2025年高考化學總復習試題分類訓練：電解應用（解析卷）

4<47電斛應用

1.【2023年全國甲卷】用可再生能源電還原C0?時，采用高濃度的K+抑制酸性電解液中的析氫反應來提

高多碳產物（乙烯、乙醇等）的生成率，裝置如下圖所示。下列說法正確的是

質

子

可

IrO-Ti交Cu

A再KC1、

換電極口。2c

生電極H3P。4溶液

膜

能

源

C2H4,C2H50H

風能

A.析氫反應發(fā)生在IrO,-Ti電極上

B.C「從Cu電極遷移到Ti電極

+

C.陰極發(fā)生的反應有：2CO2+12H+12e-=C2H4+4H2O

D.每轉移Imol電子，陽極生成11.2L氣體（標準狀況）

【答案】C

【解析】由圖可知，該裝置為電解池，與直流電源正極相連的IrCk-Ti電極為電解池的陽極，水在陽極失去

電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，電極反應式為2H2O-4e—=O2f+4H+,銅電極為陰極，酸性條件

下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成乙烯、乙醇等，電極反應式為

+

2co2+12H++12e-=C2H4+4H2O、2CO2+12H+12e-=C2H5OH+3H2O,電解池工作時，氫離子通過質子交

換膜由陽極室進入陰極室。A.析氫反應為還原反應，應在陰極發(fā)生，即在銅電極上發(fā)生，故A錯

誤；B.離子交換膜為質子交換膜，只允許氫離子通過，C1-不能通過，故B錯誤；C.由分析可知，

銅電極為陰極，酸性條件下二氧化碳在陰極得到電子發(fā)生還原反應生成乙烯、乙醇等，電極反應式有

2co2+12H++12b=C2H4+4H2O,故C正確；D.水在陽極失去電子發(fā)生氧化反應生成氧氣和氫離子，

電極反應式為2H2O-4e—=ChT+4H+,每轉移Imol電子，生成0.25moK）2,在標況下體積為5.6L,故D

錯誤；答案選C。

2.【2023年北京卷】回收利用工業(yè)廢氣中的CO?和SO。，實驗原理示意圖如下。

co2

含COz和fNaHCO,—電源一V

so的廢氣溶液JI_11_

2裝置a仁---------

S0,-

NaHCO3和

Na2s。3溶液

pH=8HC00H

S5?1

離子交換膜裝置b

下列說法不正確的是

A.廢氣中SO2排放到大氣中會形成酸雨

B.裝置a中溶液顯堿性的原因是HCO；的水解程度大于HCO；的電離程度

C.裝置a中溶液的作用是吸收廢氣中的CO?和SO?

D.裝置b中的總反應為SO：+CO2+H2O—HCOOH+SOj

【答案】c

【解析】A.SO2是酸性氧化物，廢氣中SO?排放到空氣中會形成硫酸型酸雨，故A正確；B.裝置a中

溶液的溶質為NaHCOs，溶液顯堿性，說明HCO；的水解程度大于電離程度，故B正確；C.裝置a中

NaHCOs溶液的作用是吸收SO?氣體，C0?與NaHCOs溶液不反應，不能吸收C0?,故C錯誤；

D.由電解池陰極和陽極反應式可知，裝置b中總反應為SO7+CC^+HzO^HCOOH+SOj,故D

正確；選C。

3.（2021?湖北真題）NazCrzCh的酸性水溶液隨著H+濃度的增大會轉化為QO3。電解法制備CrCh的原理

如圖所示。下列說法錯誤的是

離子交換膜

A.電解時只允許H+通過離子交換膜

B.生成02和H2的質量比為8：1

C.電解一段時間后陰極區(qū)溶液OH-的濃度增大

-+

D.CrCh的生成反應為：Cr2O7+2H=2CrO3+H2O

【答案】A

【解析】根據左側電極上生成。2,右側電極上生成H2,知左側電極為陽極，發(fā)生反應:

+

2H2O-4e--4H+O2T,右側電極為陰極，發(fā)生反應：2H2O+2e--20H+H2T；由題意知，左室

+

中Na2Cr2O7隨著可濃度增大轉化為CrO3:Cr2O^+2H=2CrO,+H2O,因此陽極生成的H卡不能通過

離子交換膜。A.由以上分析知，電解時通過離子交換膜的是Na+,A項錯誤；B.根據各電極上轉移

電子數(shù)相同，由陽極反應和陰極反應，知生成0?和H2的物質的量之比為1：2,其質量比為8：1,B

項正確；C.根據陰極反應知，電解一段時間后陰極區(qū)溶液OH-的濃度增大，C項正確：D.電解過

程中陽極區(qū)H+的濃度增大，NazCr?。?轉化為CrO3：Cr2O；+2H+—20。3+應0,D項正確。故選A。

4.【2022年重慶卷】硝酮是重要的有機合成中間體，可采用“成對間接電氧化”法合成。電解槽中水溶液

的主要成分及反應過程如圖所示。

下列說法錯誤的是

A.惰性電極2為陽極B.反應前后WOj/WO；數(shù)量不變

C.消耗Imol氧氣，可得到Imol硝酮D.外電路通過Imol電子，可得到Imol水

【答案】C

【解析】A.惰性電極2,Br被氧化為Bn,惰性電極2為陽極，故A正確；B.WO；/WO；循環(huán)反應,

反應前后WO；/WO；數(shù)量不變，故B正確；C.總反應為氧氣把二丁基-N-羥基胺氧化為硝酮，Imol

二丁基-N-羥基胺失去2moiH原子生成Imol硝酮，氧氣最終生成水，根據氧原子守恒，消耗Imol氧

氣，可得到2moi硝酮，故C錯誤；D.外電路通過Imol電子，生成0.5molH2C)2,H2O2最終生成

水，根據氧原子守恒，可得到Imol水，故D正確；選C。

5.(2021?遼寧真題)利用(QHl)電解轉化法從煙氣中分離CO?的原理如

圖。已知氣體可選擇性通過膜電極，溶液不能通過。下列說法錯誤的是

b

電源

煙氣

（含COJ

膜

膜

電

電極

極

/lilII

M極

A.a為電源負極B.溶液中Q的物質的量保持不變

C.CO?在M極被還原D.分離出的CO?從出口2排出

【答案】C

【解析】由題干信息可知，M極發(fā)生的是由Qo??o轉化為0H（QH?）的過程，該過程是一

個還原反應，故M極為陰極，電極反應為：04^^=0+2出0+2日=g|Q（QH2）+2OH;故與

M極相連的a電極為負極，N極為陽極，電極反應為：HO~^^"OH（QH2）-2e-=oY^=o+2H+,b

極為電源正極，據此分析解題。A.由分析可知，a為電源負極，A正確；B.由分析可知，根據電子

守恒可知，溶液中Q的物質的量保持不變，B正確；C.由分析可知，整個過程C02未被還原，C02

在M極發(fā)生反應為CCh+0H-=HC03,C錯誤；D.由題干信息可知，M極上C02發(fā)生反應為：

+

CO2+OH-=HCC）3被吸收，HCO：向陽極移動，N極上發(fā)生的反應為：HCO-+H=H2O+CO2T,故分離

出的CO?從出口2排出，D正確；故答案為：Co

6.【2022年廣東卷】以熔融鹽為電解液，以含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進行電解，實現(xiàn)A1的

再生。該過程中

A.陰極發(fā)生的反應為Mg-2F=Mg"B.陰極上Al被氧化

C.在電解槽底部產生含Cu的陽極泥D.陽極和陰極的質量變化相等

【答案】C

【解析】根據電解原理可知，電解池中陽極發(fā)生失電子的氧化反應，陰極發(fā)生得電子的還原反應，該題中

以熔融鹽為電解液，含Cu、Mg和Si等的鋁合金廢料為陽極進行電解，通過控制一定的條件，從而可

使陽極區(qū)Mg和A1發(fā)生失電子的氧化反應，分別生成Mg2+和AF+,Cu和Si不參與反應，陰極區(qū)AF+

得電子生成A1單質，從而實現(xiàn)A1的再生，據此分析解答。A.陰極應該發(fā)生得電子的還原反應，實

際上Mg在陽極失電子生成Mg2+,A錯誤；B.Al在陽極上被氧化生成AF+,B錯誤；C.陽極材料

中Cu和Si不參與氧化反應，在電解槽底部可形成陽極泥，C正確；D.因為陽極除了鋁參與電子轉

移，鎂也參與了電子轉移，且還會形成陽極泥，而陰極只有鋁離子得電子生成鋁單質，根據電子轉移

數(shù)守恒及元素守恒可知，陽極與陰極的質量變化不相等，D錯誤；故選C。

7.【2022年湖北卷】含磷有機物應用廣泛。電解法可實現(xiàn)由白磷直接制備Li[P（CN）J,過程如圖所示

（Me為甲基）。下列說法正確的是

A.生成lmolLi[P（CN）/，理論上外電路需要轉移2moi電子

-

B.陰極上的電極反應為：P4+8CN--4e=4[P（CN）2]

C.在電解過程中CW向鉗電極移動

D.電解產生的H2中的氫元素來自于LiOH

【答案】D

【解析】A.石墨電極發(fā)生反應的物質：P4TLi[P（CN）2】化合價升高發(fā)生氧化反應，所以石墨電極為陽

極，對應的電極反應式為：P4+8CN--4e-=4[P（CN）2J,則生成lmolLi[P（CN）』，理論上外電路需要

轉移Imol電子，A錯誤；B.陰極上發(fā)生還原反應，應該得電子，P4+8CN「4e-=4[P（CN）』為陽極發(fā)

生的反應，B錯誤；C.石墨電極：P4TLi[P（CN）j發(fā)生氧化反應，為陽極，鉗電極為陰極，CN

應該向陽極移動，即移向石墨電極，C錯誤；D.由所給圖示可知HCN在陰極放電，產生CK和

H2,而HCN中的H來自UOH,則電解產生的H2中的氫元素來自于LiOH,D正確；故選D。

8.（2020?浙江高考真題）電解高濃度RCOONa（竣酸鈉）的NaOH溶液，在陽極RCOCT放電可得到R-R（烷

煌）。下列說法不正確的是（）

通電

A.電解總反應方程式：2RCOONa+2H2。——R-R+2CO2T+H2?+2NaOH

B.RCOCT在陽極放電，發(fā)生氧化反應

C.陰極的電極反應：2H2。+2e-=2OH-+H2T

D.電解CH3coONa、CH3cH2coONa和NaOH混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷

【答案】A

【解析】A.因為陽極RCOO-放電可得到R-R（烷姓）和產生CO2,在強堿性環(huán)境中，CO?會與0H-反應生成

CO32-和H2O,故陽極的電極反應式為2RCOO-2e-+4OH-=R-R+2co32-+2H2O,陰極上H2O電離產生的

H+放電生成H2,同時生成OH,陰極的電極反應式為2H2O+2e-=2OH-+H2f,因而電解總反應方程式

為2RCOONa+2NaOH譬R-R+2Na2cO3+H2T，不正確；B.RCOO在陽極放電，電極反應式為2RCOO

2

-2e+4OH-=R-R+2CO3+2H2O,-CCX?中碳元素的化合價由+3價升高為+4價，發(fā)生氧化反應，煌基-

R中元素的化合價沒有發(fā)生變化，正確；C.陰極上氏0電離產生的H+放電生成H2,同時生成

0H-,陰極的電極反應為2H2O+2e=2OH-+H2T，正確；D.根據題中信息，由上述電解總反應方程式

可以確定下列反應能夠發(fā)生：2cH3coONa+2NaOH譬CH3-CH3+2Na2cO3+H2T，

2cH3cH2coONa+2NaOH雪CH3cH2-CH2cH3+2Na2cO3+H2T，

CH3coONa+CH3cH2co0Na+2Na0H譬CH3-CH2cH3+2Na2cO3+H2J因止匕，電解CH3coONa、

CH3cH2coONa和NaOH的混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷，正確。答案為A。

9.（2017?全國高考真題）用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜，電解質溶液一般為

H2so4-H2c2。4混合溶液。下列敘述錯誤的是

A.待加工鋁質工件為陽極

B.可選用不銹鋼網作為陰極

C.陰極的電極反應式為：Al3++3e-=A1

D.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動

【答案】C

【解析】A、根據原理可知，A1要形成氧化膜，化合價升高失電子，因此鋁為陽極，說法正確；B、不銹鋼

網接觸面積大，能增加電解效率，說法正確；C、陰極應為陽離子得電子，根據離子放電順序應是H+

放電，即2H++2e-=H2f,說法錯誤；D、根據電解原理，電解時，陰離子移向陽極，說法正確。

10.（2015?四川高考真題）用下圖所示裝置除去含CPC、C「廢水中的CN-時，控制溶液PH為9~10,陽

極產生的C1CT將CN-氧化為兩種無污染的氣體，下列說法不正確的是

A.用石墨作陽極，鐵作陰極

B.陽極的電極反應式為：Cl+20H-2e=CIO+H20

C.陰極的電極反應式為：2H2O+2e=H2f+20H

D.除去CN-的反應：2CN—+5C10+2H+=N2T+2co2T+5CP+H20

【答案】D

【解析】A、根據電解的原理，鐵作陽極時，鐵失電子，參與反應，但根據題中信息，鐵不參與反應，因

此鐵作陰極，正確；B、根據信息，環(huán)境是堿性，利用C1CT氧化CN,因此陽極反應式為Cr+2OH

-2e-=C10+H20,正確；C、根據電解原理，陰極上是陽離子放電，即2H++2/正確；

D、CN-被C1CT氧化成兩種無毒的氣體，即為N2和CO2,環(huán)境是堿性，不能生成H+,錯誤。

11.（2017?海南高考真題）一種電化學制備NH3的裝置如圖所示，圖中陶瓷在高溫時可以傳輸H+。下列敘

述錯誤的是

A.Pd電極b為陰極

+

B.陰極的反應式為：N2+6H+6e-^=2NH3

C.H+由陽極向陰極遷移

D.陶瓷可以隔離N?和H2

【答案】A

【解析】A、此裝置為電解池，總反應是N2+3H2=2NH3,Pd電極b上是氫氣發(fā)生反應，即氫氣失去電子

化合價升高，Pd電極b為陽極，說法錯誤；B、根據A選項分析，Pd電極a為陰極，反應式為N2+

6H++6e-=2NH3,說法正確；C、根據電解的原理，陰極上發(fā)生還原反應，即有陽極移向陰極，說法

正確；D、根據裝置圖，陶瓷隔離N2和H2,說法正確。

12.（2012.浙江高考真題）以銘酸鉀為原料，電化學法制備重銘酸鉀的實驗裝置示意圖如下：

下列說法不正確的是

A.在陰極式，發(fā)生的電極反應為：2H2O+2e——=2OH—+H2T

B.在陽極室，通電后溶液逐漸由黃色變?yōu)槌壬?，是因為陽極區(qū)H+濃度增大，使平衡2CrO『+2H+

*CY店+H2O向右移動

C.該制備過程總反應的化學方程式為：4K2CrO4+4H2OCrOf~2K2Cr2O7+4KOH+2H2t+202?

D.測定陽極液中K和Cr的含量，若K與Cr的物質的量之比為d,則此時鋁酸鉀的轉化率為a=《

2

【答案】D

【解析】A、根據裝置圖可知，左側是陰極室，陰極是氫離子放電，腐蝕還原反應生成氫氣，正確；B、陽

極發(fā)生氧化反應，氫氧根離子放電生成氧氣，導致陽極區(qū)氫離子濃度增大，2CrO42-+2H+iCr2O72-

+H2O向右移動，正確；C、電解時，銘酸鉀和水放電生成重銘酸鉀、氫氣、氧氣和氫氧化鈉，所以總

反應的化學方程式為4K2CrO4+4H2O迪2K2CnO7+4KOH+2H2T+O2T，正確；D、設加入反應容器內的

K2CrO4為ImoL則n(K)="2mol,"n(Cr)=lmol,反應過程中有xmolKzCrCM轉化為KzCnCh,由于

陰極是氫離子放電，造成陰極區(qū)氫氧根離子增多，所以K+向陰極區(qū)移動，補充氫離子，根據化學方程

式可知，xmolK2CrO4轉化為KzCmCh,則陰極區(qū)生成KOH的物質的量是xmol,則陽極區(qū)剩余n

(K)=(2-x)mol,Cr元素不變，仍是Imol,根據：K與Cr的物質的量之比為d,解得(2-x)/l=d,

x=2-d,轉化率為(2-d)/lxl00%=2-d,錯誤，答案選D。

13.(2013?海南高考真題)下列敘述正確的是

A.合成氨的“造氣”階段會產生廢氣

B.電鍍的酸性廢液用堿中和后就可以排放

C.電解制鋁的過程中，作為陽極材料的無煙煤不會消耗

D.使用煤炭轉化的管道煤氣比直接燃煤可減少環(huán)境污染

【答案】AD

【解析】氨的造氣用天燃氣或煤，必產生二氧化碳，A對；電鍍液含重金屬離子，應處理后排放，B錯；

鋁的生產中陽極放電，煤有消耗，C錯；煤的氣化后作了脫硫處理，污染減少，D對。

14.(2013?全國高考真題)電解法處理酸性含鋁廢水(主要含有CrzCh%)時，以鐵板作陰、陽極，處理過

22++3+3+

程中存在反應Cr2O7-+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O,最后C'以Cr(0H)3形式除去，下列說法

不正確的是

A.陽極反應為Fe—21=Fe2+

B.電解過程中溶液pH不會變化

C.過程中有Fe(OH)3沉淀生成

D.電路中每轉移12moi電子，最多有1molCr2Ch2-被還原

【答案】B

【解析】A、鐵為活潑電極，鐵板作陽極時電解過程中電極本身失電子，電極反應式為：Fe-2e-=Fe2+,正

確；B、陰極是氫離子得到電子生成氫氣，氫離子被消耗，在反應

22++3+3+

Cr2O7+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O中，也消耗氫離子，所以反應過程中溶液中的氫離子濃度減

小，溶液pH增大，錯誤；C、反應過程中消耗了大量H+,使得CF+和Fe3+都轉化為氫氧化物沉淀，

正確；D、電路中每轉移12moi電子，有6moiFe2+生成，根據反應

Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可知，最多有1molCnCh2-被還原，正確。

15.（2013?北京高考真題）用石墨電極電解CuCb溶液（見右圖）。下列分析正確的是

A.a端是直流電源的負極

B.通電使CuCb發(fā)生電離

C.陽極上發(fā)生的反應：Cu2++2e-=Cu

D.通電一段時間后，在陰極附近觀察到黃綠色氣體

【答案】A

【解析】A、依據裝置圖可知，銅離子移向的電極為陰極，陰極和電源負極相連，a為負極，正確；B、通

電氯化銅發(fā)生氧化還原反應生成氯氣和銅，電離是氯化銅離解為陰陽離子，錯誤；C、與b連接的電

極是陽極，氯離子失電子發(fā)生氧化反應，電極反應式為：2c「-21=。23錯誤；D、通電一段時間

后，氯離子在陽極失電子發(fā)生氧化反應，在陽極附近觀察到黃綠色氣體，錯誤；故選A.

16.（2010?海南高考真題）利用電解法可將含有Fe、Zn、Ag、Au等雜質的粗銅提純，下列敘述正確的是

A.電解時以純銅作陽極

B.電解時陰極發(fā)生氧化反應

C.粗銅連接電源負極，電極反應是Cu—2e-Cu2+

D.電解結束，電解槽底部會形成含少量Ag、Au等陽極泥

【答案】D

【解析】A.電解精煉Cu時，以粗銅作陽極，純銅作陰極，A錯誤；B.電解時陰極發(fā)生得電子的還原反

應，B錯誤；C.粗銅作陽極，連接電源的正極，電極反應有Zn-2e=Zn2+、Fe-2e-=Fe2\Cu-2e-

=Cu2+,C錯誤；D.粗銅作陽極，電極反應有Zn-2e=Zn2+、Fe-2e=Fe2\Cu-2e-=Cu2+,粗銅中活潑性

不如Cu的Ag、Au不會放電，以陽極泥的形式沉積在電解槽底部，D正確；答案選D。

17.【2022年湖南卷】2021年我國制氫量位居世界第一，煤的氣化是一種重要的制氫途徑?；卮鹣铝袉?/p>

題：

（2）一種脫除和利用水煤氣中CO2方法的示意圖如下:

凈化氣CC)2

入K2cO3溶液人KHCC)3溶液

再生塔f\w

,%AgCl/Ag

水煤氣水蒸氣。"I—

l伯電極J玻碳冠極j

質子交換膜

①某溫度下，吸收塔中K2cO3溶液吸收一定量的COc后，c(CO^j:c(HCO-)=1:2,則該溶液的pH=

711

(該溫度下H2CO3的Kal=4.6xlO-,Ka2=5.0X10-)；

②再生塔中產生CO?的離子方程式為；

③利用電化學原理，將CO2電催化還原為CH,,陰極反應式為。

【答案】

A,

+

(2)102HCO3=CO2t+CO；+H2O2CO2+12e+12H=C2H4+4H2O>AgCl+e=Ag+Cl-

【解析】

(2)①某溫度下，吸收塔中K2c。3溶液吸收一定量的CO2后，c(COj)：c(HCO；)=l：2,由

1I11,,,

心=可知，c(H*)=，^：)xKa2-2x5.0xl0mol.E=1.0xl0mol.E,則該溶液的

C(HCO3)c(CO3)

pH=10；

②再生塔中KHCO3受熱分解生成K2co3、H2O和CO2,該反應的離子方程式為2HCOg=CO2T+CO^

+H2O；

③利用電化學原理，將CO2電催化還原為c2H4,陰極上發(fā)生還原反應，陽極上水放電生成氧氣和H+,H+

通過質子交換膜遷移到陰極區(qū)參與反應生成乙烯，鉗電極和Ag/AgCl電極均為陰極，在電解過程中

AgCl可以轉化為Ag,則陰極的電極反應式為2co2+12e-+12H+=C2H4+4H2O、AgCl+e=Ag+Cr。

18.(2021?湖南真題)氨氣中氫含量高，是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體，且安全、易儲運，可通過下面兩

種方法由氨氣得到氫氣。

方法n：氨電解法制氫氣

利用電解原理，將氨轉化為高純氫氣，其裝置如圖所示。

陰

離

子

交

NH換

3膜

”)；

右往左

或“從

往右”

“從左

(填

向為

動方

的移

OH-

過程中

電解

(4)

o

應式為

電極反

陽極的

(5)

】

【答案

往左

從右

(4)

6H2O

N2+

OH=

6e+6

2NH-

(5)

3

】

【解析

極為陰

另一電

，則

陽極

池的

電解

，為

反應

氧化

發(fā)生

高，

合價升

元素化

極氮

3的一

通NH

知，

由圖可

(4)

；

往左

從右

為：

答案

，故

移動

往左

從右

，則