第4章 化学反应与电能 高考真题演练-【金版教程】2025-2026学年高中化学选择性必修1作业与测评课件PPT（人教版2019）

0 第四章　化学反应与电能 高考真题演练 解析：酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，负极发生失电子的氧化反应Zn－2e－===Zn2＋，A错误，D正确；原电池工作时，阳离子向正极(石墨电极)方向移动，B错误；MnO2发生得电子的还原反应，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 A．充电时，Zn2＋向阳极方向迁移 B．充电时，会发生反应Zn＋2MnO2===ZnMn2O4 C．放电时，正极反应有MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－ D．放电时，Zn电极质量减少0.65 g，MnO2电极生成了0.020 mol MnOOH 2．(全国甲卷)科学家使用δ­MnO2研制了一种MnO2­Zn可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间后，MnO2电极上检测到MnOOH和少量ZnMn2O4。下列叙述正确的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 解析：充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即Zn2＋向阴极方向迁移，A不正确；放电时，负极的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋，则充电时阴极反应为Zn2＋＋2e－===Zn，即充电时Zn元素化合价应降低，而 选项中Zn元素化合价升高，B不正确；放电时，Zn电极质量减少0.65 g(物质的量为0.010 mol)，电路中转移0.020 mol电子，由正极的主要反应MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－可知，若正极上只有MnOOH生成，则生成MnOOH的物质的量为0.020 mol，但是正极上还有ZnMn2O4生成，因此，MnOOH的物质的量小于0.020 mol，D不正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 C．理论上每生成1 mol Cl2，需消耗2 mol Li D．放电时总反应：6Li＋N2＋4CF3SO2Cl===2(CF3SO2)2NLi＋4LiCl 3．(福建卷)一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含Li＋有机溶液。放电过程中产生(CF3SO2)2NLi，充电过程中电解LiCl产生Cl2。下列说法正确的是(　　) A．交换膜为阴离子交换膜 B．电解质溶液可替换为LiCl水溶液 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 解析：由图可知，放电过程中氮气得到电子发生还原反应生成Li3N，Li3N又转化为(CF3SO2)2NLi和LiCl，则左侧电极为正极，右侧电极为负极；放电过程中负极锂失去电子形成锂离子，锂离子通过阳离子交换膜进入左侧生成(CF3SO2)2NLi，A错误；锂为活泼金属，会和水反应，故电解质溶液不能为水溶液， B错误；充电过程中电解LiCl，阳极Cl－失去电子发生氧化反应产生Cl2：2Cl－－2e－===Cl2↑，锂离子在阴极得到电子发生还原生成锂单质：2Li＋＋2e－===2Li，则理论上每生成1 mol Cl2，同时生成2 mol Li，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 4．(广东卷)一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是(　　) A．阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑ B．阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高 C．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阳极室 溶液减少213 g D．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阴极室 物质最多增加138 g 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7 解析：根据题意可知，此氯碱工艺的电解池可用于湿法冶铁，则右侧电极为阳极，Cl－放电产生氯气，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑；左侧电极为阴极，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应为Fe2O3＋6e－＋3H2O===2Fe＋6OH－；Na＋由阳极向阴极移动。由分析可知，理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，产生3 mol Cl2，同时有6 mol Na＋由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少3×71 g＋6×23 g＝351 g，C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 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－===2OH－＋H2↑ 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－＋2H2O＋H2↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6．(浙江1月选考)在熔融盐体系中，通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi)，电解装置如图，下列说法正确的是(　　) A．石墨电极为阴极，发生氧化反应 B．电极A的电极反应：8H＋＋TiO2＋SiO2 ＋8e－===TiSi＋4H2O C．该体系中，石墨优先于Cl－参与反应 D．电解时，阳离子向石墨电极移动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 解析： 石墨电极为阳极，A错误；该电解池的电解质为熔融盐，不存在H＋，B错误；根据阳极上生成CO知，石墨优先于Cl－参与反应，C正确；石墨电极为阳极，阴离子O2－向石墨电极移动，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 7．(海南高考)一种采用H2O(g)和N2(g)为原料制备NH3(g)的装置示意图如下。 下列有关说法正确的是(　　) A．在b电极上，N2被还原 B．金属Ag可作为a电极的材料 C．改变工作电源电压，反应速率不变 D．电解过程中，固体氧化物电解质中O2－不断减少 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 14 解析：由装置图可知，N2在b电极转化为NH3，N元素的化合价降低，得电子发生还原反应，因此b电极为阴极，电极反应式为N2＋3H2O＋6e－===2NH3＋3O2－，a电极为阳极，电极反应式为2O2－－4e－===O2；由分析可知A正确；a电极为阳极，若金属Ag作a电极的材料，则金属Ag优先失去电子，B错误；改变工作电源的电压，反应速率会发生改变，C错误；电解过程中，固体氧化物电解质中O2－不会改变，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 16 9．(湖南卷节选)超纯Ga(CH3)3是制备第三代半导体的支撑源材料之一，近年来，我国科技工作者开发了超纯纯化、超纯分析和超纯灌装一系列高新技术，在研制超纯Ga(CH3)3方面取得了显著成果，工业上以粗镓为原料，制备超纯Ga(CH3)3的部分工艺流程如下： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 17 已知：金属Ga的化学性质和Al相似，Ga的熔点为29.8 ℃。 回答下列问题： “电解精炼”装置如图所示，电解池温度控制在40～45 ℃的原因是_______________________________，阴极的电极反应式为______________________________。 保证Ga为液体，便于纯Ga流出 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 18 10．(河北高考节选)(1)氢氧燃料电池中氢气在______极(填“正”或“负”)发生反应。 (2)在允许O2－自由迁移的固体电解质燃料电池中，CnH2n＋2放电的电极反应式为_____________________________________________________。 负 CnH2n＋2－(6n＋2)e－＋(3n＋1)O2－===nCO2＋(n＋1)H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 19 　　　　　　　　　　　　　 R 1．(北京卷)酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是(　　) A．石墨作电池的负极材料 B．电池工作时，NHeq \o\al(＋,4)向负极方向移动 C．MnO2发生氧化反应 D．锌筒发生的电极反应为Zn－2e－===Zn2＋ 5．(辽宁卷)“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H2的方法，装置如图所示。部分反应机理为：eq \o(,\s\up17(＋OH－),\s\do15(－OH－)) eq \o(――→,\s\up17(－e－)) ＋eq \f(1,2)H2。下列说法错误的是(　　) 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eq \o(,\s\up17(＋OH－),\s\do15(－OH－)) eq \o(――→,\s\up17(－e－)) ＋eq \f(1,2)H2可知阳极反应：①HCHO＋OH－－e－―→HCOOH＋eq \f(1,2)H2，②HCOOH＋OH－===HCOO－＋H2O，阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。由以上分析可知，转移2 mol电子时，阴、阳两极各生成1 mol H2，共2 mol H2，而传统电解水：2H2Oeq \o(=====,\s\up17(电解))2H2↑＋O2↑，转移2 mol电子，只有阴极生成1 mol H2，所以相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍，A错误。 NO2更易转化成NOeq \o\al(－,3) 8．(北京卷节选)HNO3是一种重要的工业原料。可采用不同的氮源制备HNO3。 研究表明可以用电解法以N2为氨源直接制备HNO3，其原理示意图如下。 (1)电极a表面生成NOeq \o\al(－,3)的电极反应式：________________________________。 (2)研究发现：N2转化可能的途径为N2eq \o(―→,\s\up10(ⅰ))NOeq \o(―→,\s\up10(ⅱ))NOeq \o\al(－,3)。电极a表面还发生ⅲ.H2O→O2。ⅲ的存在，有利于途径ⅱ，原因是___________________________________ __________________________。 N2－10e－＋6H2O===2NOeq \o\al(－,3)＋12H＋ 反应ⅲ生成O2，O2将NO氧化成NO2， GaOeq \o\al(－,2)＋2H2O＋3e－===Ga＋4OH－ $$