《2025年高考必刷题高三化学》

1. [重庆七中2024月考]$NH_{3}$是潜在的储氢载体，利用光伏电池电解氨制备氢气的装置如图所示。下列说法错误的是 （ ）

A. 能量转化：太阳能→电能→化学能
B. 生成2 g $H_{2}$时，有2 mol $OH^{-}$由交换膜右侧迁移至左侧
C. 阳极反应式为$2NH_{3}+6OH^{-}-6e^{-}\xlongequal{\;\;}N_{2}+6H_{2}O$
D. 电解一段时间后，交换膜两侧溶液pH都一定不变

答案： D 考查点：电解原理、电极反应式的书写及相关计算、电解质溶液pH变化 【解析】光伏电池可将太阳能转化为电能，再通过电解将电能转化为化学能，A正确；电解池右侧是阴极，水放电产生氢气，每产生2g（即1mol）氢气，转移2mol电子，生成2mol氢氧根离子由交换膜右侧迁移至左侧，B正确；电解池左侧是阳极，氨气在碱性条件下失去电子，电极反应式为$2NH_{3}+6OH^{-}-6e^{-}=N_{2}+6H_{2}O$，C正确；阳极生成了$H_{2}O$，pH减小，阴极消耗了$H_{2}O$，pH增大，D错误。

2. [辽宁沈阳二中2024期中]利用电膜技术，以$Na_{2}CrO_{4}$为原料制备$Na_{2}Cr_{2}O_{7}$，装置如图所示。下列说法错误的是 （ ）

A. 电路中每转移2 mol $e^{-}$，就有2 mol $Na^{+}$通过离子交换膜
B. b为电源正极
C. 总反应的化学方程式为$4Na_{2}CrO_{4}+4H_{2}O\xlongequal{电解}2Na_{2}Cr_{2}O_{7}+4NaOH+2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow$
D. 电解一段时间后，阴极区pH增大

答案： B 考查点：电解原理、电极反应式的书写及相关计算、电解质溶液pH变化 【思路导引】反应原理为$2CrO_{4}^{2 - }+2H^{+}\rightleftharpoons Cr_{2}O_{7}^{2 - }+H_{2}O$，该电解池实质上就是电解水；a是正极，装置左侧是阳极，产生大量的氢离子和氧气；b是负极，装置右侧是阴极，产生氢气和$OH^{-}$；离子交换膜是阳离子交换膜，钠离子从左侧进入右侧。 【解析】根据电荷守恒可知，电路中转移多少电子，就有带等量电荷的钠离子通过离子交换膜，A正确；根据思路导引可知，b为电源负极，B错误；阳极反应式为①$2H_{2}O - 4e^{-}=O_{2}\uparrow + 4H^{+}$，在阳极还发生的反应为②$2CrO_{4}^{2 - }+2H^{+}\rightleftharpoons Cr_{2}O_{7}^{2 - }+H_{2}O$，阴极反应式为③$2H_{2}O + 2e^{-}=2OH^{-}+H_{2}\uparrow$，该过程总反应的离子方程式为① + ②×2 + ③×2得$4CrO_{4}^{2 - }+4H_{2}O\xlongequal{电解}2Cr_{2}O_{7}^{2 - }+4OH^{-}+2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow$，改写成化学方程式为$4Na_{2}CrO_{4}+4H_{2}O\xlongequal{电解}2Na_{2}Cr_{2}O_{7}+4NaOH + 2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow$，C正确；结合C项分析，电解过程阴极区产生大量的$OH^{-}$，溶液碱性增强，pH增大，D正确。

3. [四川成都七中2024期中]利用电化学原理控制反应条件能将$CO_{2}$电催化还原为$HCOOH$，电解过程中还伴随着析氢反应，反应过程的原理示意图如图，下列有关说法正确的是 （ ）

A. 玻碳电极发生还原反应
B. 铂电极发生的电极反应之一为$CO_{2}+2e^{-}+2H^{+}\xlongequal{\;\;}HCOOH$
C. 电池工作时，电子由玻碳电极经电解质溶液到铂电极
D. 当电路中转移1 mol $e^{-}$时，阳极室溶液的质量减少8 g

答案： B 考查点：电解原理、电极反应式的书写及相关计算 【思路导引】由图可知，铂电极为电解池的阴极，酸性溶液中，氢离子和二氧化碳在阴极得到电子分别生成氢气和甲酸，电极反应式分别为$2H^{+}+2e^{-}=H_{2}\uparrow$、$CO_{2}+2H^{+}+2e^{-}=HCOOH$；玻碳电极为电解池的阳极，水分子在阳极失去电子，发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为$2H_{2}O - 4e^{-}=O_{2}\uparrow + 4H^{+}$。 【解析】由思路导引可知，玻碳电极为阳极，水分子在阳极失去电子，发生氧化反应生成氧气和氢离子，A错误；由思路导引可知，B正确；电池工作时，电解质溶液不能传递电子，且电子应由电源负极传递到铂电极，C错误；当电路中转移1mol电子时，产生$\frac{1}{4}$mol的$O_{2}$，同时有1mol氢离子通过质子交换膜进入阴极室，则阳极室溶液的质量减少$1mol×\frac{1}{4}×32g·mol^{-1}+1mol×1g·mol^{-1}=9g$，D错误。

4. [福建福州2024联考]硝酸盐电解还原生成氨是实现硝酸盐废水资源化利用的有效途径。一种双室电解法电解硝酸盐酸性废水生成$NH_{3}$的装置如图所示，P、Q均连接惰性电极，下列说法不正确的是 （ ）

A. P连接外接电源的负极
B. 电解一段时间后，左室溶液的pH将减小
C. 生成的$NH_{3}$与气体A可作为硝酸工业的原料
D. 理论上每转化1 mol $NO_{3}^{-}$时，有8 mol $H^{+}$通过质子交换膜

答案： B 考查点：电解原理、电解质溶液pH变化 【思路导引】根据电解装置图可知，左侧物质由$NO_{3}^{-}$生成$NH_{4}^{+}$与$NH_{3}$，N元素化合价由 + 5降低到 - 3，发生还原反应，为阴极，与电源负极相连，电极反应式为$2NO_{3}^{-}+16e^{-}+19H^{+}=NH_{3}\uparrow +NH_{4}^{+}+6H_{2}O$，右侧为阳极，与电源正极相连，发生氧化反应，电极反应式为$2H_{2}O - 4e^{-}=O_{2}\uparrow + 4H^{+}$。 【解析】由思路导引可知，左侧为阴极，则P连接外接电源的负极，A正确；由思路导引可知，当有2mol$NO_{3}^{-}$被还原时，左侧消耗氢离子19mol，同时有16mol氢离子移向左侧，因此左侧酸性减弱，pH增大，B错误；由思路导引可知，A为氧气，工业可用氨的催化氧化等流程制备硝酸，C正确；氢离子通过质子交换膜流向阴极，根据反应式，有关系为$2NO_{3}^{-}～16e^{-}$，同时阳极产生16mol氢离子通过质子交换膜，则理论上每转化1mol$NO_{3}^{-}$时，有8mol$H^{+}$通过质子交换膜，D正确。

5. [黑龙江大庆2024一模]在强碱中氢氧化铁可被一些氧化剂氧化为高铁酸根离子（$FeO_{4}^{2 - }$），$FeO_{4}^{2 - }$在酸性条件下氧化性极强且不稳定。采用隔膜电解法制备$K_{2}FeO_{4}$的工作原理如图所示。下列说法错误的是 （ ）


A. 隔膜为阳离子交换膜
B. 由于阴极区产KOH，故电解过程中不需要额外补充
C. Fe电极上发生的反应为$Fe - 6e^{-}+8OH^{-}\xlongequal{\;\;}FeO_{4}^{2 - }+4H_{2}O$
D. 电路中每转移0.2 mol $e^{-}$，Pt电极上理论上产生2.24 L气体(标准状况)

答案： B 考查点：离子交换膜、电极反应式、电解池有关的计算 【思路导引】该装置为电解池，与直流电源正极相连的Fe作阳极，碱性条件下，铁失去电子发生氧化反应生成高铁酸根离子，电极反应式为$Fe - 6e^{-}+8OH^{-}=FeO_{4}^{2 - }+4H_{2}O$，Pt作阴极，水在阴极处得到电子发生还原反应生成氢气和氢氧根离子，电极反应式为$2H_{2}O + 2e^{-}=2OH^{-}+H_{2}\uparrow$，电解的总反应为$Fe + 2H_{2}O + 2OH^{-}=FeO_{4}^{2 - }+3H_{2}\uparrow$，则电解时，钾离子通过阳离子交换膜从左向右移动。 【解析】由思路导引可知，隔膜为阳离子交换膜，A正确；由思路导引可知，电解的总反应为$Fe + 2H_{2}O + 2OH^{-}=FeO_{4}^{2 - }+3H_{2}\uparrow$，总反应中消耗氢氧根离子，故需要补充KOH，B错误；由思路导引可知，Fe电极上发生的反应为$Fe - 6e^{-}+8OH^{-}=FeO_{4}^{2 - }+4H_{2}O$，C正确；Pt电极的电极反应式为$2H_{2}O + 2e^{-}=2OH^{-}+H_{2}\uparrow$，电路中每转移0.2mol$e^{-}$，产生0.1mol$H_{2}$，标准状况下的体积为2.24L，D正确。