周测评(16) 原电池及化学电源-【衡水真题密卷】2025年高考化学学科素养周测评（辽鄂黑吉冀湘渝甘赣皖桂贵晋豫陕青宁蒙新藏云川粤闽B版）

2024一2025学年度学科素养周测评（十六） 造题 化学·原电池及化学电源 (考试时可0分钟，惑分100分》 可能用到的相对算子爱量，1山一70一16N-一23Zm65 一、透择题：本题共10小题，每小题6分，共6仙分。在每小竖给出的四个进项中，只有一项 是符合题目要求的。 题号1 2 3456 7 8 910 答案 【,以氢为燃料的圆体氧化物感料电法(5H)具有广国的应用简 最，一种氧南子导电S℃的工作原如图所示(NH,在依化耐化分解 作用下先分解为风和儿)。下列说法精谈的是 A,H在负极教电 电解 且正极的电板反应，O十4e -20 正 C,外电幕转移6mcle,理论上生或4mcHO DD向负极移动 2.科学家设想利用图不装置进行0的固定，同时产生电能，该 装置工作时，生成的除附看在电极上，下列说法错误的是 多机倍 化利电 肉子之换顺 A.多孔麴化别电极为正极，放电时发生还原反成 且采用多孔催化剂电极有科于CO,扩股到电极表而 C.导线中流过2mce,理论上就有2mcli广由负极区进人正极区 D负极区可以选用C水商液作电解质溶液 3,我国科学家研发出一种新型的锌确单液流电袖，其原理如图所示。设N。为阿伏加德 罗含数的值，下列说法错误的是 h+ CK 内了安换限 A放电时，B电版反应式：l十2e一2 且放电时，电解质储楼中离子总浓度增大 CM为阳离子交换膜，N为阴离子交换， D充电时，A授增重32.5g时，C区增加的离子数为2N, 学科素养周测评（十六）化学第1页（共4页） 衡水真 毛，一种基于圆体电解质NAS0N的可充电够融纳电池，具有安企，电密度高，使用 条件宽泛等优点，其结构如图所示，已知电池放电时不哥有生成。下列说法错误 的是 姓名 得分 月1 瑞子通过 A放电时，电极为负极 且周体电解质NASICON含的离子 C充电时，阳极反应式：31一2e“一日 D转移1d时，e区和d区的质量差改变23g 5,水系乙知-0电泡在碳桶环方面具有广网的应用前 餐。该电泡如图所示，其中双极国在工作时靠化HO 解离为H和OH,在直瓷纯据的作用下分别向两 极迁移。下列说法正确的是 A放电时，Z电极为负极，发生还原反应 且充电时，OH从Z电极通过双极膜到达催化电极 2电楼 对杜面程化电鞋 生过可 C放电对，能化电极上的反成为C0+21'十2e一C0+H0 D充电时，Zn电极上的反成为2a++2e一乙n 一种电化学固解的原理如图所示。下列说法正确的是 工作海 2 网体氧化有电解面 A电极a的电极材料际可透用，咆可遗用CL 且NH和HO的VSEPR模型均为三角能形 C电解试程中，国体氧化物电解质巾子一数目保持不变 阴极的电极反应为N,+3H)一6e一2NH,+ 了，我国学者研利了一种锌基电极，与涂覆氢氧化像的螺基电极组成可充电电池，其示意图 如下.皮电时，2n转化为2ZmC)·3Za(OHD:.下列说法错误的是 a be 】mLKC0程 A收电时，正极反度为(OD:十2e一Ni十201 B成电时，若外电路有02m电子转移，则有Q1ml2+向正极迁移 通密在 学科素养周测浮（十六》化学第2页（共4页引 1B C充电时，语为外接电源负慢 D.充电时，阴极反应为2Z0·3Zn(O1D1+10e”5Zn+2C0+601T 发铝硫二次电池是一种具有高能量密度，廉价原材料，有物途的替代储能装置，一种帽硫 电池如图所示，M极为表面吸附了能的活性电极，电解质为KS,K-A1(AC1、 AC1F)。下列说法情误的是 具载 A放电时.铝电极的电极反应式为A一3e十7AC1一4ALC与 且电池放电时的反应原避为35十2A1十14AC1一8AlC十3S C离子交换膜为阳离子交流膜 山充电时，M极为阳极，A,核氧化 9.电化学“大气周碱“方法是我风科学家研究发现的，相关装置如图所示。下列说法情误 的是 电人 电 框轮刺 电进气U A,放电时，电极A为负极，该电池只可选用无水电解液 且充电时，电极B上发生的反成悬3C)一e十41 C、充电时，L的移动方向是从电楼B移向电慢A D发电时，电路中每通过1电子，正极区质量增闻40g 10.以肼(NH)为燃料、空气为助燃剂可设计减性燃料电法， 其工作原理如用所示。该电池的优势是能源转化率高， 且产物无污级。下列说法桥误的是 A空气由Y▣通人 且M极的电极反应为NH十OHT一4e N+4H0 C电池的总反应为NH:十O一风十HO D电泡工作时，常液的pH增大 二，非选择题：本塑共2小驱，共0分。 1L.(20分)某实验小为究FS与AgD的反应，设计知下实验：将2mL02mmd,1 FO溶液和2m.0.2md·1.AgO1溶液混合，戏察刊溶液变属，静置后试管展 部有灰色沉淀，上星清液呈黄色 可答下列同题： 学科素养周测评（十六）化学第3页（共4页） 衡水真是 (1)甲同学根据K(Ag:50),)=1.2×10·,裤测试管成部的灰色沉淀中有Ag5S0, 写出生成必S0的离子方程式： 〔2)乙同学依据“上层清凌量黄色”，推测上层清液中含有下e+ ①将Fe+氧化成F+的物质可能是：Ag,NO方成 《填化学式) ②实验证明，Ag氧化下+是主因，通过计算作出分析 写出该反应的离子方程式： [已知：以，'表示标在态(1m0l·1时的电极电势，当E-2一>0，反应可 以自发进行g'Ag/Ag-0.80V,Fe”/Fe+-0.71V门 ③乙同学又通过设计如图所示的原电能装受进行探究，当现赛到 现象时，证明Ag氧亿了Fe, A ●2d·LFS0麻清 12.(20分)原电池草理广泛度用于科技，生产和生活中 (门)一种处即垃圾像透液并用其发电的装置工作示意图如下。 的成 NH. K'CNo..H- 通生物销花 拉接凄透油 ①在室气中，微生物将垃极渗透液硝化，孩及应的离子方程式为 ②Y电极的电极反成式为 ③挂桥中移向 (填“X或Y")极：当转移0.15l电子时.生成标南 状况下N的体积为 1. (2)用于检测酒驾的酸性燃料电花酒精校测仪工作原理如图所示， 食之制葱气平气 电餐钱 ①电极X是该电随的 (填”正”虞”负”)极，电袍总反应式为 少电池工作时，疑子通过交换服 (筑从左向右“或从右向左)迁移 密在 学科素养周测浮十六)化学第4页（共4页！衡水真题密卷 氢气的标准燃烧热△H=一286k·mo1,表示 H2(g)标准燃烧热的热化学方程式为H2(g)十 20,(g)-H00)△H=-286kN·mol1. (4)①总反应减去反应ⅱ可得甲醇合成反应，故 甲醇合成反应的热化学方程式为CO(g)十 2H(g)-CHOH(g)△H=-91kJ·mol1. ②由总反应可知，2 mol CO反应放出热量 206kJ,则当放出热量为51.5kJ时，反应了 2024一2025学年度学科素养周测评 一、选择题 1.C【解析】一种氧离子导电SOFC的工作原理如 题图所示(NH3在催化剂作用下先分解为N和 H2),H2在负极放电失电子生成H2O,电极反应 式为H2一2e十O一H2O,O2在正极得电子 生成0，电极反应式为02十4e一20。 NH在催化剂作用下先分解为N2和H2,H2在 负极失电子生成HO,A正确：O2在正极得电 子生成02，电极反应式为O2十4e一202， B正确；H2在负极失电子生成H2O,电极反应 式为H2一2e十O3一HzO,外电路转移 6mole,理论上生成3molH2O,C错误；原电 池中阴离子向负极移动，则O向负极移动，D 正确。 2.D【解析】由锂离子的移动方向可知，电解板 (L)为原电池的负极，锂在负极失去电子发生氧 化反应生成锂离子，电极反应式为Li一e L中，多孔催化剂电极为正极，二氧化碳在正极 得到电子发生还原反应生成碳酸根离子和碳，电 极反应式为3C02+4c一2CO+C。多孔 催化剂电极为正极，二氧化碳在正极得到电子发 生还原反应生成碳酸根离子和碳，A正确：多孔 催化剂电极可以增大电极的表面积，有利于二氧 化碳扩散到电极表面参与放电，B正确：导线中 流过2mol电子，负极生成2mol的锂离子通过 阳离子交换膜由负极区进入正极区，C正确；锂 能与水反应生成氢氧化锂和氢气，则负极区不能 选用水溶液作电解质溶液，D错误。 3.C【解析】由装置图可知，放电时，Zn是负极， 负极反应式为Zn一2e一Zn2+,B电极是正 极，反应式为12十2e一2I,外电路中电流由 1B ·12 学科素养周测评 55×2mol=0.5molC0,故C0的转化率为 206 0.5×100%=25%. 2 (⑤)酸碱混合反应需要搅拌，该装置缺少的玻璃 仪器是环形玻璃搅拌棒；醋酸是弱电解质，醋酸 的电离过程吸热，所以0.1mol·L1醋酸溶液 与0.1mol·L NaOH溶液反应生成1mol 水放出的热量小于57.3kJ。 十六)化学·原电池及化学电源 正极经过导线流向负极，充电时，阳极反应式为 2-2e一L2、阴极反应式为Zn2++2e Z。放电时，B电极为正极，I2得到电子生成 I厂，电极反应式为12十2e一2I,A正确；放电 时，左侧即负极，电极反应式为Zn一2e一 Z+,所以电解质储罐中的离子总浓度增大，B 正确；离子交换膜是防止正、负极l2、Z接触自 发进行反应，负极区生成Z+,正电荷增加，正 极区生成厂，负电荷增加，所以C通过M膜进 入负极，K通过N膜进入正极，所以M为阴离 子交换膜，N为阳离子交换膜，C错误；充电时， A极反应式为Zn+十2e一Zn,A极增重 32.5g时转移1mol电子，所以C区增加1mol K+和1 mol Cl,增加的离子总数为2NA,D 正确。 4.D【解析】电池放电时不断有NaI生成，可知放 电时a为负极，电极反应为Na一e一Na+,固 体电解质NASICON只允许阳离子通过，固体 电解质NASICON含钠离子，通过Na+转移保 持两侧电荷守恒，放电时b为正极，电极反应为 I5十2e一3I厂；充电时a为阴极，b为阳极，b 极反应为3I厂一2e一15。放电时a电极为负 极，A正确，C正确：放电转移1mole时，lmol Na从c区移出，d区移入1 mol Na,两区质量 差改变46g,D错误。 5.C【解析】由图知，该电池在放电时，Zn作负极 失去电子，发生氧化反应，电极反应式为Z一 2e+4OH一Zn(OH),催化电极作正极得 电子，发生还原反应，电极反应式为CO2十 2H+2e一C0+H2O,充电时，Zn作阴极， 双极膜在工作时催化H2O解离为H和OH, ·化学· 氢离子移向阴极，电极反应式为Zn(OH)十 4H+2e一Zn十4H2O,催化电极为阳极，双 极膜在工作时催化H2O解离为H和OH,氢 氧根移向阴极，电极反应式为CO十2OH 2e-CO2十H2O。放电时，Zn电极为负极， 发生氧化反应，A错误：充电时，OH从双极膜 向催化电极移动，并发生反应，B错误：放电时， 催化电极上的反应为C0,十2H十2 CO十H2O,C正确；充电时，Zn电极上的反应为 Zn(OH)+4H 2e-Zn+4H2O,D 错误。 6.C【解析】该装置为电解池，a极生成氧气2O2 一4e一O2个发生氧化反应，a为阳极：b电 极，由N2生成NH,发生还原反应N2十6e+ 3H2O一2NH十3O2-,为阴极。a为阳极，若 金属Cu作a的电极材料，则金属Cu优先失去 电子，A错误；NH3和H2O的VSEPR模型均为 四面体形，B错误：该电池总反应为2N2十6H2O 一4NH3十3O2,则O2总数不变，C正确；阴极 发生还原反应，得电子，N2十6e十3H2O 2NH十3O,D错误。 7.B【解析】放电时，锌基电极为负极，Z转化为 2ZnC02·3Zn(OHD2,电极反应式为5Zn+2C0 +6OH-10e一2ZC02·3Zn(OHD2,镍基 电极为正极，电极反应式为Ni(OH)2十2e Ni十2OH,充电时，a接电源负极，锌基电极为 阴极，电极反应式为2ZnCO3·3Zn(OH)2十 10e-5Zn十2C05十6OH,b接电源正极 镍基电极为阳极，电极反应式为Ni十2OH 2e一Ni(OH)2。放电时，镍基电极为正极，电 极反应式为Ni(OH)2+2e一Ni+2OH,A 正确；放电时，锌基电极为负极，Z转化为 2ZnC01·3Zn(OH)2,电极反应式为5Zn+ 2C0号+6OHT-10e-2ZnC02·3Zn(OH)2, 混合电解液中没有Zn+,B错误；充电时，a接电 源负极，锌基电极为阴极，C正确：充电时，锌基电 极为阴极，电极反应式为2ZnC03·3Zn(OH)2十 10e-一5Zn十2C0片-+60H,D正确。 8.D【解析】图示为铝硫电池，该电池放电时A山 失去电子发生氧化反应，为负极，电极反应式为 Al+7AICl一3e一4Al2Cl7,M极为正极，硫 得到电子发生还原反应，电极反应式为S十 2e一S2-,A正确：放电总反应为3S十2A1十 参考答案及解析 14A1Cl一8Al2Cl7十3S-,B正确；充、放电 过程中钾离子通过离子交换膜移动，故离子交换 膜为阳离子交换膜，C正确：该电池放电时，A 为负极、M极为正极，则充电时，M极为阳极，铝 极为阴极，阴极的Al2C被还原，D错误。 9.B【解析】放电时，A为负极，电极反应式为 Li一e一li,B为正极，电极反应式为3CO2 +4e+4Li一2Li2COa+C,充电时，A为阴 极，电极反应式为Li计十e一Li,B为阳极，电 极反应式为21i2COa+C-4e一3CO2↑+ 4Li。放电时，电极A为负极，电极材料为Ii, 会与水反应，因此该电池只可选用无水电解液， A正确；充电时，B为阳极，电极反应式为 2Li2C02+C-4e=3CO2↑+4Li计，B错误； 充电时，阳离子移向阴极，则L计的移动方向是 从电极B移向电极A,C正确：放电时，正极电极 反应为3C02+4e+4Li*一2Li2C03+C,增 加的质量为二氧化碳与锂离子的总质量，当有 4mol电子转移时，增加的质量为(3×44+4X 7)g=160g,则电路中每通过1mol电子时，正 极区质量增加40g,D正确。 10.D【解析】该燃料电池中，由电子移动方向可 知M为负极，N为正极，通入燃料肼的电极为 负极、通入氧气的电极为正极，A正确；NH 从负极通入转化为N2,根据得失电子守恒和电 荷守恒配平电极反应式为N2H4十4OH厂一 4e一N2十4H20,B正确；O2在正极得到电 子生成OH,电极反应式为O2十2H2O+ 4e一4OH,结合负极电极反应式可知电池 的总反应为N2H,十O2一N2十2HO,C正 确：由总反应方程式N2H十O2一N2十 2H2O可知，反应过程中生成了H2O,OH浓 度减小，溶液的pH减小，D错误。 二、非选择题 11.(1)Fe2++SO+3Ag-Fe++Ag+ Ag2SO4￥ (2)①02②0.1×0.800.1×0.71=0.009>0 Fe+十Ag一Fe+十Ag￥③右侧溶液变 为血红色 【解析】(1)由题意可知，硫酸亚铁溶液与硝酸 银溶液反应生成硫酸铁、硫酸银沉淀和银，反应 的离子方程式为Fe2++SO+3Ag+一Fe3+ +Ag￥+Ag2SO4￥。 (2)①该实验在散口体系进行，亚缺离子具有较 1B 衡水真题密卷 强还原性，氧气具有强氧化性，故可能的物质还 有氧气。 ②由题意可知，混合溶液中亚铁离子和银离子的浓 度都为42ml:LX0o2L-1ol·L以，则 0.004L 溶液中发生反应的反应E=0.1×0.80 0.1×0.71=0.009>0,则溶液中银离子与亚铁 离子反应生成铁离子和银的反应可以自发进 行，反应的离子方程式为Fe+十Ag一Fe+ 十Agt。 ③若溶液中银离子与亚铁离子反应生成铁离子 和银的反应可以进行，反应生成的铁离子能与 溶液中的硫氰酸根离子反应生成血红色的硫氰 化铁，则当观察到原电池右侧溶液变为血红色 时，说明负极亚铁离子被氧化，正极银离子被还 原，根据电池总反应可知银离子氧化了亚铁 离子。 12.(1)①NHt+2O2-NO万+H2O+2HH ②2NOg+12H+10e—N2↑+6H2O ③X0.896 (2)①负CH,CH,OH+O2一HO+ CH COOH②从左向右 【解析】(1)X电极上NH,转化成N2,发生氧 2024一2025学年度学科素养周测评( 金属腐蚀 一、选择题 1.A【解析】铜在潮湿空气中被腐蚀生成碱式碳 酸铜，化学方程式为2Cu十O2十H2O十C02 Cu2(OH)2CO3,A正确；Cu在NH3环境中被腐 蚀，铜充足的情况下发生反应的离子方程式为 4Cu+8NH+O2+2H2O-4[Cu(NH)2]++ 4OH,钢不足的情况下离子方程式为2Cu十 8NH3+O2+2H2O-2[Cu(NH3)4]2++ 4OH,B错误：HNO3浓度较大形成浓硝酸时 Cu与浓硝酸反应的离子方程式为Cu十4H十 2NO3一Cu++2NO2↑+2H2O,C错误： FeCl与Cu反应的离子方程式为2Fe++ Cu=2Fe2++Cu2+,D错误。 2.C【解析】向脱氧剂中加入氯化钠的作用是使 铁粉和碳粉在潮湿的环境中形成原电池，原电池 反应可以加快脱氧过程的发生，效果更好，A正 1B ·14 学科素养周测评 化反应，为负极，Y电极上NO结合H+转化 为N2和H2O,发生还原反应，为正极。 ①在空气中，微生物将垃圾渗透液硝化，NH时 被O2氧化为NO5,该反应的离子方程式为 NH:+202-NO3+H2O+2H+. ②Y电极上NO结合H转化为N2和H2O, 发生还原反应，为正极，其电极反应式为 2NO3+12H+10e-N2↑+6H2O。 ③原电池中阴离子向负极移动，所以CI向X 极移动；负极电极反应式为2NH,一6e一 N2十6H,据正、负两极电极反应式得出原电池 总反应式为3NO5+3H+5NH一4N2+ 9H2O,转移0.15mole生成n(N2)= 0.04mol,标准状况下体积为0.896L。 (2)①乙醇的酸性燃料电池中，乙醇发生氧化反 应转化成乙酸，O2发生还原反应生成H2O。X 电极上乙醇发生氧化反应转化成乙酸，为负极， 其电池总反应式为CHCH2OH十O2一 CH3COOH+HO。 ②原电池工作时，阳离子向正极移动，所以质子 通过交换膜从左向右迁移。 十七)化学·电解原理及其应用 与防护 确：脱氧剂大面积由黑色转变为红棕色说明脱氧 剂中的铁粉已经完全被氧化为红棕色的氧化铁， 已经失效，不具备脱氧能力，B正确：脱氧剂中的 铁粉发生吸氧腐蚀得到氧化铁，由得失电子数目 守恒可知，理论上最多能吸收标准状况下氧气的 1.12g 体积为0m0行XX2,4L·moPX 102mL·L1=336mL,C错误：降低温度冷藏， 可以降低糕点的腐败速率，延长糕点保质期，D 正确。 3.C【解析】CuSO,溶液pH<7的原因是Cu+ 发生水解反应所致，离子方程式是C+十 2H2O一Cu(OH)2十2H,A正确：铁钉表面 产生气泡的原因是铁溶解于酸中，即Fe十 2H一Fe2++H个，B正确；加入铁钉发生反 应：Cu++Fe一Fe+十Cu,钢离子水解平衡逆 向移动，不会产生Cu(OH)2沉淀，C错误；结合