【2026版化学高考步步高大二轮专题复习讲义江苏专用版专题四第13练新型化学电源创新型电解原理的分析

[分值：50分]

(1~10题，每小题5分)

[真题专练]

1.(2025·江苏，8)以稀H₂SO₄为电解质溶液的光解水装置如图所示，总反应为2H₂O2H₂↑+O₂↑。下列说法正确的是(　　)

A.电极a上发生氧化反应生成O₂

B.H⁺通过质子交换膜从右室移向左室

C.光解前后，H₂SO₄溶液的pH不变

D.外电路每通过0.01 mol电子，电极b上产生0.01 mol H₂

答案　A

解析由图可知，该原电池中电子由电极a向电极b移动， 故电极a失电子作负极，电极反应式为2H₂O-4e^-===4H⁺+O₂↑；电极b得电子作正极，电极反应式为2H⁺+2e^-===H₂↑；H⁺由负极向正极移动。由上述分析可知，电极a上发生氧化反应生成O_2，A正确；H⁺由负极向正极移动，即通过质子交换膜由左室向右室移动，B错误；由总反应可知，光解时消耗水，电解质溶液中硫酸浓度逐渐增大，故溶液pH减小， C错误；由正极反应式可知，电路中每通过0.01mole^-，电极b上产生 0.005molH_2，D错误。

2.(2025·安徽，13)研究人员开发出一种锂⁃氢可充电电池(如图所示)，使用前需先充电，其固体电解质仅允许Li⁺通过。下列说法正确的是(　　)

A.放电时电解质溶液质量减小

B.放电时电池总反应为H₂+2Li===2LiH

C.充电时Li⁺移向惰性电极

D.充电时每转移1 mol电子，c(H⁺)降低1 mol·L^-1

答案　C

解析结合锂⁃氢可充电电池装置，再结合题中信息“使用前需先充电”可知，先充电的目的是将惰性电极附近的有机电解质中的Li⁺转化为Li，故充电时，惰性电极为阴极，其电极反应式为Li⁺+e^-===Li；气体扩散电极为阳极，其电极反应式为H₂-2e^-+2H₂P===2H₃PO₄。放电时，惰性电极为负极，其电极反应式为Li-e^-===Li⁺；气体扩散电极为正极，其电极反应式为2H₃PO₄+2e^-===H₂↑+2H₂P。由放电时正极发生的反应知，每2mol(14g)Li⁺进入电解质溶液，有1mol(2g)H₂扩散到储氢容器，故电解质溶液质量增加，A错误；由正、负极发生的反应知，放电时电池总反应为2Li+2H₃PO₄===H₂↑+2Li⁺+2H₂P错误；电解池中阳离子移向阴极，故充电时Li⁺移向惰性电极，C正确；电解质溶液体积未知，且H₃PO₄是弱酸，故c(H⁺)不能判断，D错误。

3.(2025·湖南，9)一种电化学处理硝酸盐产氨的工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)

A.电解过程中，K⁺向左室迁移

B.电解过程中，左室中的浓度持续下降

C.用湿润的蓝色石蕊试纸置于b处，试纸先变红后褪色

D.完全转化为NH₃的电解总反应：+8Cl^-+6H₂ONH₃↑+9OH^-+4Cl₂↑

答案　B

解析电解池中，阳离子向阴极移动，则K⁺向左室迁移，A正确；电解过程中，N先生成，再消耗，是中间产物，其浓度增大还是减小，取决于其生成速率与消耗速率，无法得出其浓度持续下降的结论，B错误；b处生成氯气，与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能使蓝色石蕊试纸变红，次氯酸能使变红的试纸褪色，故能看到试纸先变红后褪色，C正确；左侧阴极总反应是+8e^-+6H₂O===NH₃↑+9OH^-，右侧阳极总反应是2Cl^--2e^-===Cl₂↑，将两电极反应相加即可得到总反应，D正确。

4.(2025·湖北，15)某电化学制冷系统的装置如图所示。和在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动(①→②→③→④→①)实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是(　　)

A.阴极反应为+e^-===

B.已知②处的电解液温度比①处的低，可推断比稳定

C.多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换

D.已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后[Fe(H₂O)₆]²⁺和[Fe(H₂O)₆]³⁺离子结构的改变

答案　B

解析由图可知，左侧电极发生反应-e^-===，则左侧为阳极，右侧电极反应为+e^-===，则右侧电极为阴极，A正确；②处的电解液温度比①处的低，则可推断+e^-===是吸热反应，但无法推断和的稳定性，B错误；多孔隔膜可以阻止两电极区的溶液对流，可阻止热交换，C正确；题干明确指出电子转移过程非常快，物质结构来不及改变，这意味着电子转移(即氧化还原反应)本身不会直接导致结构变化，热效应实际上来源于电子转移完成后，新生成的离子和因配位环境或电荷分布变化引起的结构重组导致的热量变化，D正确。

[模拟演练]

5.(2025·南京二模)暖贴是一种便捷的自发热保暖产品，具有发热快、持续时间久等优点。它主要由铁粉、活性炭、食盐、水等成分组成，如图所示。下列有关说法不正确的是(　　)

A.暖贴生效时，将化学能转化为热能

B.水与食盐、活性炭共同作用可加快铁粉的腐蚀速率

C.正极反应式为2H₂O+2e^-===H₂↑+2OH^-

D.透气膜的透氧速率可控制暖贴的发热时间和温度

答案　C

解析暖贴发热料中的铁粉、活性炭、食盐及水之间能形成数目庞大的微型原电池，铁作负极，氧气作正极，可加快铁粉的腐蚀速率，正极反应式为2H₂O+4e^-+O₂===4OH^-，B正确、C错误；透气膜的透氧速率可控制氧气浓度，故可控制暖贴的发热时间和温度，D正确。

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