专题39 电解应用 十年（2015-2024）高考化学真题分类汇编(解析版).docx

2013-2024年十年高考真题汇编

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专题39电解应用

考点

十年考情(2015-2024）

命题趋势

考点1电解原理综合应用(选择题)

2024·湖北卷、2024·辽吉黑卷、2023?全国甲卷、2023?北京卷、2023?广东卷、2022?重庆卷、2022?全国甲卷、2022?海南省选择性卷、2022?湖北省选择性卷、2022·浙江省6月卷、2021?全国甲卷、2021?全国乙卷、2021?广东选择性卷、2021?天津卷、2021?辽宁选择性考试、2021?海南选择性考试、2020?浙江7月卷、2020?山东卷

近年常考的电解池有离子交换膜电解池、活泼阳极电解池，这类试题主要以电解池的基本原理为基础，考查考生的迁移运用能力，题型为选择题。重点考向为借助电解原理(氯碱工业、粗铜的精炼、电镀等）进行的工业实际问题如新材料的制取等。复习备考时应注重电解原理的实质，从氧化还原反应的角度认识电化学，注重与元素化合物、有机化学、电解质溶液、化学实验设计、新能源等知识的联系。

考点2电解原理综合应用(非选择题)

2019?新课标Ⅱ卷、2019?新课标Ⅲ卷、2019?江苏卷、2019?北京卷、2019?浙江4月卷、2019?天津卷、2018?新课标Ⅰ卷、2018?新课标Ⅱ卷、2018?新课标Ⅲ卷、2018?江苏卷、2017?津卷、2017?江苏卷

考点1电解原理综合应用(选择题)

1．(2024·湖北卷，14，3分)我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂，用H2C2O4和NH2OH电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中H2O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HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O。Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]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1molH3N+CH2COOH双极膜中有4molH2O解离

C．阳极总反应式2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O

D．阴极区存在反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O

【答案】B

【解析】在KOH溶液中HCHO转化为HOCH2O-：HCHO+OH-→HOCH2O-，存在平衡HOCH2O-+OH-[OCH2O]2-+H2O，Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2--e-=HCOO-+H?，H?结合成H2，Cu电极为阳极；PbCu电极为阴极，首先HOOC—COOH在Pb上发生得电子的还原反应转化为OHC—COOH：H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，OHC—COOH与HO—N+H3反应生成HOOC—CH=N—OH：OHC—COOH+HO—N+H3→HOOC—CH=N—OH+H2O+H+，HOOC—CH=N—OH发生得电子的还原反应转化成H3N+CH2COOH：HOOC—CH=N—OH+4e-+5H+=H3N+CH2COOH+H2O。A项，电解过程中，阳极区消耗OH-、同时生成H2O，故电解一段时间后阳极区c(OH-)减小，A正确；B项，阴极区的总反应为H2C2O4+HO—N+H3+6e-+6H+=H3N+CH2COOH+3H2O，1molH2O解离成1molH+和1molOH-，故理论上生成1molH3N+CH2COOH双极膜中有6molH2O解离，B错误；C项，结合装置图，阳极总反应为2HCHO-2e-+4OH-=2HCOO-+H2↑+2H2O，C正确；D项，阴极区的Pb上发生反应H2C2O4+2e-+2H+=OHC—COOH+H2O，D正确；故选B。

2．(2024·辽吉黑卷，12，3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H2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．相同电量下H2理论产量是传统电解水的1.5倍

B．阴极反应：2H2O+2e-=H2↑+2OH-

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：

【答案】A

【解析】据图示可知，b电极上HCHO转化为HCOO-，而HCHO转化为HCOO-为氧化反应，所以b电极为阳极，a电极为阴极，HCHO为阳极反应物，由反应机理可知：反应后生成的转化为HCOOH。由原子守恒和电荷守恒可知，在生成HCOOH的同时还生成了H-，生成的HCOOH再与氢氧化钾酸碱中和：HCOOH+OH-=HCOO-+H2O，而生成的H-在阳极失电子发生氧化反应生成氢气，即2H--2e-=H2↑，阴极水得电子生成氢气：2H2O+2e-=H2↑+2OH