《2026年学易优高考二轮总复习化学》

2. (2025·辽宁重点高中协作校二模)电解硫酸钠溶液制取某正极材料的前驱体 Ni₁/₃Co₁/₃Mn₁/₃(OH)₂，其工作原理如图所示：

下列说法正确的是(B)

A.a 是直流电源的负极，石墨电极发生还原反应
B.当产生 0.1 mol 的 Ni₁/₃Co₁/₃Mn₁/₃(OH)₂时，纯钛电极上产生标准状况下 2.24 L 气体
C.交换膜 A 是阳离子交换膜，交换膜 B 是阴离子交换膜
D.通电一段时间，Ⅰ室 pH 不变

答案： 2.B　由图可知，前驱体在III室产生，即金属阳离子进入III室，与该极产生的OH⁻生成前驱体，纯钛电极反应式为2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻，作为电解池的阴极，接电源负极(b)，故a为正极，石墨电极为阳极，阳极电极反应式为2H₂O − 4e⁻ = 4H⁺ + O₂↑，发生氧化反应，II室中的阴离子通过交换膜A移向阳极，故交换膜A为阴离子交换膜。a是直流电源的正极，石墨电极为阳极，发生氧化反应，A错误；产生0.1mol的Ni₁/₃Co₁/₃Mn₁/₃(OH)₂时，需要0.2molOH⁻，纯钛电极反应为2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻，产生0.1molH₂，标准状况下的体积为0.1mol×22.4L·mol⁻¹ = 2.24L，B正确；交换膜A是阴离子交换膜，交换膜B是阳离子交换膜，C错误；石墨电极为阳极，阳极电极反应式为2H₂O − 4e⁻ = 4H⁺ + O₂↑，则通电一段时间，I室pH减小，D错误。

3. (2025·北京海淀二模)双极膜电解法制巯基乙酸(HSCH₂COOH)和高纯 NaOH 溶液原理如图所示，其中 a、b 为离子交换膜，双极膜在直流电压下可解离出 H⁺和 OH⁻。下列说法正确的是(A)


A.膜 a 和膜 b 均为阳离子交换膜
B.双极膜解离出的 H⁺在双极膜的右侧
C.碱室 1 和碱室 2 的 NaOH 溶液可以循环使用，电解过程不产生其他副产物
D.若将盐室的原料换成 Na₂SO₄溶液，当外电路通过 2 mol e⁻时，可生成 2 mol H₂SO₄

答案： 3.A　根据装置图，该装置为电解池装置，根据电解原理，左边电极为阴极，电极反应式为2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻，HSCH₂COONa中Na⁺向阴极移动，膜a为阳离子交换膜，右边电极为阳极，电极反应式为4OH⁻ − 4e⁻ = O₂↑ + 2H₂O，碱室2中Na⁺向左移，膜b为阳离子交换膜。A项，膜a、b均为阳离子交换膜，故A正确；B项，双极膜解离出的H⁺在双极膜的左侧，故B错误；C项，碱室1和碱室2的NaOH溶液循环使用，副产品还有氢气和氧气，故C错误；D项，外电路有2mol电子通过，盐室中有2molNa⁺移向碱室1，双极膜中有2molH⁺移向盐室，即得到1molH₂SO₄，故D错误；故选A。

4. (2025·武汉部分重点中学联考)某新型电池结构示意图如图所示，电解质为 Na₂SO₄溶液、H₂SO₄溶液、NaOH 溶液，通过 m 和 n 两种离子交换膜将电解质溶液隔开，形成 X、Y、Z 三个电解质溶液区域。下列说法正确的是(C)


A.放电时，正极电极反应式为 Al + 4OH⁻ - 3e⁻ = [Al(OH)₄]⁻
B.m 为阴离子交换膜，放电时，SO₄²⁻通过 m 膜向 X 区移动
C.放电时，消耗 5.4 g Al 时 Z 区电解质溶液质量减少 48.0 g
D.放电时，PbO₂增重 6.4 g 时，Y 区离子数目减少了 0.3N_A 个

答案： 4.C　X区Al失电子生成[Al(OH)₄]⁻，则Al电极为负极、PbO₂为正极，X区电解质为NaOH、Y区电解质为Na₂SO₄。电池工作时，负极反应：Al + 4OH⁻ − 3e⁻ = [Al(OH)₄]⁻，阴离子减少，Na⁺向正极移动，故m为阳离子交换膜；正极反应：PbO₂ + 2e⁻ + SO₄²⁻ + 4H⁺ = PbSO₄ + 2H₂O，溶液中负电荷大于正电荷，所以SO₄²⁻通过n膜向负极移动，n为阴离子交换膜。放电时，负极电极反应式为Al + 4OH⁻ − 3e⁻ = [Al(OH)₄]⁻，A错误；m为阳离子交换膜，n为阴离子交换膜，放电时，Z区SO₄²⁻通过n膜向Y区移动，B错误；放电时，消耗5.4gAl时，电路中通过0.6mol电子，Z区发生反应PbO₂ + 2e⁻ + SO₄²⁻ + 4H⁺ = PbSO₄ + 2H₂O，根据电荷守恒，同时有0.3molSO₄²⁻移入Y区，Z区消耗0.6molH₂SO₄，同时生成0.6mol水，电解质溶液质量减少48.0g，C正确；放电时，PbO₂转化为PbSO₄增重6.4g时，电路中转移0.2mol电子，有0.2molNa⁺、0.1molSO₄²⁻移入Y区，所以Y区离子数目增加了0.3N_A个，D错误。

5. (2025·T8 联盟六模拟)相同金属在其不同浓度盐溶液中可形成浓差电池。如图所示装置是利用浓差电池电解 Na₂SO₄溶液(a、b 电极均为石墨电极)，可以制得 O₂、H₂、H₂SO₄和 NaOH。下列说法错误的是(C)


A.b 电极的电极反应式为 2H₂O - 4e⁻ = O₂↑ + 4H⁺
B.电池放电过程中，Cu(1)电极为该电池的正极
C.电池从开始工作到停止放电，理论上可制得标准状况下 44.8 L 气体
D.若开始前两铜电极的质量相同，当电路中转移 0.2 mol 电子时，两铜电极的质量相差 12.8 g

答案： 5.C　浓差电池中，左侧溶液中Cu²⁺浓度大，离子的氧化性强，所以Cu
(1)电极为正极，电极上发生还原反应，电极反应式：Cu²⁺ + 2e⁻ = Cu，Cu
(2)电极为负极，电极反应式：Cu − 2e⁻ = Cu²⁺；则电解槽中a电极为阴极，b电极为阳极，阳极上水放电生成O₂和H⁺，电极反应式：2H₂O − 4e⁻ = O₂↑ + 4H⁺，阴极上水放电生成H₂，电极反应式：2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻，则Na⁺通过离子交换膜c进入左室，c为阳离子交换膜，SO₄²⁻通过离子交换膜d进入右室，d为阴离子交换膜。b电极反应式为2H₂O − 4e⁻ = O₂↑ + 4H⁺，A正确；浓差电池中，Cu
(1)电极为正极，B正确；电池从开始工作到停止放电，溶液中Cu²⁺浓度变为1.5mol·L⁻¹，根据Cu²⁺～Cu～2e⁻知，Cu
(1)电极上析出n(Cu) = (2.5 − 1.5)mol·L⁻¹×2L = 2mol，电路中转移了4mol电子，则a极产生了2molH₂，b极产生了1molO₂，共3mol气体，则理论上可制得标准状况下3mol×22.4L·mol⁻¹ = 67.2L气体，C错误；当电路中转移0.2mol电子时，Cu
(1)电极上析出的n(Cu) = 0.1mol，对应的m(Cu) = 0.1mol×64g·mol⁻¹ = 6.4g，Cu
(2)电极上溶解的n(Cu) = 0.1mol，m(Cu) = 6.4g，则两铜电极的质量相差12.8g，D正确。