 为阴极，发生得电子的还原反应，其电极反应式为 2(CH₃)₄N⁺ + 2H₂O + 2e⁻ = 2(CH₃)₄NOH + H₂↑，A 错误；保持电流恒定，则单位时间 a 极得到的电子数目是恒定的，升高温度，合成(CH₃)₄NOH 的速率不变，B 错误；由上述分析可知，Na⁺通过 e 膜，Cl⁻通过 d 膜，(CH₃)₄N⁺通过 c 膜，所以 c、e 为阳离子交换膜，d 为阴离子交换膜，C 错误。

15.（1）（2023·江西鹰潭市高三一模）利用“$\mathrm{Na}-\mathrm{CO}_{2}$”电池将$\mathrm{CO}_{2}$变废为宝。我国科研人员研制出的可充电“$\mathrm{Na}-\mathrm{CO}_{2}$”电池，以等质量的钠箔和多壁碳纳米管$(\mathrm{MWCNT})$为电极材料，总反应为$4\mathrm{Na}+3\mathrm{CO}_{2}\underset{充电}{\overset{放电}{\rightleftharpoons}}2\mathrm{Na}_{2}\mathrm{CO}_{3}+\mathrm{C}$。放电时该电池“吸入”$\mathrm{CO}_{2}$，其工作原理如图所示：

若生成的$\mathrm{Na}_{2}\mathrm{CO}_{3}$和$\mathrm{C}$全部沉积在电极表面，放电时，正极的电极反应式为____________________，当转移$0.4\ \mathrm{mol}\ \mathrm{e}^{-}$时，两电极的质量差为________$\mathrm{g}$。
（2）（2023·重庆缙云教育联盟高三二模）利用电化学可以将$\mathrm{CO}_{2}$有效转化为$\mathrm{HCOO}^{-}$，装置如图所示。

①在该装置中，左侧$\mathrm{Pt}$电极上的电极反应式：____________________。
②装置工作时，阴极除有$\mathrm{HCOO}^{-}$生成外，还可能生成副产物降低电解效率。阴极生成的副产物可能是________，标准状况下，当阳极生成$224\ \mathrm{mL}$气体时，测得阴极区内的$c(\mathrm{HCOO}^{-}) = 0.015\ \mathrm{mol/L}$，则电解效率为________。（忽略电解前后溶液体积的变化）
已知：$电解效率=\frac{一段时间内生成目标产物转移电子数}{一段时间内电解池转移电子总数}\times100\%$。

答案： 3CO₂ + 4Na⁺ + 4e⁻ = 2Na₂CO₃ + C@@31.6@@2H₂O - 4e⁻ = O₂↑ + 4H⁺@@H₂@@75%