2025年高考化学总复习试题分类训练：电解应用（解析卷）

4<47电斛应用

1.【2023年全国甲卷】用可再生能源电还原C0?时，采用高浓度的K+抑制酸性电解液中的析氢反应来提

高多碳产物（乙烯、乙醇等）的生成率，装置如下图所示。下列说法正确的是

质

子

可

IrO-Ti交Cu

A再KC1、

换电极口。2c

生电极H3P。4溶液

膜

能

源

C2H4,C2H50H

风能

A.析氢反应发生在IrO,-Ti电极上

B.C「从Cu电极迁移到Ti电极

+

C.阴极发生的反应有：2CO2+12H+12e-=C2H4+4H2O

D.每转移Imol电子，阳极生成11.2L气体（标准状况）

【答案】C

【解析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的IrCk-Ti电极为电解池的阳极，水在阳极失去

电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为2H2O-4e—=O2f+4H+,铜电极为阴极，酸性条件

下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为

+

2co2+12H++12e-=C2H4+4H2O、2CO2+12H+12e-=C2H5OH+3H2O,电解池工作时，氢离子通过质子交

换膜由阳极室进入阴极室。A.析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上发生，故A错

误；B.离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，C1-不能通过，故B错误；C.由分析可知，

铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式有

2co2+12H++12b=C2H4+4H2O,故C正确；D.水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，

电极反应式为2H2O-4e—=ChT+4H+,每转移Imol电子，生成0.25moK）2,在标况下体积为5.6L,故D

错误；答案选C。

2.【2023年北京卷】回收利用工业废气中的CO?和SO。，实验原理示意图如下。

co2

含COz和fNaHCO,—电源一V

so的废气溶液JI_11_

2装置a仁---------

S0,-

NaHCO3和

Na2s。3溶液

pH=8HC00H

S5«1

离子交换膜装置b

下列说法不正确的是

A.废气中SO2排放到大气中会形成酸雨

B.装置a中溶液显碱性的原因是HCO；的水解程度大于HCO；的电离程度

C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的CO?和SO?

D.装置b中的总反应为SO：+CO2+H2O—HCOOH+SOj

【答案】c

【解析】A.SO2是酸性氧化物，废气中SO?排放到空气中会形成硫酸型酸雨，故A正确；B.装置a中

溶液的溶质为NaHCOs，溶液显碱性，说明HCO；的水解程度大于电离程度，故B正确；C.装置a中

NaHCOs溶液的作用是吸收SO?气体，C0?与NaHCOs溶液不反应，不能吸收C0?,故C错误；

D.由电解池阴极和阳极反应式可知，装置b中总反应为SO7+CC^+HzO^HCOOH+SOj,故D

正确；选C。

3.（2021・湖北真题）NazCrzCh的酸性水溶液随着H+浓度的增大会转化为QO3。电解法制备CrCh的原理

如图所示。下列说法错误的是

离子交换膜

A.电解时只允许H+通过离子交换膜

B.生成02和H2的质量比为8：1

C.电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大

-+

D.CrCh的生成反应为：Cr2O7+2H=2CrO3+H2O

【答案】A

【解析】根据左侧电极上生成。2,右侧电极上生成H2,知左侧电极为阳极，发生反应:

+

2H2O-4e--4H+O2T,右侧电极为阴极，发生反应：2H2O+2e--20H+H2T；由题意知，左室

+

中Na2Cr2O7随着可浓度增大转化为CrO3:Cr2O^+2H=2CrO,+H2O,因此阳极生成的H卡不能通过

离子交换膜。A.由以上分析知，电解时通过离子交换膜的是Na+,A项错误；B.根据各电极上转移

电子数相同，由阳极反应和阴极反应，知生成0?和H2的物质的量之比为1：2,其质量比为8：1,B

项正确；C.根据阴极反应知，电解一段时间后阴极区溶液OH-的浓度增大，C项正确：D.电解过

程中阳极区H+的浓度增大，NazCr?。?转化为CrO3：Cr2O；+2H+—20。3+应0,D项正确。故选A。

4.【2022年重庆卷】硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液

的主要成分及反应过程如图所示。

下列说法错误的是

A.惰性电极2为阳极B.反应前后WOj/WO；数量不变

C.消耗Imol氧气，可得到Imol硝酮D.外电路通过Imol电子，可得到Imol水

【答案】C

【解析】A.惰性电极2,Br被氧化为Bn,惰性电极2为阳极，故A正确；B.WO；/WO；循环反应,

反应前后WO；/WO；数量不变，故B正确；C.总反应为氧气把二丁基-N-羟基胺氧化为硝酮，Imol

二丁基-N-羟基胺失去2moiH原子生成Imol硝酮，氧气最终生成水，根据氧原子守恒，消耗Imol氧

气，可得到2moi硝酮，故C错误；D.外电路通过Imol电子，生成0.5molH2C)2,H2O2最终生成

水，根据氧原子守恒，可得到Imol水，故D正确；选C。

5.(2021・辽宁真题)利用(QHl)电解转化法从烟气中分离CO?的原理如

图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是

b

电源

烟气

（含COJ

膜

膜

电

电极

极

/lilII

M极

A.a为电源负极B.溶液中Q的物质的量保持不变

C.CO?在M极被还原D.分离出的CO?从出口2排出

【答案】C

【解析】由题干信息可知，M极发生的是由Qo«?o转化为0H（QH?）的过程，该过程是一

个还原反应，故M极为阴极，电极反应为：04^^=0+2出0+2日=g|Q（QH2）+2OH;故与

M极相连的a电极为负极，N极为阳极，电极反应为：HO~^^"OH（QH2）-2e-=oY^=o+2H+,b

极为电源正极，据此分析解题。A.由分析可知，a为电源负极，A正确；B.由分析可知，根据电子

守恒可知，溶液中Q的物质的量保持不变，B正确；C.由分析可知，整个过程C02未被还原，C02

在M极发生反应为CCh+0H-=HC03,C错误；D.由题干信息可知，M极上C02发生反应为：

+

CO2+OH-=HCC）3被吸收，HCO：向阳极移动，N极上发生的反应为：HCO-+H=H2O+CO2T,故分离

出的CO?从出口2排出，D正确；故答案为：Co

6.【2022年广东卷】以熔融盐为电解液，以含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，实现A1的

再生。该过程中

A.阴极发生的反应为Mg-2F=Mg"B.阴极上Al被氧化

C.在电解槽底部产生含Cu的阳极泥D.阳极和阴极的质量变化相等

【答案】C

【解析】根据电解原理可知，电解池中阳极发生失电子的氧化反应，阴极发生得电子的还原反应，该题中

以熔融盐为电解液，含Cu、Mg和Si等的铝合金废料为阳极进行电解，通过控制一定的条件，从而可

使阳极区Mg和A1发生失电子的氧化反应，分别生成Mg2+和AF+,Cu和Si不参与反应，阴极区AF+

得电子生成A1单质，从而实现A1的再生，据此分析解答。A.阴极应该发生得电子的还原反应，实

际上Mg在阳极失电子生成Mg2+,A错误；B.Al在阳极上被氧化生成AF+,B错误；C.阳极材料

中Cu和Si不参与氧化反应，在电解槽底部可形成阳极泥，C正确；D.因为阳极除了铝参与电子转

移，镁也参与了电子转移，且还会形成阳极泥，而阴极只有铝离子得电子生成铝单质，根据电子转移

数守恒及元素守恒可知，阳极与阴极的质量变化不相等，D错误；故选C。

7.【2022年湖北卷】含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备Li[P（CN）J,过程如图所示

（Me为甲基）。下列说法正确的是

A.生成lmolLi[P（CN）/，理论上外电路需要转移2moi电子

-

B.阴极上的电极反应为：P4+8CN--4e=4[P（CN）2]

C.在电解过程中CW向钳电极移动

D.电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH

【答案】D

【解析】A.石墨电极发生反应的物质：P4TLi[P（CN）2】化合价升高发生氧化反应，所以石墨电极为阳

极，对应的电极反应式为：P4+8CN--4e-=4[P（CN）2J,则生成lmolLi[P（CN）』，理论上外电路需要

转移Imol电子，A错误；B.阴极上发生还原反应，应该得电子，P4+8CN「4e-=4[P（CN）』为阳极发

生的反应，B错误；C.石墨电极：P4TLi[P（CN）j发生氧化反应，为阳极，钳电极为阴极，CN

应该向阳极移动，即移向石墨电极，C错误；D.由所给图示可知HCN在阴极放电，产生CK和

H2,而HCN中的H来自UOH,则电解产生的H2中的氢元素来自于LiOH,D正确；故选D。

8.（2020•浙江高考真题）电解高浓度RCOONa（竣酸钠）的NaOH溶液，在阳极RCOCT放电可得到R-R（烷

煌）。下列说法不正确的是（）

通电

A.电解总反应方程式：2RCOONa+2H2。——R-R+2CO2T+H2?+2NaOH

B.RCOCT在阳极放电，发生氧化反应

C.阴极的电极反应：2H2。+2e-=2OH-+H2T

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

【答案】A

【解析】A.因为阳极RCOO-放电可得到R-R（烷姓）和产生CO2,在强碱性环境中，CO?会与0H-反应生成

CO32-和H2O,故阳极的电极反应式为2RCOO-2e-+4OH-=R-R+2co32-+2H2O,阴极上H2O电离产生的

H+放电生成H2,同时生成OH,阴极的电极反应式为2H2O+2e-=2OH-+H2f,因而电解总反应方程式

为2RCOONa+2NaOH譬R-R+2Na2cO3+H2T，不正确；B.RCOO在阳极放电，电极反应式为2RCOO

2

-2e+4OH-=R-R+2CO3+2H2O,-CCX?中碳元素的化合价由+3价升高为+4价，发生氧化反应，煌基-

R中元素的化合价没有发生变化，正确；C.阴极上氏0电离产生的H+放电生成H2,同时生成

0H-,阴极的电极反应为2H2O+2e=2OH-+H2T，正确；D.根据题中信息，由上述电解总反应方程式

可以确定下列反应能够发生：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，电解CH3coONa、

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

9.（2017•全国高考真题）用电解氧化法可以在铝制品表面形成致密、耐腐蚀的氧化膜，电解质溶液一般为

H2so4-H2c2。4混合溶液。下列叙述错误的是

A.待加工铝质工件为阳极

B.可选用不锈钢网作为阴极

C.阴极的电极反应式为：Al3++3e-=A1

D.硫酸根离子在电解过程中向阳极移动

【答案】C

【解析】A、根据原理可知，A1要形成氧化膜，化合价升高失电子，因此铝为阳极，说法正确；B、不锈钢

网接触面积大，能增加电解效率，说法正确；C、阴极应为阳离子得电子，根据离子放电顺序应是H+

放电，即2H++2e-=H2f,说法错误；D、根据电解原理，电解时，阴离子移向阳极，说法正确。

10.（2015•四川高考真题）用下图所示装置除去含CPC、C「废水中的CN-时，控制溶液PH为9~10,阳

极产生的C1CT将CN-氧化为两种无污染的气体，下列说法不正确的是

A.用石墨作阳极，铁作阴极

B.阳极的电极反应式为：Cl+20H-2e=CIO+H20

C.阴极的电极反应式为：2H2O+2e=H2f+20H

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

【答案】D

【解析】A、根据电解的原理，铁作阳极时，铁失电子，参与反应，但根据题中信息，铁不参与反应，因

此铁作阴极，正确；B、根据信息，环境是碱性，利用C1CT氧化CN,因此阳极反应式为Cr+2OH

-2e-=C10+H20,正确；C、根据电解原理，阴极上是阳离子放电，即2H++2/正确；

D、CN-被C1CT氧化成两种无毒的气体，即为N2和CO2,环境是碱性，不能生成H+,错误。

11.（2017•海南高考真题）一种电化学制备NH3的装置如图所示，图中陶瓷在高温时可以传输H+。下列叙

述错误的是

A.Pd电极b为阴极

+

B.阴极的反应式为：N2+6H+6e-^=2NH3

C.H+由阳极向阴极迁移

D.陶瓷可以隔离N?和H2

【答案】A

【解析】A、此装置为电解池，总反应是N2+3H2=2NH3,Pd电极b上是氢气发生反应，即氢气失去电子

化合价升高，Pd电极b为阳极，说法错误；B、根据A选项分析，Pd电极a为阴极，反应式为N2+

6H++6e-=2NH3,说法正确；C、根据电解的原理，阴极上发生还原反应，即有阳极移向阴极，说法

正确；D、根据装置图，陶瓷隔离N2和H2,说法正确。

12.（2012.浙江高考真题）以铭酸钾为原料，电化学法制备重铭酸钾的实验装置示意图如下：

下列说法不正确的是

A.在阴极式，发生的电极反应为：2H2O+2e——=2OH—+H2T

B.在阳极室，通电后溶液逐渐由黄色变为橙色，是因为阳极区H+浓度增大，使平衡2CrO『+2H+

*CY店+H2O向右移动

C.该制备过程总反应的化学方程式为：4K2CrO4+4H2OCrOf~2K2Cr2O7+4KOH+2H2t+202?

D.测定阳极液中K和Cr的含量，若K与Cr的物质的量之比为d,则此时铝酸钾的转化率为a=《

2

【答案】D

【解析】A、根据装置图可知，左侧是阴极室，阴极是氢离子放电，腐蚀还原反应生成氢气，正确；B、阳

极发生氧化反应，氢氧根离子放电生成氧气，导致阳极区氢离子浓度增大，2CrO42-+2H+iCr2O72-

+H2O向右移动，正确；C、电解时，铭酸钾和水放电生成重铭酸钾、氢气、氧气和氢氧化钠，所以总

反应的化学方程式为4K2CrO4+4H2O迪2K2CnO7+4KOH+2H2T+O2T，正确；D、设加入反应容器内的

K2CrO4为ImoL则n(K)="2mol,"n(Cr)=lmol,反应过程中有xmolKzCrCM转化为KzCnCh,由于

阴极是氢离子放电，造成阴极区氢氧根离子增多，所以K+向阴极区移动，补充氢离子，根据化学方程

式可知，xmolK2CrO4转化为KzCmCh,则阴极区生成KOH的物质的量是xmol,则阳极区剩余n

(K)=(2-x)mol,Cr元素不变，仍是Imol,根据：K与Cr的物质的量之比为d,解得(2-x)/l=d,

x=2-d,转化率为(2-d)/lxl00%=2-d,错误，答案选D。

13.(2013•海南高考真题)下列叙述正确的是

A.合成氨的“造气”阶段会产生废气

B.电镀的酸性废液用碱中和后就可以排放

C.电解制铝的过程中，作为阳极材料的无烟煤不会消耗

D.使用煤炭转化的管道煤气比直接燃煤可减少环境污染

【答案】AD

【解析】氨的造气用天燃气或煤，必产生二氧化碳，A对；电镀液含重金属离子，应处理后排放，B错；

铝的生产中阳极放电，煤有消耗，C错；煤的气化后作了脱硫处理，污染减少，D对。

14.(2013•全国高考真题)电解法处理酸性含铝废水(主要含有CrzCh%)时，以铁板作阴、阳极，处理过

22++3+3+

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

不正确的是

A.阳极反应为Fe—21=Fe2+

B.电解过程中溶液pH不会变化

C.过程中有Fe(OH)3沉淀生成

D.电路中每转移12moi电子，最多有1molCr2Ch2-被还原

【答案】B

【解析】A、铁为活泼电极，铁板作阳极时电解过程中电极本身失电子，电极反应式为：Fe-2e-=Fe2+,正

确；B、阴极是氢离子得到电子生成氢气，氢离子被消耗，在反应

22++3+3+

Cr2O7+6Fe+14H=2Cr+6Fe+7H2O中，也消耗氢离子，所以反应过程中溶液中的氢离子浓度减

小，溶液pH增大，错误；C、反应过程中消耗了大量H+,使得CF+和Fe3+都转化为氢氧化物沉淀，

正确；D、电路中每转移12moi电子，有6moiFe2+生成，根据反应

Cr2O72+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O可知，最多有1molCnCh2-被还原，正确。

15.（2013・北京高考真题）用石墨电极电解CuCb溶液（见右图）。下列分析正确的是

A.a端是直流电源的负极

B.通电使CuCb发生电离

C.阳极上发生的反应：Cu2++2e-=Cu

D.通电一段时间后，在阴极附近观察到黄绿色气体

【答案】A

【解析】A、依据装置图可知，铜离子移向的电极为阴极，阴极和电源负极相连，a为负极，正确；B、通

电氯化铜发生氧化还原反应生成氯气和铜，电离是氯化铜离解为阴阳离子，错误；C、与b连接的电

极是阳极，氯离子失电子发生氧化反应，电极反应式为：2c「-21=。23错误；D、通电一段时间

后，氯离子在阳极失电子发生氧化反应，在阳极附近观察到黄绿色气体，错误；故选A.

16.（2010•海南高考真题）利用电解法可将含有Fe、Zn、Ag、Au等杂质的粗铜提纯，下列叙述正确的是

A.电解时以纯铜作阳极

B.电解时阴极发生氧化反应

C.粗铜连接电源负极，电极反应是Cu—2e-Cu2+

D.电解结束，电解槽底部会形成含少量Ag、Au等阳极泥

【答案】D

【解析】A.电解精炼Cu时，以粗铜作阳极，纯铜作阴极，A错误；B.电解时阴极发生得电子的还原反

应，B错误；C.粗铜作阳极，连接电源的正极，电极反应有Zn-2e=Zn2+、Fe-2e-=Fe2\Cu-2e-

=Cu2+,C错误；D.粗铜作阳极，电极反应有Zn-2e=Zn2+、Fe-2e=Fe2\Cu-2e-=Cu2+,粗铜中活泼性

不如Cu的Ag、Au不会放电，以阳极泥的形式沉积在电解槽底部，D正确；答案选D。

17.【2022年湖南卷】2021年我国制氢量位居世界第一，煤的气化是一种重要的制氢途径。回答下列问

题：

（2）一种脱除和利用水煤气中CO2方法的示意图如下:

净化气CC)2

入K2cO3溶液人KHCC)3溶液

再生塔f\w

,%AgCl/Ag

水煤气水蒸气。"I—

l伯电极J玻碳冠极j

质子交换膜

①某温度下，吸收塔中K2cO3溶液吸收一定量的COc后，c(CO^j:c(HCO-)=1:2,则该溶液的pH=

711

(该温度下H2CO3的Kal=4.6xlO-,Ka2=5.0X10-)；

②再生塔中产生CO?的离子方程式为；

③利用电化学原理，将CO2电催化还原为CH,,阴极反应式为。

【答案】

A,

+

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

【解析】

(2)①某温度下，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,则该溶液的

C(HCO3)c(CO3)

pH=10；

②再生塔中KHCO3受热分解生成K2co3、H2O和CO2,该反应的离子方程式为2HCOg=CO2T+CO^

+H2O；

③利用电化学原理，将CO2电催化还原为c2H4,阴极上发生还原反应，阳极上水放电生成氧气和H+,H+

通过质子交换膜迁移到阴极区参与反应生成乙烯，钳电极和Ag/AgCl电极均为阴极，在电解过程中

AgCl可以转化为Ag,则阴极的电极反应式为2co2+12e-+12H+=C2H4+4H2O、AgCl+e=Ag+Cr。

18.(2021・湖南真题)氨气中氢含量高，是一种优良的小分子储氢载体，且安全、易储运，可通过下面两

种方法由氨气得到氢气。

方法n：氨电解法制氢气

利用电解原理，将氨转化为高纯氢气，其装置如图所示。

阴

离

子

交

NH换

3膜

”)；

右往左

或“从

往右”

“从左

(填

向为

动方

的移

OH-

过程中

电解

(4)

o

应式为

电极反

阳极的

(5)

】

【答案

往左

从右

(4)

6H2O

N2+

OH=

6e+6

2NH-

(5)

3

】

【解析

极为阴

另一电

，则

阳极

池的

电解

，为

反应

氧化

发生

高，

合价升

元素化

极氮

3的一

通NH

知，

由图可

(4)

；

往左

从右

为：

答案

，故

移动

往左

从右

，则