2026届高三化学上册二轮复习 选择题突破九 化学反应与电能（寒假作业）

选择题突破九化学反应与电能

A组基础巩固练

题组一新型化学电源

1.“软电池''采用薄层纸片作为载体和传导体，在一边附着锌,在另一边附着二氧化

go电池总反应式为Zn+2MnO2+H2O-ZnO+2MnOOH。下列说法不正确的是

（）

A.该电池中Zn为负极.MnCh为正极

B.该电池的正极反应式为MnCh+e+HzO-MnOOH+OH-

C.电池工作时水分子和OH都能通过薄层纸片

D.导电时外电路电子由Zn流向MnCh,内电路电子由MnCh流向Zn

2.（2024♦上海卷）关于下述电化学反应过程，描述正确的是（）

A.该装置实现电能转化为化学能

B.电极b是负极

C.电子从电极a经过负载到电极b再经过水体回到电极a

D.每1mol（CH2O）〃参与反应时，转移4mol电子

3.（2025•黑龙江吉林一模）近期我国科技工作者研发了一种酸碱混合硝酸锌电池,

其工作原理如图所示。图中“双极膜’'中间层中的H2O解离为H+和OH,并在电

场作用下分别向两极迁移。下列说法错误的是（）

A.M膜是阴离子交换膜,N膜是阳离子交换膜

B.锌电极上的电势比催化电极上的高

C.负极的反应式为Zn-2e+4OH—Zn（OH）^

D.当双极膜中有2molH2O解离时，催化电极区H+减少0.5mol

4.（2024•辽宁沈阳一模）2023年星恒电源发布“超钠F1”开启钠电在电动车上产业

化元年。该二次电池的电极材料为Na2Mn[Fe（CN）6]（普鲁士白）和NaQ（嵌钠硬

碳）。下列说法中错误的是（）

T电源，

用电器

Na2Mn[Fe（CN）6]/Mn[Fe（CN）6]NaxC/Na（IM）Q

A.放电时，左边电极电势高

B.放电时，负极的电极反应式可表示为Na（x+i）CLD-NaxCy+Na+

C.充电时，电路中每转移1mol电子,阳极质量增加23g

D.比能量:锂离子电池高于钠离子电池

题组二金属腐蚀与防护

5“北溪”天然气管道至少泄漏8万吨天然气，近20年间甲炕的温室效应率是CO>

的84倍。已知管道接口处有钢铁材料等,海水的pH约为8.0。设NA为阿伏加德

罗常数的值。下列有关叙述不正确的是（）

A.损坏的钢铁材料在海水中主要发生吸氧腐蚀

B.制造管道时表面涂层能起到抗腐蚀作用

C.卬g铁在海水中完全发生电化学腐蚀时转移电子数一定为登XNA

D.修复管道时在钢管表面镶嵌锌块，这种方法叫牺牲阳极法

6.钢铁工业是我国国民经济的基础产业,研究钢铁的防腐有着重要的意义。某课

题组进行如下实验：

实

装置5min时现象25min时现象

验

§酚酸溶液+

KJFe（CNM溶液

铁钉周边出现少量红色和蓝

铁钉表面及周边未见明显

I色区域，有少量红棕色铁锈生

变化

成

培养皿

酚微溶液+

KJFeBN%］溶液

铁钉周边出现红色区域，未铁钉周边红色加深，区域变大，

II见蓝色出现,锌片周边未见未见蓝色出现，锌片周边未见

明显变化明显变化

钉

培养皿

下列说法正确的是（）

+

A.实验II中正极的电极反应式为4H+O2+4e—2H2O

B.实验H中5min时出现红色区域,说明铁钉腐蚀速率比I快

C.由K3［Fe（CN）6］的阴离子配位数可推出其空间结构为正六边形

D.若将•II中Zn片换成Cu片，推测Cu片周边会出现红色,铁钉周边会出现蓝色

题组三电解原理及应用

7.（2025・河北卷）科研工作者设计了一种用于废弃电极材料LhCoO2a<1）再锂化的

电化学装置，其示意图如下:

AB-

江流电源

参

比

电LlCoO?L12SO4.I*

极电极溶液g

已知:参比电极的作用是确定UCoO2再锂化为LiCoCh的最优条件，不干扰电极

反应。下列说法正确的是（）

A.LLCoCh电极上发生的反应:Li£oO2+xe-+xLi+-LiCoCh

B.产生标准状况下5.6L02时，理论上可转化上mol的Li.vCoO2

C.再锂化过程中,SO亍向Lh€oO2电极迁移

D.电解过程中,阳极附近溶液pH升高

8.（2023•北京卷）回收利用工业废气中的CCh和SO2,实验原理示意图如下。

离子交换膜/装置b

下列说法不正确的是（）

A.废气中SCh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HC0§的水解程度大于HC0&的电离程度

C.装置a中溶液的作用是吸收废气中的CCh和SO2

D.装置b中的总反应为S01+CO2+H2O=HCOOH+S0i-

9.（2024.四川成都一模）我国科学家报道了机理如图所示的电化学过程。下列说

法正确的是（）

A.Ni-YSZ电极为负极,发生氧化反应

B.Ni电极上的电极反应式为3co2+4D-C+2C0/

C.理论上，每有1mol82与-结合，电路中转移的电子数为4NA

D.该过程是将甲烷转化成了二氧化碳，比甲烷燃烧更高效地利用了甲烷的化学能

题组四交换膜在电化学中的应用

10.（2024.浙江浙南联盟一模）太阳能光电催化-化学耦合分解H2s的装置如图所

示。下列说法不正确的是（）

A.若接铅酸蓄电池进行电解,b极接Pb电极

B.a极的电极反应为:HS2e-S+2H+

C.理论上每生成1mol氢气则消耗2molFe2+

D.利用太阳能进行电催化可以节约能源并产生清洁能源

B组能力提升练

1.（2025•山东临沂一模）电解法制备C112O的装置如图所示，已知生成C112O的反应

为CU2C12+2OH-€u2O+H2O+2C「,下列说法错误的是（）

溶液溶液

A.钳电极连接电源的负极

B.离子交换膜为阴离子交换膜

C.铜电极反应为2Cu-2e-+2C「一Cu2c12

D.制备7.2gCm。,阴极区溶液质量减少0.1g

2.（2025・广东卷）一种高容量水系电池示意图如图。已知:放电时，电极II上MnO2

减少;电极材料每转移1mol电子，对应的理论容量为26.8A・h。下列说法错误的

是（）

S/MnSxxMnO2

离子交换膜

MnSO4

溶液

A.充电时H为阳极

B.放电时II极室中溶液的pH降低

C.放电时负极反应为MnS-2e—S+Mn2+

D.充电时16gS能提供的理论容量为26.8A.h

3.（2024.安徽卷）我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分

别以Zn-TCPP（局部结构如标注框内所示）形成的稳定超分子材料和Zn为电极，以

ZnSCU和KI混合液为电解质溶液。下列说法错误的是（）

A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键

放电

B.电池总反应为L+Zn赢Zi/++3I-

C.充电时，阴极被还原的ZW+主要来自Zn-TCPP

D.放电时，消耗0.65gZn,理论上转移0.02mol电子

4.（2024•黑龙江哈尔滨一模）高电压水系锌一有机混合液流电池的装置如图所

示。下列说法错误的是（）

阳膜、/阴膜

中

性

酸

碱

电

性

性

[Zn(OH)J2解

电

电

：质

解

解A

质

质:iNa

Zncr

、NOHNNON

/N、OH/N、0,N、

FQH2FQ

A.放电时Zn作负极，反应式为Zn+4OH-2e-~1Zn（OH）4p,负极区溶液pH减小

:

B.放电时正极反应式为FQ+2e+2H2O~FQH2+2OH-

C.充电时电路中每转移2mol电子，理论上负极增重65g

D.充电时中性电解质NaCl的浓度减小

5.（2024.福建泉州一模）最新研究发现一种“氯介导电化学pH变化”系统，通过调节

放电

海水的pH去除海水中CCh,电化学原理为Bi+3AgCl+H2oU

BiOQ+3Ag+2H++2C1,甲系统放电时的原理如图所示，该装置可实现充放电交替

运行，达到节约成本的目的;碱化的海水继续吸收空气中的CO2可缓解温室效

应。下列说法正确的是（）

A.甲系统放电时，正极反应式为Ag++e^Ag

B.甲系统充电时,Bi电极附近溶液pH变大

C.乙系统放电时,Ag极作负极

D.乙系统充电时，若有3NA个电子通过则产生标准状况下44.8LC02

6.（2025♦江西上饶一模）有机物电化学合成是化学研究的重要方向。下图所示电

解装置可以生成葡萄糖酸（C6Hl2。7）和山梨醇（C6Hl4。6）。葡萄糖酸是制备补钙剂

的重要原料，山梨醇也是一种常见的食品添加剂。

阳离子交换膜CAHUOA

下列说法错误的是（）

A.葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物

B.在“电解质溶液1”中,1mol葡萄糖被HBrO还原成葡萄糖酸转移2mol电子

C.H+通过阳离子交换膜向电极N移动

D.阴极反应为C6Hl2O6+2H++2e--C6Hl4。6

7.（2025•黑龙江大庆模拟预测）全机液流储能电池是利用不同价态离子发生氧化

还原反应来实现化学能和电能相互转化的，其装置原理如图，下列说法错误的是

（）

外接电源或负载

LIl

情性+电…….T|-情性

电极3北电极

溶液c（H32.0mol•L"

二马4H阻圜子为so：

三口罢:三三三矍二三离子的颜色为

V0；/V02♦三v"/vy丫2•紫色V"绿色

交换膜（只允许H♦通过）V。触上V0；“色

A.当左槽溶液逐渐由黄变蓝，其电极反应式为V0升2H++e-VO2++H2O

B.充电过程中,右槽溶液颜色逐渐由绿色变为紫色

C.放电过程中氢离子的作用只是参与正极反应

D.充电时若转移的电子数为6.02x1（）23,左槽溶液中〃3+）的变化量为1mol

8.（2024.黑吉辽卷）“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高效制生的方法，装置

?HOO~H。°

X、十OH、X丫

如图所示。部分反应机理为HH,-OHHH->H+|H2O下

列说法错误的是（）

A.相同电量下出理论产量是传统电解水的1.5倍

B.阴极反应:2比0+2D一2OH-+H2T

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:2HCHO-2e+4OH--2HCOO+2H20+H2T

参考答案

A组基础巩固练

l.D2.B

3.B解析根据图中所示，锌电极中的Zn在碱性溶液中失去电子生成Zn(OH)>

锌电极为负极;N0&在催化电极上发生反应转化为NH，N元素化合价降低，发生

还原反应，催化电极为E极。电池放电时，阴离子移向负极，阳离子移向正极，双极

膜中的OH通过M膜向负极移动，则M膜为阴离子交换膜,H+通过N膜向正被移

动，则N膜为阳离子交换膜,A正确;催化电极是正吸，锌电极是负极,因此催化电极

上的电势比锌电极上的高,B错误;锌电极作负极，负极区的反应式为Zn-2e+4OH-

—Zn(OH)3c正确;当双极膜中有2molH2O解离时，转移2mole•，同时会有2

molH+移向催化电极仁极)区，正极电极反应式NO3+8e-+l()H+—NH[+3H20,根

据电极反应可知，转移2mol消耗2.5mol则催化电极区H+减少0.5mol,D

正确。

4.C解析根据图示，放电时,NaG中的钠失去电子生成Na+,因此N&C为负

极。放电时，左边电极为正极,电极电势高,A正确;放电时，负极的电极反应式可表

+

示为Na(x+1)Cre'—NaA+Na,B正确;充电时，阳极反应式为Na2MnfFe(CN)61-2e-

—2Na++Mn[Fe(CN)6],电路中每转移1mol电子,阳极质量减少23g,C错误;匕能

量就是参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小,Li、Na原子正常状

态下反应时均失去1个电子，但Li的相对原子质量小于Na的，故锂离子电池的比

能量高于钠离子电池的,D正确。

5.C解析钢铁在弱碱性环境中主要发生吸氧腐蚀,A正确;表面涂层能防止钢铁

管道和水、02等物质接触，从而起到抗腐蚀作用,B正确;钢铁腐蚀时负极电极反

应式为Fe-2e'~:Fe2+,vvg铁在海水中完全发生电化学腐蚀时转移电子数为

答X/VA,后续发生反应4Fe(OH)2+Ch+2H2O-4Fe(OH)3,不属于电化学腐蚀,C错

□O

误;锌比铁活泼,在海水中构成原电池，锌为负极，铁为正极，这种保护钢铁的方法叫

牺牲阳极法,D正确。

6.D解析实验I中铁钉周边出现少量红色和蓝色区域，有少量红棕色铁锈生成

说明铁作原电池的负极，铁钉发生吸氧腐蚀被损耗，实验H中铁钉周边红色加深，

区域变大，未见蓝色出现,锌片周边未见明显变化说明锌作原电池的负极被损耗，

铁作正极被保护，使铁的腐蚀速率比实验I慢。由分析可知，实验II中铁为原电池

的正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子,电吸反

应式为2H2O+O2+4e-——4OH\A错误;由分析可知，实验U中锌作原电池的负极被

损耗，铁作正极被保护，使铁的腐蚀速率比实验I慢,B错误;由铁氯化钾的阴离子

配位数为6可知，配离子的空间结构为正八边形,C错误;若将II中锌片换成铜片，

金属性强于铜的铁为原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成的亚铁离子能与

铁氟化钾溶液反应生成蓝色沉淀，铜为正极，在水分子作用下氧气在正极得到电子

发生还原反应生成氢氧根离子使溶液变为红色,D正确。

7.B解析由图可知,Pl电极产生02,说明Pl电极为电解池阳极，则LixCoCh电极

为阴极。阳极反应为2H2O-4e--O2T+4H+,阳极区生成H+且消耗比0,故阳极附

近溶液pH降低,D项错误;产生标准状况下5.6L02时,即产生0.25molCh,转移1

mol阴极LiKoCh得发生还原反应，电极反应为Li<CoO2+(1-x)e+(1-x)Li*—

LiCoCh,故转移1mole•时，理论上转化J-mol的LiKoO2,A项错误、B项正确；

电解池中阴离子(SOf)向阳极(Pt电极)方向迁移,C项错误。

8.C解析S02是酸性氧化物，废气中SCh排放到空气中会形成硫酸型酸雨,A正

确;装置a中溶液的溶质为NaHCCh,溶液显碱性，说明HCO&的水解程度大于电离

程度,B正确;装置a中NaHC03溶液的作用是吸收SCh气体,CCh与NaHCCh溶液

不反应，不能吸收CCh,C错误;由电解池阴极和阳极反应式可知，装置b中总反应

为SOI+CO2+H2O—HCOOH+SOi，D正确。

9.C解析由图可知,Ni-YSZ电极上CH4-CO2,C元素化合价升高，电极反应式

为CH4+2O2--4c--CO2+2H2,为该电解池的阳极，发生氧化反应,A错误;Ni电极C

元素化合价降低得电子，故Ni电极为阴极,电极反应式为C0i+4c—C+3O2,B错

误;Ni电极上每转移4moi电子会生成3moi0:其中2moi0?■于参加阳极反

应生成CO2,另外1molO'-与生成的C02结合成CO女，故理论上，每有1molCO2

与。2-结合，电路中转移电子数为4NA,C正确;该过程是利用电解的条件，将甲烷分

解成碳和氢气，是电能转化为化学能的过程，不是甲烷氧化提供能量的过程,D错

误。

10.B解析从图中可以看出,b极H+得电子生成H2,则b极为阴极,若接铅酸蓄电

池进行电解,b极接Pb电极(负极),A正确;a极的电极反应式为Fe2+-e-Fe3\B

不正确;理论上每生成1mol氢气，线路中转移2mole;则消耗2molFe2+,C正确;

利用太阳能进行电催化,将光能转化为化学能，不需消耗电能,可以节约能源，并产

生清洁能源,D正确。

B组能力提升练

1.D解析由题意可知，铜电极为电解池的阳极,氯离子作用下，铜在阳极失去电

子发生氧化反应生成CsCb,粕电极为阴极，水分子在阴极得到电子发生还原反应

生成氢气和氢氧根离子,放电生成的氢氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区。

由分析可知，销电极为连接电源负极的阴极,A正确;由分析可知，电解池工作吐氢

氧根离子通过阴离子交换膜进入阳极区,B正确;由分析可知，铜电极为电解池的

阳极,氟离子作用下，铜在阳极失去电子发生氧化反应生成CU202,电极反应式为

2Cu-2e+2Cl-CU2C12!C正确;据分析，结合得失电子数目守恒可知,电解制备得到

7.2g氧化亚铜时,阴极区溶液减少水的质量为一72g,x2xl8g-mol^l.8g,故D

144g-mol

错误。

2.B解析由信息“放电时，电极H上MnO2减少''，说明电极II为原电池正极，反应

式为MnOz+2c+4H+==Mn"+2H2O;电极I为原电池负极，反应式为MnS-2c'—

S+Mi?+。

依据上述分析，可确定无电时电极H为阳极,A项正确;放电时电极II的反应消耗

H十,溶液的pH升高,B项错误;原电池负极反应为MnS-2e—S+Mn2+,C项正确;电

极材料每转移1mol电子，对应理论容量为26.8A.h,充电时16gs得到1mol电

子,能提供的理论容量为26.8Ah,D项正确。

3.C解析由图中信息可知标注框内所示结构中存在共价键，还有由N提供孤电

子对,Zn?+提供空轨道形成的配位键,A正确。由图中信息可知，该新型水系锌电池

的负极是锌，正极是超分子材料，放电时负极反应是Zn-2e-—Zn2+,正极反应是

1/已一:3「，则放电时电池总反应为Ig+Zn—Zn2++3「;充电时的反应是其逆反应,B

正确。充电时，阴极反应为Zn2++2e—=Zn,被还原的Zn"主要来自电解质溶液,C

错误。放电时，负极反应为Zn-2e-^~Z/+,消耗O.65gZn(即O.O1molZn)理论上转

移0.02mol电子,D正确。

4.B解析高电压水系锌一有机混合液流电池工作原理为:放电时为原电池，金属

Zn发生失电子的氧化反应生成Zd+,为负极，则FQ所在电极为正极，正极反应式

+2

为FQ+2e+2H—FQH?,负极反应式为Zn-2e+4OH-[Zn(OH)4]o放电时为原

电池，金属Zn为负极，负极反应式为Zn-2e-+4OH——[Zn(OH)4]2;负极区消耗氢氧

根离子则溶液pH减小,A正确;放电时为原电池,正极反应式为FQ+2D+2H+—

FQH2,B错误;负极反应式为Zn-2e-+4OH-——[Zn(OH)4]2一,每转移2mol电子，理论

上负极增重1molZn,质量为m-nM-Xmolx65gmol-^65g,C正确;充电时为电

解池,电解质中阳离子移向阴极、阴离子移向阳极,NaCl溶液中的钠离子和氯离

子分别发生定向移动，即电解质NaCl的浓度减小,D正确。

5.B解析由图结合总反应可知，放电时，甲中Bi极发生氧化反应为负极、氯化

银极发生还原反应为正极。甲系统放电时，氯化银极发生还原反应为正极,正极反

应式为AgCl+e--Ag+C「,A错误;甲系统充电时，则Bi电极为阴极,BiOCl发生还

原反应:BiOCl+3e-+2H+——Bi+C「+H2O,反应消耗氢离子,导致附近溶液pH变大,B

正确;乙系统放电时，则甲系统充电，甲中氯化银极为阳极,则与之相连的Ag极作

正极,C错误;乙系统充电时，则甲系统放电,Bi极反应为Bi+Cr+H2O-3e—

BiOCl+2H+,若有3NA个电子通过,则生成2moi氢离子,2mol氢离子和碳酸根离