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押新高考卷第 13-14 题
电化学原理与应用、电解质溶液曲线
核心考点 考情统计 考向预测
2023·辽宁卷，7
2023·辽宁卷，11
2023·湖北卷，
10
2023·山东卷，11 以新型电源或者电解法制备物质、消除污染为载体，考查电
电化学原理 2023·广东卷， 极的判断和电极反应式的书写、电解质溶液pH的判断及电
与应用 16 化学中的计算、含膜电池中隔膜的作用、电解液中离子或电
2023·重庆卷， 路中电子的移动方向、电极的质量变化等
12
2023·福建卷，8
2023·河北卷，
13
2023·辽宁卷，
15
2023·湖北卷，
14
2023·湖南卷，
12 以电解质溶液平衡曲线为信息载体，考查曲线含义的判断、
电解质溶液
2023·山东卷， 平衡常数的计算、离子浓度关系、水的电离程度、溶液酸碱
曲线
15 性判断及变化等知识
2023·北京卷，
14
2023·福建卷，9
2023·河北卷，
14考点一 电化学原理与应用
1．（2023·辽宁卷）某无隔膜流动海水电解法制 的装置如下图所示，其中高选择性催化剂 可抑制
产生。下列说法正确的是
A．b端电势高于a端电势 B．理论上转移 生成
C．电解后海水 下降 D．阳极发生：
2．（2023·北京卷）回收利用工业废气中的 和 ，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A．废气中 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 的水解程度大于 的电离程度
C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的 和D．装置 中的总反应为
3．（2023·山东卷）利用热再生氨电池可实现 电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两
室均预加相同的 电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是
A．甲室 电极为正极
B．隔膜为阳离子膜
C．电池总反应为：
D． 扩散到乙室将对电池电动势产生影响
4．（2023·湖北卷）我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置
工作时阳极无 生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为 。下列说法错误的是
A．b电极反应式为
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜
D．海水为电解池补水的速率为
5．（2023·辽宁卷）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
A．放电时负极质量减小B．储能过程中电能转变为化学能
C．放电时右侧 通过质子交换膜移向左侧
D．充电总反应：
考点二 电解质溶液曲线
6．（2023·山东卷）在含HgI (g)的溶液中，一定c(I-)范围内，存在平衡关系： ；
2
； ； ； ，平衡常
数依次为 。已知 、 ， 、 随 的变化关
系如图所示，下列说法错误的是
A．线 表示 的变化情况
B．随 增大， 先增大后减小
C．
D．溶液中I元素与 元素的物质的量之比始终为
7．（2023·北京卷）利用平衡移动原理，分析一定温度下 在不同 的 体系中的可能产物。
已知：i.图1中曲线表示 体系中各含碳粒子的物质的量分数与 的关系。
ii.2中曲线Ⅰ的离子浓度关系符合 ；曲线Ⅱ的离子浓度关系符合
[注：起始 ，不同 下 由图1得到]。下列说法不正确的是
A．由图1，
B．由图2，初始状态 ，无沉淀生成
C．由图2，初始状态 ，平衡后溶液中存在
D．由图1和图2，初始状态 、 ，发生反应：
8．（2023·辽宁卷）某废水处理过程中始终保持HS饱和，即 ，通过调节pH使 和
2
形成硫化物而分离，体系中 与 关系如下图所示，c为 和 的浓度，单位为
。已知 ，下列说法正确的是
A． B．③为 与 的关系曲线
C． D．
9．（2023·湖南卷）常温下，用浓度为 的 标准溶液滴定浓度均为 的和 的混合溶液，滴定过程中溶液的 随 ( )的变化曲线如图所示。下列说法
错误的是
A． 约为
B．点a：
C．点b：
D．水的电离程度：
10．（2023·湖北卷） 为某邻苯二酚类配体，其 ， 。常温下构建 溶
液体系，其中 ， 。体系中含Fe物种的组分分布系数δ
与pH的关系如图所示，分布系数 ，已知 ， 。下列说法正确的
是
A．当 时，体系中
B．pH在9.5~10.5之间，含L的物种主要为
C． 的平衡常数的lgK约为14D．当 时，参与配位的
一、溶液中各类平衡常数的计算方法及关系
(1)电离平衡常数(K)与电离度(α)的关系(以一元弱酸HA为例)
a
HA H＋ ＋ A－
起始浓度 c 0 0
酸
平衡浓度 c ·(1－α) c ·α c ·α
酸 酸 酸
K＝＝。
a
若α很小，可认为1－α≈1，则K＝c ·α2。
a 酸
(2)电离平衡常数与水解平衡常数的关系
①对于一元弱酸HA，K 与K 的关系
a h
HA H＋＋A－，K(HA)＝；
a
A－＋HO HA＋OH－，K (A－)＝。
2 h
则K·K ＝c(H＋)·c(OH－)＝K ，故K ＝。
a h w h
②对于二元弱酸HB，K (H B)、K (H B)与K (HB－)、K (B2－)的关系
2 a1 2 a2 2 h h
HB－＋HO HB＋OH－，
2 2
K (HB－)＝＝＝。
h
B2－＋HO HB－＋OH－，
2
K (B2－)＝＝＝。
h
【特别提示】
常温时，对于一元弱酸HA，当K>1.0×10－7时，K <1.0×10－7，此时将等物质的量浓度的HA溶液与NaA溶
a h
液等体积混合，HA的电离程度大于A－的水解程度，溶液呈酸性；同理，当K<1.0×10－7时，K >1.0×10－
a h
7，A－的水解程度大于HA的电离程度，溶液呈碱性。对于多元弱酸，K ＝，K 是其阴离子结合一个H＋所
h a
形成的粒子的电离平衡常数。
(3)溶度积常数(K )的相关计算
sp
①M(OH) 悬浊液中K 、K 、pH间的关系
n sp w
M(OH) (s) Mn＋(aq)＋nOH－(aq)
n
K ＝c(Mn＋)·cn(OH－)＝·cn(OH－)＝＝。
sp
②K 与溶解度(S)之间的计算关系
sp
对于AB型物质，其K ＝。
sp
二、浓度大小比较解题思维模型
酸或碱溶液——考虑电离
单一溶液
盐溶液——考虑水解不反应 同时考虑电离和水解
生成酸或碱——考虑电离
混合溶液 不过量
反应 生成盐——考虑水解
过量 根据过量程度考虑电离或水解
不同溶液中某离 若其他离子能促进该离子的水解，则该离子浓度减小，若抑
子浓度的变化 制其水解，则该离子浓度增大
三、掌握与K 、K 有关的图像分析
w sp
(1)直线型(pMpR曲线)
pM为阳离子浓度的负对数，pR为阴离子浓度的负对数
①直线AB上的点：c(M2＋)＝c(R2－)；
②溶度积：CaSO>CaCO >MnCO；
4 3 3
③X点相对于CaCO 来说要析出沉淀，相对于CaSO 来说是不饱和溶液，能继续溶解CaSO；
3 4 4
④Y点：c(SO 2—)>c(Ca2＋)，二者的浓度积等于10－5；
4
Z点：c(CO2—)<c(Mn2＋)，二者的浓度积等于10－10.6。
3
(2)双曲线型图像分析
不同温度下水溶液中c(H＋)与c(OH－)的变化 常温下，CaSO 在水中的沉淀溶解平衡曲线
4
曲线 (K ＝9×10－6)
sp
①A、C、B三点均为中性，温度依次升高， ①a、c点在曲线上，a→c的变化为增大
K 依次增大 c(SO 2—)，如加入NaSO 固体，但K 不变
w 4 2 4 sp②D点为酸性溶液，E点为碱性溶液，K
w
＝ ②b点在曲线的上方，Q>K
sp
，将会有沉淀生
1×10－14 成
③直线AB的左上方均为碱性溶液，任意一 ③d点在曲线的下方，Q<K ，则为不饱和溶
sp
点：c(H＋)<c(OH－) 液，还能继续溶解CaSO
4
(3)分布系数图像分析
[说明：pH为横坐标、分布系数(即组分的平衡浓度占总浓度的分数)为纵坐标]
一元弱酸 二元弱酸
(以CHCOOH为例) (以HC O 为例)
3 2 2 4
注：pK 为电离常数的负对数 注：pK 、pK 为电离常数的负对数
a a1 a2
δ 为CHCOOH的分布系数，δ 为CHCOO－ δ 为HC O 的分布系数，δ 为HC O2—的分
0 3 1 3 0 2 2 4 1 2 4
的分布系数 布系数，δ 为C O2—的分布系数
2 2 4
随着pH增大，溶质分子浓度不断减小，离子浓度逐渐增大，酸根离子增多。根据分布系数
可以书写一定pH时所发生反应的离子方程式
同一pH条件下可以存在多种溶质微粒。根据在一定pH条件下的微粒分布系数和酸的浓度
分析，就可以计算各组分在该pH时的平衡浓度
考点一 电化学原理与应用
1．（2023·黑龙江·校联考模拟预测）为防止因天然气泄漏，居家安装天然气报警器很重要。当空间内甲烷
达到一定浓度时，传感器随之产生电信号并联动报警，图1是成品装置，其工作原理如图2所示，其中
可以在固体电解质 中移动。当报警器触发工作时，下列说法正确的是A．图2中的多孔电极b上发生氧化反应
B． 在电解质中向b电极移动，电子流动方向由a电极经电解质向b电极
C．当电路中有 电子转移时，则电极a有 甲烷参与反应
D．多孔电极a极上发生的反应的电极反应式为：
2．（2024·广西北海·统考一模）一种可充电锌—空气电池放电时的工作原理如下图所示。已知：Ⅰ室溶液
中，锌主要以 的形式存在，并存在电离平衡 。下列
说法错误的是
A．放电时，Ⅰ室溶液中 浓度增大
B．放电时，Ⅱ室中的 通过阴离子交换膜进入Ⅰ室
C．充电时， 电极的电极反应为
D．充电时，每生成 ，Ⅲ室溶液质量理论上减少
3．（2023·河北·校联考一模）利用甲烷燃料电池作电源，可以通过电化学方法将有害气体 、 分别
转化为 和 ，装置如图所示。下列说法不正确的是
A．通过甲进入的气体是甲烷
B．b极的电极反应为：
C．d电极反应式是
D．通过丙出口出去的物质只有硫酸铵的浓溶液
4．（2024·甘肃酒泉·统考一模）常温下， 在碱性条件下能将 还原成银(第五周期
IB族)。肼还可以用作燃料电池的燃料。一种肼燃料电池的工作原理如图所示，电池工作过程中会有少量在电极表面发生自分解反应生成 、 、 逸出。下列关于 的说法正确的是
A． 中六个原子共平面
B．电池工作时，负极区消耗的NaOH与正极区生成的NaOH物质的量相等
C． 还原成Ag得到的电子基态时填充在4s轨道上
D．肼使 转变为 的反应中，肼作氧化剂
5．（2024·吉林·统考模拟预测）新能源是当今的热门话题，储氢材料是新能源领域研究的中心之一、利用
如图所示装置可实现有机物的储氢，下列有关说法正确的是
A．左侧装置工作时，盐桥内的K+向锌电极一端移动
B．电极C和电极D上发生的反应类型相同
C．气体X的主要成分是H
2
D．H+透过高分子膜从右室进入左室，在电极C上发生还原反应
6．（2024·江西南昌·统考一模）盐酸羟胺(NH OHCl)是一种常见的还原剂和显像剂，其化学性质类似
3
NH Cl。工业上主要采用向两侧电极分别通入NO和H，以盐酸为电解质来进行制备，其电池装置(图1)和
4 2
含Fe的催化电极反应机理(图2)如图。不考虑溶液体积的变化，下列说法正确的是
A．电池工作时，含Fe的催化电极为正极，发生还原反应B．图2中，A为H＋和e－，B为
C．电池工作时，每消耗标况下2.24LNO，左室溶液质量增加3.0g
D．电池工作一段时间后，正、负极区溶液的pH均下降
7．（2024·安徽·高三一模）SO 和NO 是主要大气污染物，利用如图装置可同时吸收SO 和NO。已知电解
2 2 2
池的阴极室中溶液的pH保持在4~7之间。下列说法正确的是
A．电极a为直流电源的正极
B．电解过程中，阳极区电解液的pH增大
C．阴极反应式为
D．吸收NO的离子方程式为2NO+
8．（2024·安徽·高三一模）近日，清华大学某团队设计出了一种双极性膜(将 解离成 和 )电解
合成 反应器，简化模型如图所示，下列说法错误的是
A．电极a的电势小于电极b的电势
B．通电时双极性膜将水解离为 和 ， 向阴极方向移动
C．阴极的电极反应式为
D．维持电流强度0.5A，电池工作5min，理论上产生约0.012L气体(已折算成标准状况下)
9．（2024·贵州贵阳·高三一模） 空气质子交换膜燃料电池实现了制硝酸、发电、环保一体化。某兴趣
小组用该电池模拟工业处理废气和废水的过程，装置如图所示，下列说法正确的是A．a膜为阴离子交换膜
B．乙池中阴极的电极反应式为
C．当浓缩室得到 的盐酸时，M室溶液的质量变化为 (溶液体积变化忽略不计)
D．标况下，若甲池有 参加反应，则乙池中处理废气( 和 )的总体积为
10．（2023·四川攀枝花·统考一模）用电化学方法可以去除循环冷却水[含有 、 、 、
(苯酚)等]中的有机污染物，同时经处理过的冷却水还能减少结垢，其工作原理如下图所示。
下列说法中不正确的是
A．b为电源的负极
B．钛基电极上的反应为
C．碳钢电极底部有CaCO ， 生成
3
D．苯酚被氧化生成标准状况下13.44LCO 时，需要消耗3.0mol
2
11．（2024·山东德州一模）在铜基配合物的催化作用下，利用电化学原理将 转化为含碳化合物X，装
置如图1所示．相同条件下，恒定通过电解池的电量，测得生成不同含碳化合物X的法拉第效率（FE）
随电压的变化如图2所示．下列说法正确的是A．装置工作时，阴极室溶液pH逐渐减小
B． 时，M电极上的还原产物为
C． 时，阴极室消耗气体与阳极室产生气体的物质的量之比为2∶1
D． 时，测得生成的 ，则
12．（2024·山东德州一模）水系锌锰二次电池放电时存在电极 剥落现象，造成电池容量衰减。研究
发现，加入少量KI固体能很大程度恢复“损失”的容量，原理如图。已知PBS膜只允许 通过。下列
说法错误的是
A．放电时，0.6mol 参加反应，理论上负极减少13g
B．充电时，电路中每通过2mol ，阳极区溶液减少87g
C．放电时的总反应：
D．PBS膜的优点是能有效抑制电池的自放电
13．（2024·江西·统考一模）某生物质电池原理如下图所示，充、放电时分别得到高附加值的醇和羧酸。
下列说法正确的是A．放电时，正极电极反应为： +H O-2e-= +2H+
2
B．放电时， 转化为
C．充电时， 通过交换膜从左室向右室迁移
D．充电时，阴极电极反应为： +2H O+2e-= +2OH-
2
14．（2024·安徽·统考一模）中国科学技术大学在光催化 生成HCOOH和协同生成 的研究中，为
碳中和作出了贡献。其装置如图所示：以 作为MC光的负极催化剂，水生成双氧水；以NiO作为另
一极的MC光催化剂， 生成HCOOH。下列有关叙述正确的是
A．该装置将化学能转化为电能
B．负极附近溶液的pH增大
C．正极发生的电极反应为：
D．上图中溶液中 从左向右移动
考点二 电解质溶液曲线
15．（2024·四川绵阳·高三一模）室温下，向20mL0.1mol·L1叠氮酸(HN )溶液中滴加pH=13的NaOH溶
3
液，水电离c(H)与NaOH溶液体积的关系如图所示，下列说法正确的是
A．在a、b、c、d中，水的电离度最大的是d
B．在c点对应溶液中：c(OH-)=c(H)＋c(HN )
3
C．b点和d点对应溶液的pH相等D．室温下，电离常数K (HN )= 1×101−2x
a 3
16．（2024·陕西西安·校联考模拟预测）常温下， ，
向 溶液中滴加 盐酸，下列有关说法正确的是
A．滴定前，
B．V(盐酸) 时，溶液
C．当滴定至溶液呈中性时，
D．滴定过程中 变化曲线如图
17．（2024·四川南充·高三一模）常温下，向 溶液中滴入 的稀盐酸，
溶液中pX[ ]与加入稀盐酸的体积关系如图所示。下列说法正确的是
A．常温下，MOH电离常数的数量级为
B．a点对应的溶液中：
C．b点对应的溶液中水的电离程度最大，且溶液中：
D．c点溶液中：
18．（2024·吉林长春·统考一模）常温下，向 的 溶液中滴加
的 溶液，溶液中 随pH的变化关系如图所示( )。下列说法错误的是
A．常温下， 的电离平衡常数为
B．当溶液的 时，消耗 溶液体积小于
C．c点溶液中：
D．溶液中水的电离程度大小：
19．（2023·陕西汉中·统考一模）常温下，现有 的 溶液， 。已知含氮或含碳各
微粒的分布分数(平衡时某种微粒的浓度占各种微粒浓度之和的分数)与pH的关系如图所示，下列说法错误
的是
A．常温下，
B．向 的上述溶液中逐滴滴加 溶液时， 和 浓度都逐渐减小
C． 溶液中存在下列守恒关系：
D．当溶液的 时，溶液中存在下列关系：
20．（2024·甘肃·高三一模）25℃时，向二元酸HA溶液中滴加NaOH溶液，溶液的pH与pX的变化关系
2
如图所示。pX表示-lg 或-lg下列选项正确的是
A．K 为HA的第一步电离常数，则-lgK =1.2
a1 2 a1
B．pH=4.2时，c(A2-)>c(HA-)
C．pH=7时，c(Na+)>3c(A2-)
D．HA与NaOH恰好完全反应生成正盐时，c(OH-)=c(HA-)+c(H A)+c(H+)
2 2
21．常温下，用 调节 浊液的pH，测得在通入 的过程中，体系中 (X代表 或
)与 的关系如图所示。下列说法正确的是
已知： 为微溶于水，溶于盐酸，不溶于氢氟酸、乙醇和丙酮的固体。
A．
B．随着 的加入， 溶解度逐渐减小
C．p点对应的溶液中
D．m、n点时的溶液中均存在
22．（2024·广西北海·统考一模）柠檬酸是番茄中最常见的天然酸性物质，其分子结构简式为
(用 表示)。常温下，用 溶液滴定 溶液
的滴定曲线如图所示。已知常温下柠檬酸的电离常数为： 。下列叙述正确的是
A．a点溶液中，
B．b点溶液中，
C．常温下 溶液加水稀释过程中， 减小
D．常温下 的水解常数为
23．（2024·黑龙江·统考一模） 时，用 溶液分别滴定等物质的量浓度的
三种溶液pM[p表示负对数， 表示 ]随溶液 变
化的关系如图所示。已知：常温下， 。下列推断正确的是
A．曲线③代表 与 的关系曲线
B．调节 时，可将废水中 完全沉淀
C．滴定 溶液至X点时，溶液中：
D．经计算， 能完全溶于HR溶液
24． 溶液滴定 溶液时， 、各含磷元素微粒的
和 的关系如图。下列说法中正确的是A．①为 的 与 的关系
B．b点时，溶液中
C． 的
D．d点时，溶液中存在着
25．（2024·山东青岛一模）互为同分异构体的二元弱酸在催化剂作用下的相互转化可表示为
(无催化剂不考虑转化)。常温下，催化剂存在时，调节0.1mol⋅L-1HA溶液的
2
pH(催化剂自身对pH无影响)，HB、HB-、B2-的平衡分布系数 变化如图。例如HB的分布系数为
2 2
。下列说法正确的是
A．无催化剂存在时，NaHB溶液显碱性
B．有催化剂存在且pH=3.6时，
C． ，
D．NaA溶液中加入催化剂后，溶液碱性增强
2
