周测评(十六)原电池及化学电源-【衡水真题密卷】2026年高三化学学科素养周测评（辽鄂黑吉冀湘渝甘赣皖桂黔晋豫陕青宁蒙新藏云川粤闽B版）

青春是奋斗的时光，用汗水和泪水流灌梦想之花吧 2025一2026学年度学科素养周测评（十六） 班级 卺题 化学·原电池及化学电源 姓名 本试卷总分100分，考试时间40分钟。 可能用到的相对原子质量：H一1C一12N一14O一16S一32K一39Cu一64 A.放电时，电极M上发生还原反应 得分 Zn—65Pb-207 B.理论上消耗HCOOH与O,的物质的量相等 一、选择题：本题共10小题，每小题6分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一项 C.放电过程中需补充的物质X为KOH 是符合题目要求的。 D,若有1 mol HCOO反应时，理论上有2molK◆通过半透膜 5.科学家开发出一种新型电池，该电池使用血红蛋白(Hb)作为电化学反应的催化剂，工作 题号1 2 34 2 8 910 原理如图所示。放电时，Zn·Zn(OH)]。下列叙述正确的是 () 答案 1.我国多条高压直流电线路的瓷绝缘子出现铁帽腐蚀现象。在铁帽上加锌环能有效防止 铁帽的腐蚀，防护原理如图所示。下列说法错误的是 A.断电时，铁帽被锌环保护，属于牺性阳极法 的 HO B.通电时，阴极上的电极反应为2H2O十2e -H: 性介 性介 +20H- A.电势：a电极<b电极 C.断电时，锌环上的电极反应为Zn2++2e—Zn B.b极反应式为Zn+4OH-2e一Zn(OH)]2 D.断电时，正极上的电极反应式为O2+2H:O+4e -40H C.温度越高，该电池放电效率越大 2.我国科学家设计的“海泥电池”工作原理如图所示，其中微生物代谢产物显酸性。下列 D.2.24LO:发生还原反应时有0.4mol质子由交换膜右侧向左侧迁移 说法错误的是 0、 () 6.一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过CO催化消耗血糖发电，从而控制 血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准时电池启动，血糖浓度下降至标准时电 A.电极A上电极反应式为O:十4H+十4e 池停止工作（血糖浓度以葡萄糖浓度计）。 —2H2O B.工作时，电极B附近pH变小 C.H+从海水层通过交接面向海底沉积层移动 借3物 纳米m停电聚合物纳米CuO停电聚合物。 D.微生物代谢反应中，氧化剂与还原剂的物质的 (CHD)(Co. 量之比为1：2 3.电化学锂介导的氮还原反应(Li-NRR)使NH,生产技术更简单、规模更灵活，其原理如 图所示。下列说法正确的是 ( 电程A 葡萄糖CHO3 电池工作时，下列说法错误的是 () A,电极a为正极 B.电池工作时，血液做电解质溶液，其中的Na+向b极移动 +826Lud C.总反应为2CsH1O0。+O2—2CH2O, D.有望为其他可植人医疗设备提供电能 A.该装置原理属于电解原理 7.一种微生物燃料电池可将醋酸盐作为燃料转化为对环境友好的产物，其原理如图所示。 双极膜间的H2O解离为H+和OH并分别向两极迁移。下列说法错误的是() R B.制氨过程中 C一R,向A极移动 A.该电池不适用于远高于室温的环境中 电m☒他慢h B.电池工作时，双极膜中H+向电极a迁移 R H /0 C.电极a的反应为CH COO-一8e+2H2O C.电极B的反应式为N2+6e+6Li+一2LiN —2CO。↑+7H+ D.当生成2 mol NH1时，理论上转移6mole,消耗67,2LH2 D.理论上，消耗的醋酸根与氧气的物质的量之比 4.一种以HCOOH为燃料的电池装置如图所示，下列说法正确的是 为12 额铁使杆 学科素养周测评（十六）化学第1页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（十六）化学第2页（共4页）】 8.水系锌碘电池因其安全性和丰富性被认为在大规模能源存储应用中具有实际可行性。 空气1含+0的mC0 基本无C0,的空气 A 最近，某高校团队提出在2mol·L1ZSO,电解液中 离子交换树管物成的复合 添加咪隆基添加剂，从而在低电流下提高库仑效率并诚 B 少自放电。该电池工作时的装置如图所示，下列说法错 0,高漆度的C0 误的是 (1)写出A侧CO2转化成HCO5和B侧释放CO2的反应方程式。 A.放电时，电解液中的SO向a极移动 A: B.放电时，电子由a极经外电路流向b极 B: C.正极上会发生反应：315十2e—51 (2)对该分离装置工作原理描述正确的是 (填标号)。 D.a极质量净减13g时，理论上外电路转移0,2mol电子 A.需要外加电源供电 B.本质上是燃料电池，会对外供电 9,钠硫电池作为一种高能固体电解质二次电池，广泛应用于应急电源、风力发电等储能领 C.既不需要外加电源，也不对外供电 D.以上说法都不对 域。如图所示为我国科学家开发的一种以Ce(NO,),为添加剂的室温钠硫电池（图b), (3)复合膜中加入碳纳米管的作用是 与传统钠疏电池（图）相比提高了电池稳定性。下列说法错误的是 () (4)另外一种电化学方法也能够对CO2进行吸收。LiCO2电池 负载 a 的模型如图2所示（图中LiCO3是固体）。 ①电解质为可传导L的非水电解液，对应的电池总反应方程 ,正极反应式为 电解出 式为 a电极 b电優 图2 ②该电池工作时，每转移1ol电子，能够吸收标准状况下 CO2的体积为 12.(20分)工业上，高温煅烧FPO,、Li2CO,和草酸的混合物制取电池材料磷酸铁锂 A,电池放电时，电子由Na电极经外电路流向S电极 (LiFePO,),发生的反应为FePO,十LiCO,+HCgO,→LiFePO,十CO2↑+H2O↑ Ba电池放电时的正极反应为2Na+gS十2e—Na:S, (未配平). C,利用a电池给铅蓄电池充电，每消耗1 mol Na,铅蓄电池负极理论上减重48g (1)配平上述化学方程式并用单线桥标出电子转移的方向和数目 :反应中L计（填“是”或“否”）参与了电子转移。 D.b电池中Ce(NO,):添加剂在负极区仅起增强导电性的作用 (2)一种以LAC1,为离子导体的铝磷酸铁锂电池，该电池放电时的工作原理如图 10.钾离子电池的工作原理与锂离子电池类似。如图是我 国某科研团队研制的一种钾离子电池充电示意图，a极 所示： 负载 材料为普鲁土蓝钾(KFe Fe(CN)e]),b极材料 为WS,充电时电极b的电极反应式为WS十xK++ ●一 xe—K.WS。下列说法错误的是 A,放电时，电极&发生还原反应 3-AICI B.放电时，每转移1mole,电极b区质量理论上减少39g C.放电时，电极a的电极反应式为Ka-,FeFe(CN)。]十xK+十xe 山售择性诗程 KFe [Fe(CN):] ①放电时，铝电极的电极反应为 D.电解液为水溶液，普鲁士蓝钾中空结构有利于K+的脱嵌 ②充电时，阳极的电极反应为 :PO}的 二、非选择题：本题共2小题，共40分。 空间构型为 11.(20分)C02的综合利用。 ③放电时，Li+透过离子交换膜 (填“从左向右”或“从右向左”)迁移。 空气中的CO2体积分数仅为400ppm(ppm:百万分之一)，对空气中的CO2进行捕集 (3)钠电池与锂离子电池工作原理相似，未来在大规模储能中有广阔的应用前景。与 和富集，是实现CO2封存或将其转化为其他有用产物的关键步骤。科学家发明了一种 锂电池相比，请分析钠电池可能的优势 由阴离子交换树脂碳纳米管构成的膜分离装置（如图1所示）可以连续去除空气中 (任写一条)。 的CO2,在富集CO:的同时获得基本不含COg的空气。除去CO:的空气可用于碱性 燃料电池。这种薄膜兼具离子和电子传导性能，膜的A侧通入含CO2的空气，B侧通 人少量H2,经过反应后，A侧得到基本不含CO:的千燥空气，CO,转化成了HCO:B 侧得到较高浓度的CO2。 B 学科素养周测评（十六）化学第3页（共4页） 真题密卷 学科素养周测评（十六）化学第4页（共4页）·化学· 参考答案及解析 2025一2026学年度学科素养周测评（十六） 化学·原电池及化学电源 一、选择题 与氧气的关系为2 HCOOH~4Fe2+~O2,则理论 1.C【解析】断电时，锌、铁与水膜形成原电池，铁帽 上消耗HCOOH与O2的物质的量不相等，B错 作正极被保护，锌环作负极，该方法是牺牲阳极法， 误；由分析可知，放电过程中需补充的物质X为 A正确；通电时，铁帽作阴极，H2O中的H+得到电 硫酸，C错误；由负极反应式得，1 mol HCOO-参 子生成氢气，电极反应为2H2O十2e一H2个十 2OH,B正确；由A中分析得，断电时，负极锌失 加反应时，转移2mol电子，同时2molK+通过 电子生成Zn2+,电极反应为Zn一2e—Zn2+,C 半透膜与溶液中的SO?汇合得到 错误；断电时，铁帽作正极，氧气得电子，电极反应 1molK2SO4,D正确。 方程式为O2十2H2O十4e—40H-,D正确。 5.B【解析】由题千可知，放电时，Zn→[Zn(OH)4]2-, 2.C【解析】由图得，电极A上O2得电子生成 Zn的化合价升高，发生氧化反应，则b电极为负 H2O,则A为电池正极，电极反应为O2+4H+十 极，a电极为正极。由分析可知，电池中a极为正 4e—2H2O,A正确；电极B上HS失电子生 成S,电极B为负极，电极反应式为HS一2e 极，b极为负极，即电势：a>b,A错误；锌失电子发 —SY十H+,生成的H+使电极B附近pH变 生氧化反应，产物为四羟基合锌离子，B正确；Hb 小，B正确：原电池工作时，阳离子向正极移动，则 为血红蛋白，温度过高，血红蛋白(Hb)会变性，失 H+由海底沉积层向海水层移动，C错误；由图得， 去催化活性，导致O2被还原速率变小，放电效率 微生物代谢反应为2CH2O十SO?-十H+ 降低，C错误；没有指明“标准状况”，不能根据○2 2CO2+HS+2H2O中，其中SO?是氧化剂， 体积计算O2的物质的量，也不能判断迁移质子 CH2O是还原剂，则氧化剂与还原剂的物质的量 之比为1：2，D正确。 数，D错误。 3.C【解析】根据图示H2发生失电子的氧化反应， 6.B【解析】由题中电极a上O2得电子生成OH 则电极A为负极，电极反应为H2一2e—2H+, 可知，a为正极，A正确；原电池中阳离子向正极 电极B为正极，发生还原反应。该装置中不含外 移动，则Na+向a极移动，B错误；电极a为电池正 电源，则应用的是原电池原理，A错误；制氨过程 极，电极反应式为O2+4e+2H2040H-; 中，带正电的原子团向正极(B)移动，B错误；B为 电极b为电池负极，电极反应式为Cu2O一2e十 正极，发生N2得电子的还原反应，并与Li计结合 成LiN,电极反应为N2十6e十6Li计—2LiN, 2OH一2CuO十H2O,然后葡萄糖被CuO氧化 C正确；未指明在标准状况下不能直接用22.4L· 为葡萄糖酸，CuO被还原为Cu2O,则电池总反应 mol-1计算H2的体积，D错误。 为2C6H12O,十O2一2C6H12O,,C正确；该微型 4.D【解析】由图可知，HCOO被氧化生 电池可植入体内，则有望为其他可植入医疗设备 成HCO3,则电极M作负极，碱性条件下，电极 提供电能，D正确。 反应式为HCOO-2e+2OH—HCO+ 7.B【解析】a极醋酸盐中的碳元素化合价升高(0 H2O;电极N作正极，Fe3+被还原生成Fe+,电 →十4)，发生氧化反应，则电极a为电池的负极， 极反应式为Fe3+十e—Fe2+;Fe2+与通入的 电极b为电池的正极。由图可知，该电池的两个 氧气反应生成F3+,需要酸性环境，反应的离子 极区分别有微生物、杆菌参与反应，如果环境温度 方程式为4Fe2++O2+4H+一4Fe3++2H20; 过高，二者均会失去活性，电池将停止放电，A正 K+通过半透膜由负极区移向正极区，与溶液中 确；阳离子向原电池的正极迁移，电池工作时，双 的SO?以K2SO4的形式存在，则需要补充的物 极膜中H+向电极b迁移，B错误；电极a为负极， 质X为硫酸。由分析可知，电极M作负极，发生 由守恒规律得电极反应式为CH3COO一8eˉ十 氧化反应，A错误；由分析可知，理论上消耗甲酸 2H2O—2CO2个+7H+,C正确；由C中负极电 ·13· B 真题密卷 学科素养周测评 极反应式得，消耗1 mol CH;COO,转移8mol 电时，电极a为正极，K+得电子发生还原反应 电子，而正极反应4Fe2++4H++O2—4Fe3++ 后嵌入普鲁士蓝物，对应电极反应式为 2H20中，消耗1molO2转移4mol电子，当转移 K<1-:>FeFe(CN)6]+xK+xe 8mol电子时，消耗2molO2,则消耗的醋酸根与 —KFeFe(CN)6],C正确；钾离子电池与锂 氧气的物质的量之比为1：2，D正确。 离子电池相似，KWS2的结构相当于层状WS2 8.D【解析】由题千原电池装置图可知，电极a(锌 中嵌入了性质活泼且与水反应的K原子，则电解 电极)为活泼金属，则为负极，b电极为正极。放电 液不能选水溶液，一般选择有机溶剂，D错误。 时，SO?移向负极，即向a极移动，A正确；放电 二、非选择题 时，电子由负极(a极)流出，经外电路流向正极(b 11.(1)02+4e+2H20+4C02-4HC03(3分) 极)，B正确；正极上I5被还原为I5,电极反应为 H2-2e+2HC03—2H20+2C02(3分) 3I5十2e一5I,C正确；电极a反应为Zn- (2)C(2分) 2e—Zn2+,则a极质量净减13g时，理论上外 (3)使复合膜具有电子传输能力或增加复合膜的 13g 电路转移65g:nolX2=0.4mol电子，D 导电性(3分) (4)①3C02+4Li=C+2Li2CO3(3分)3CO2 错误。 +4e+4Li-C+2Li2 CO3(3) 9.D【解析】由图可知，该原电池中，Na失电子生 ②16.8(3分) 成Na+,则Na电极为负极，S电极为正极，电池放 【解析】(1)由题意得，膜的B侧H2失电子转化 电时，电子由Na电极经外电路流向S电极，A正 为H2O,同时释放CO2,而膜的A侧通入含CO2 确；由图(a)可知，放电时，Na失电子生成的Nat 的空气，经过反应后，A侧得到基本不含CO2的 移向正极和S8反应生成Na2S,则a电池放电时 千燥空气，CO2转化成HCO?,则HCO?通过复 的正极反应为2Na+8S,十2e一Na,S.,B正 合薄膜参与B侧的电极反应，B侧反应方程式为 确；充电时铅蓄电池的阴极反应为PbSO,十2e H2-2e+2HCO3—2H2O+2CO2;同时，空 Pb十SO,利用a电池给铅蓄电池充电，每消耗 气中含有O2、H2O,为保证得失电子守恒，该过 1 mol Na转移1mol电子，有0.5 mol PbSO4转化为 程中只能是由强氧化性的○2得到电子参与吸收 Pb,则铅蓄电池负极理论上减重0.5mol×96g· CO2的反应，H2O也参与反应才能使之转化成 mol-1=48g,C正确；根据题意，以Ce(NO3)4为 HCO3,A侧反应电极方程式为O2十4e-十 添加剂的室温钠硫电池与传统钠硫电池相比提高 2H20+4C02—4HC0。 了电池稳定性，则b电池中Ce(NO3)4添加剂在 (2)该装置中O2在A侧得到电子，H2在B侧失 负极区不仅起增强导电性的作用，还应该有其他 去电子，总反应为O2和H2反应生成H2O,为自 功能或参与其他反应以提高电池的稳定性，D 发的反应，不需要外加电源供电；由于该装置中 错误。 没有可以导电的电极，则无法构成燃料电池，不 10.D【解析】充电时，K+由a极移动到b极，则a 能对外供电，C正确。 为阳极，b为阴极，放电时，a为正极，b为负极。 (3)碳纳米管具有较强的电子传输能力，则复合 原电池正极发生得电子的还原反应，则放电时电 膜中加入碳纳米管的作用是使复合膜具有电子 极a发生还原反应，A正确；放电时，b极（负 传输能力或增加复合膜的导电性。 极)材料KWS2发生氧化反应“释放”K+,因 (4)①由图可知，锂在负极失去电子，发生氧化反 K+带1个单位正电荷，则每当外电路中转移 应生成Li+,则电极a为原电池的负极，石墨电极 1mole,b极（负极）材料会“释放”1molK+, 为正极，在Li+作用下，CO2在正极得到电子，发 使电极b区质量理论上减少39g,B正确；放 生还原反应生成碳和碳酸锂，则对应的总反应方 B ·14· ·化学· 参考答案及解析 程式为3CO2+4Li一C+2Li2CO3;正极反应 2e 式为3C02+4e+4Li计—C+2Li2C03。 ；反 2FePO4+LiCO3+HC2O4=2 LiFePO,+3CO,↑+H,O↑ ②由正极反应式得，每转移4mol电子，能够吸 应中Li元素化合价未发生变化，则Li计没有参与 收3 mol CO2,则每转移1mol电子，能够吸收 电子转移。 C02(标准状况下)的体积为。mo1×22.4L (2)①以LiAICI4离子液体为电解质的铝-磷酸铁 mol-1=16.8L。 锂二次电池放电时，铝为负极，失电子后与 2e A1CI结合生成为A12C1,,则负极电极反应式为 12.(1) 7A1C1+A1-3e—4Al2C17。 2FePO+LiCO:+H2C2O=2LiFePO+3CO,T+H,O ②磷酸铁锂为正极，铁元素被还原，电极反应式 (3分)否(2分) 为Lii-FePO4十xe十xLi计—LiFePO4,则充 (2)①7A1Cl4+A1-3e—4Al2C17(3分) 电时的阳极上LiFePO4转化为Li1-FePO4,电 ②LiFePO4-xe=Li1-.FePO4+xLi+(3分) 极反应为LiFePO4一xe一Li,-FePO十 正四面体(3分) xL计；PO中P原子价层电子对数为4，且没有 ③从右向左(3分) 孤对电子，则PO?的空间构型为正四面体。 (3)钠资源相对较为充足和廉价，相比锂离子电 ③由图示可知，放电时，L计透过离子交换膜从右 池具有更大的可持续性(3分，合理即可) 向左迁移。 【解析】(1)反应中化合价变化：Fe(十3→十2)、 (3)优势：钠资源相对较为充足和廉价，相比锂离 C(十3→十4)，由守恒规律得方程式中电子转移 子电池具有更大的可持续性。 的方向和数目可以用单线桥表示为 2025一2026学年度学科素养周测评（十七） 化学·电解池原理及其应用 一、选择题 用NdCl3而不是Nd2O3的原因应该与电解 1.D【解析】塑料本身不导电，则在塑料模型上先 MgCL2而不是MgO制备Mg单质相似，即 覆盖一层铜是为了使塑料模型在镀镍过程中导 Nd2O3、NdCl3都是离子晶体，但Nd2O3熔点高， 电，A正确；配方中H3BO3属于弱酸，可以调节电 为了节约能耗选用熔点较低的NdCL3,B正确； 解液的pH,Naz SO4中的Na+和SO?不会在电 SOC2能与水反应：SOCL2+H20—2HC1↑ 极放电，但可以增强溶液的导电性，提高电镀速 +SO2个，则SOC2消耗NdCl·nH2O中结晶水 率，B正确；已知镍离子的氧化性接近氢离子，当 的同时，产生的HCl还能抑制NdCl3水解，即 pH较低[即c(H+)较大]时，H+可能放电生成 SOC12不是催化剂而是参与了反应，C错误；电解 H2,pH过高，会发生反应Ni2+十2OH 熔融的NCl时，阴极上发生还原反应，电极反应 Ni(OH)2V,C正确；电镀的本质是电解，则镀镍 式为Nd3++3e—Nd,即在阴极区得到钕单质， 时塑料模型应与电源负极相连做阴极，N+在阴 D正确。 极放电，电极反应为Ni+十2e—Ni,D错误。 3.B【解析】精炼镓与精炼铜的原理类似，粗镓熔 2.C【解析】Nd2O3和浓盐酸发生反应：Nd2O?+ 融液中的Ga在阳极上失电子，活动性差的Zn、 6HCI-2NdCl,+3H2O,HCl无化合价变化，则 Fe、Cu则沉积在阳极，即铂电极I作阳极，接电源 只表现酸性，A正确；工业上电解制备Nd单质选 的正极，A正确；电解过程中阴离子向阳极移动， ·15· B