《2026年学易优高考二轮总复习化学》

[例题分析] (2024·湖北卷)我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂，用H$_2$C$_2$O$_4$和NH$_2$OH电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中H$_2$O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HOCH$_2$O⁻，存在平衡HOCH$_2$O⁻ + OH⁻ $\rightleftharpoons$ [OCH$_2$O]$^{2-}$ + H$_2$O。Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH$_2$O]$^{2-}$ - 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 H$_3$N⁺CH$_2$COOH双极膜中有4 mol H$_2$O解离
C.阳极总反应式为2HCHO + 4OH⁻ - 2e$^-$= 2HCOO⁻ + H$_2$↑ + 2H$_2$O
D.阴极区存在反应H$_2$C$_2$O$_4$ + 2H⁺ + 2e$^-$ = CHOCOOH + H$_2$O

答案： [例题分析] B 根据题干信息可知，Cu电极所在的阳极区先后发生反应：HCHO + OH⁻⇌HOCH₂O⁻
HOCH₂O⁻ + OH⁻⇌[OCH₂O]²⁻ + H₂O
[OCH₂O]²⁻ - e⁻ = HCOO⁻ + H·，H⁺可转化为H₂，则阳极总反应式为2HCHO + 4OH⁻ - 2e⁻ = 2HCOO⁻ + H₂↑ + 2H₂O，C正确；根据阳极总反应可知，每消耗4个OH⁻，电路中通过2e⁻，根据电荷守恒，双极膜中有2个OH⁻向阳极迁移，即阳极区c(OH⁻)减小，A正确；由题给信息知，阴极总反应物为H₂C₂O₄、NH₂OH，总产物为H₃N⁺CH₂COOH，电极反应式为H₂C₂O₄ + NH₂OH + 6e⁻ + 7H⁺ = H₃N⁺CH₂COOH + 3H₂O，每生成1molH₃N⁺CH₂COOH，电路中通过6mole⁻，双极膜中需有6molH₂O解离出6molH⁺向阴极迁移，B错误；双极膜中H₂O解离出的H⁺向阴极移动，H₂C₂O₄在阴极Pb电极上转化为OHCCOOH的反应为H₂C₂O₄ + 2H⁺ + 2e⁻ = OHCCOOH + H₂O，D正确。

1. (2025·白山二模)大连理工大学提出了一种低能耗、无阳极氯腐蚀的电解混合海水制氢新技术，如图所示。下列叙述错误的是(B)


A.在该条件下，N$_2$H$_4$的放电能力强于Cl⁻
B.a极与电源负极连接，发生氧化反应产生O$_2$
C.b极反应式为N$_2$H$_4$ + 4OH⁻ - 4e$^-$ = N$_2$↑ + 4H$_2$O
D.逸出2.24 L气体1(标准状况)时外电路转移电子数为0.2$N_A$

答案： 1.B 由题干信息可知，无阳极氯腐蚀，故在该条件下，N₂H₄的放电能力强于Cl⁻，Cl⁻不放电，N₂H₄发生氧化反应生成N₂，A正确；由题可知，该电解池采用电解制氢新技术，结合A选项中分析，b极为阳极，则a极为阴极，与电源负极连接，气体1为H₂，发生还原反应：2H₂O + 2e⁻ = 2OH⁻ + H₂↑，B错误；b极为阳极，N₂H₄发生氧化反应生成N₂，电极反应式正确，C正确；a极电极反应式为2H₂O + 2e⁻ = 2OH⁻ + H₂↑，根据电极反应式知，标准状况下，产生0.1molH₂时外电路转移电子数为0.2N_A，D正确。