《2026年学易优高考二轮总复习化学》

2. (2025·湖北武汉二模)我国科技工作者设计了一套电化学装置，能在常温常压下实现硫化氢分解，制取氢气和硫黄，其原理如图所示。

下列说法错误的是(D)

A.该装置实现了光能→电能→化学能的转化
B.阳极区的总反应为H$_2$S - 2e$^-$ = S↓ + 2H⁺
C.质子交换膜不能换为阳离子交换膜
D.每产生32 g S，阴极区溶液质量会减轻2 g

答案：
2.D 由图可知，装置为电解池装置，光能通过光伏电池转化为电能提供电力，a极亚铁离子失去电子被氧化，为阳极，则b为阴极，V³⁺得到电子被还原为V²⁺，使得电能转化为化学能；由分析，该装置实现了光能→电能→化学能的转化，A正确；由分析，阳极亚铁离子失去电子被氧化为铁离子，然后硫化氢和铁离子发生氧化还原生成硫单质和亚铁离子、氢离子，总反应为硫化氢失去电子生成硫单质和氢离子：H₂S - 2e⁻ = S↓ + 2H⁺，B正确；为防止Fe³⁺、Fe²⁺向阴极移动而发生副反应，则质子交换膜不能换为阳离子交换膜，C正确；结合H₂S - 2e⁻ = S↓ + 2H⁺，每产生32gS(为1mol)，电路中转移2mol电子，会有2mol氢离子迁移到阴极区生成氢气，则阴极区溶液质量不减轻，D错误；故选D。

3. (2025·山西晋中二模)利用电化学氧化技术可以在电解槽中持续产生·OH，·OH是一种活性基团，可高效氧化苯酚生成CO$_2$，消除苯酚引起的水污染，装置如图所示。已知：a极生成H$_2$O$_2$，H$_2$O$_2$能进一步将b极产物氧化，同时有·OH生成。下列有关说法正确的是(C)


A.a极的电极反应式：Fe - 2e$^-$ = Fe$^{2+}$
B.b极连接电源正极，发生还原反应
C.生成·OH反应的离子方程式：Fe$^{2+}$ + H$_2$O$_2$ + H⁺ = Fe$^{3+}$ + H$_2$O + ·OH
D.消除0.1 mol苯酚，理论上有2.8 mol电子通过外电路

答案： 3.C a极通入氧气生成H₂O₂，氧元素化合价降低，发生还原反应，a是阴极，b是阳极，b电极铁失电子生成Fe²⁺。a极通入氧气生成H₂O₂，a极的电极反应式O₂ + 2e⁻ + 2H⁺ = H₂O₂，故A错误；a是阴极，b是阳极，b极连接电源正极，发生氧化反应，故B错误；a极生成H₂O₂，H₂O₂能进一步将b极产物Fe²⁺氧化，同时有·OH生成，生成·OH反应的离子方程式Fe²⁺ + H₂O₂ + H⁺ = Fe³⁺ + H₂O + ·OH，故C正确；苯酚被·OH氧化生成二氧化碳，碳元素化合价由$-\frac{2}{3}$升高为+4，消除0.1mol苯酚，需要2.8mol·OH，根据Fe²⁺ + H₂O₂ + H⁺ = Fe³⁺ + H₂O + ·OH，阳极生成2.8molFe²⁺，所以理论上有5.6mol电子通过外电路，故D错误；选C。

4. (2025·山西省长治市多校高三联考)自由基电解法可将有机物自由基和CO$_2$反应转化为羧酸，已知芳香烃可断裂成和两个自由基，其电解装置如下图所示。下列说法正确的是(B)


A.电源b端为负极
B.当电路中通过2 mol电子时，右侧电极室溶液的质量减少18 g
C.该装置在使用过程中，稀硫酸的浓度变小
D.左侧电极室的电极反应式之一为

答案： 4.B 

5. (2025·广东二模)一种厌氧氨氧化菌生物电解池处理生活含氮废水的工作原理如图所示。下列说法不正确的是(C)


A.与导电碳布相连的一极为电源的负极
B.反应一段时间后，阴极区和阳极区溶液的pH均减小
C.理论上每将2 mol NH$_4^+$处理为N$_2$，阳极区溶液减少28 g
D.若该电池在高温下工作，其处理废水的效率会下降

答案： 5.C 左侧电极上NH₄⁺转化为NH₂OH，N₂H₄转化为N₂，N元素化合价升高，左侧为阳极，阳极电极反应式为2NH₄⁺ - 6e⁻ = N₂↑ + 8H⁺，右侧为阴极，电极反应式为[Fe(CN)₆]³⁻ + e⁻ = [Fe(CN)₆]⁴⁻。由分析可知，导电碳刷作阳极，与导电碳布相连的一极为电源的负极，故A正确。阳极电极反应式为2NH₄⁺ - 6e⁻ = N₂↑ + 8H⁺，转移电子数目与迁移到右侧阴极区的H⁺数目相等，因此随着反应进行，阳极区氢离子浓度增大，pH减小；阴极电极反应式为[Fe(CN)₆]³⁻ + e⁻ = [Fe(CN)₆]⁴⁻，转移电子数目与迁移过来的H⁺数目相等，因此随着反应进行，阴极区氢离子浓度增大，pH减小，故B正确；理论上每将2molNH₄⁺处理为N₂，转移6mol电子，生成1molN₂(28g)逸出，同时有6molH⁺(6g)迁移到右侧阴极区，因此阳极区溶液质量减少28g + 6g = 34g，故C错误；若该电池在高温下工作，厌氧氨氧化菌催化效果降低甚至失去活性，其处理废水的效率会下降，故D正确；故选C。