《2025年天利38套五年真题高考试题分类化学》

5.(2025·甘肃卷,3分)我国科研工作者设计了一种${Mg - }$海水电池驱动海水(${pH=8.2}$)电解系统(如图),以新型${MoNi/NiMoO_{4}}$为催化剂(生长在泡沫镍电极上),在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是 (D)


A.将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率
B.在外电路中,电子从电极$1$流向电极$4$
C.电极$3$的反应为${4OH^{-} - 4e^{-}\xlongequal{}2H_{2}O + O_{2}↑}$
D.理论上,每通过$2\ {mol}$电子,可产生$1\ {mol}$${H_{2}}$

答案：
5.D 原电池和电解池的工作原理

将催化剂生长在泡沫镍电极上可增大催化剂与反应物接触面积,提高催化效率,A正确;外电路中,电子从电池负极流向电解池阴极,B正确;理论上,每通过$2\ mol$电子,原电池正极和电解池阴极各产生$1\ mol\ H_2$,共可产生$2\ mol\ H_2$,D错误。

6.(2024·甘肃卷,3分)某固体电解池工作原理如图所示,下列说法错误的是 (B)


A.电极$1$的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积
B.电极$2$是阴极,发生还原反应:${O_{2} + 4e^{-}\xlongequal{}2O^{2-}}$
C.工作时${O^{2-}}$从多孔电极$1$迁移到多孔电极$2$
D.理论上电源提供$2\ {mol}$${e^{-}}$能分解$1\ {mol}$${H_{2}O}$

答案：
6.B 电解池的工作原理

电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积,提高电解效率,A正确;多孔电极2为电解池阳极,发生氧化反应:$2O^{2-}-4e^-\xlongequal{}O_2(g)$,B错误;电解池工作时,$O^{2-}$由阴极(多孔电极1)定向迁移至阳极(多孔电极2),C正确;电解总反应为$2H_2O(g)\stackrel{电解}{=\!=\!=}2H_2(g)+O_2(g)$,理论上电源提供$2\ mol$电子能分解$1\ mol\ H_2O$,D正确。

7.(2024·重庆卷,3分)我国科研工作者研发了一种新型复合电极材料,可将${CO_{2}}$电催化转化为甲酸,如图是电解装置示意图。下列说法正确的是 (D)


A.电解时电极${N}$上产生${OH^{-}}$
B.电解时电极${M}$上发生氧化反应
C.阴、阳离子交换膜均有两种离子通过
D.总反应为${2CO_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{电解}2HCOOH + O_{2}}$

答案：
7.D 电解池的工作原理

电解时电极N上产生$H^+$,A错误;电极M为阴极,电解时电极M上发生还原反应,B错误;阳离子交换膜只有$H^+$通过,C错误;由两极反应可知电解的总反应为$2CO_2+2H_2O\stackrel{电解}{=\!=\!=}2HCOOH+O_2$,D正确。

8.(2024·辽吉黑卷,3分)“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题,科技工作者设计耦合${HCHO}$高效制${H_{2}}$的方法,装置如图所示。部分反应机理为:
下列说法错误的是 (A)


A.相同电量下${H_{2}}$理论产量是传统电解水的$1.5$倍
B.阴极反应:${2H_{2}O + 2e^{-}\xlongequal{}2OH^{-} + H_{2}↑}$
C.电解时${OH^{-}}$通过阴离子交换膜向${b}$极方向移动
D.阳极反应:${2HCHO - 2e^{-} + 4OH^{-}\xlongequal{}}$${2HCOO^{-} + 2H_{2}O + H_{2}↑}$

答案： 8.A 电解池原理
【电池分析】根据题目信息可知,电解过程b电极$HCHO$转变为$HCOO^-$,失去电子,因此b电极为阳极,a电极为阴极,由于a极区为$KOH$溶液,因此$H_2O$在阴极得电子生成$H_2$和$OH^-$。阳极反应式：$2HCHO-2e^-+4OH^-\xlongequal{}2HCOO^-+2H_2O+H_2\uparrow$；阴极反应式：$2H_2O+2e^-\xlongequal{}2OH^-+H_2\uparrow$。
相同电量即转移相同电子数,传统电解水只有一个电极产生$H_2$,该装置两极同时产生$H_2$,当转移$1\ mol$电子时,传统电解水产生$0.5\ mol\ H_2$,本装置两极均产生$0.5\ mol\ H_2$,共$1\ mol\ H_2$,因此理论产量是传统电解水的2倍,A错误;电解池使用阴离子交换膜,阴极产生的$OH^-$向阳极移动,C正确。