第4章 三年高考模拟练-（Word同步练习）【学而思】2026-2027学年高二上学期化学选择性必修一（人教版）

**基本信息** 聚焦化学反应与电能，以高考模拟题为载体，通过基础应用到综合创新的分层设计，覆盖电极反应、电池原理及新型电化学系统，强化化学观念与科学思维的融合。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础应用|电极反应、正负极判断|以锌离子电池（第1题）等常规题巩固核心概念| |综合分析|电化学腐蚀、电解池设计|结合腐蚀曲线（第2题）培养图表分析能力| |创新探究|新型电池系统、多膜装置|引入V₂C@Se电极（第5题）等前沿情境，体现科学探究与实践|

第四章　化学反应与电能 三年高考模拟练 应用实践 1.[2026陕西汉中联考]某水系锌离子电池利用水分子调控电极材料层间结构促进Zn2+嵌入与脱嵌,工作原理如图。下列说法错误的是 (　　) A.Zn为电池负极,充电时与电源负极相连 B.y>z,且充电时阳极Zn2+脱嵌进入电解质溶液 C.放电时,电极Zn0.25V2O5·yH2O发生反应为Zn0.25V2O5·yH2O+xZn2++2xe- Zn0.25+xV2O5·zH2O+(y-z)H2O D.放电时,负极减少的质量与正极增加的质量相等 2.[2026北京四中期中]恒温条件下,用图1所示装置研究铁的电化学腐蚀,测定结果如图2。 图1 图2 下列说法正确的是 (　　) A.AB段pH越大,析氢速率越大 B.其他条件不变,增大空气中O2浓度,析出H2的质量增多 C.BC段正极电极反应式主要为O2+4e-+2H2O 4OH- D.DE段溶液pH基本不变,可能的原因:相同时间内,2Fe+O2+4H+ 2Fe2++2H2O消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3↓+8H+产生H+的量基本相同 3.[2025四川成都二诊]使用如图所示的单池双膜三液装置电解NH4NO3制备氨水及硝酸。下列说法错误的是 (　　) A.左池中加入稀硝酸是为了增强溶液的导电能力 B.M极的电极反应式为N-8e-+3H2O N+10H+ C.离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜 D.每产生22.4 L(标准状况)气体A,溶液中有4 mol N通过离子交换膜Ⅱ 4.[2026北京理工大学附中期中]某小组同学设计如下实验能证明反应2Fe3++2I- 2Fe2++I2为可逆反应。已知Fe是一种无色的稳定的微粒。 注:a、b均为石墨电极 实验序号 实验操作和现象 ① ⅰ.闭合K,指针向右偏转 ⅱ.待指针归零,向U形管左管中加入1 mol·L-1 KI溶液…… ② ⅰ.闭合K,指针向右偏转 ⅱ.待指针归零,向U形管左管中滴加0.01 mol·L-1 AgNO3溶液,指针向左偏转 下列说法不正确的是 (　　) A.指针归零,说明上述可逆反应达到了化学平衡状态 B.①中加入KI溶液后,上述平衡向正反应方向移动,指针向右偏转 C.②中加入AgNO3溶液后,氧化性:Fe3+>I2,上述平衡向逆反应方向移动 D.②中指针再次归零时,向U形管右管滴加饱和NH4F溶液,指针向左偏转 5.[2026湖南常德临澧一中月考]复合硒(V2C@Se)材料电极由于[AlCl4]-的嵌入、脱嵌,引起Se2-和SeCl2、V2+和V3+之间发生可逆变化,其工作原理如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.放电时V2C@Se电极为正极 B.隔膜为阴离子交换膜 C.当有1 mol Se2-参与反应时,外电路转移的电子数目大于4NA D.充电时阳极反应为SeCl2+2[Al2Cl7]-+4e- Se2-+4[AlCl4]- 6.[2026福建连城一中月考]某AgNO3浓差电池的装置如图所示,该电池使用前先将K与M连接一段时间,K再与N连接,当正、负电极室中溶液的浓度相等时,电池将停止放电。下列说法错误的是 (　　) A.K与M连接时,当电路中转移0.1 mol电子时,乙室溶液质量减少17 g B.K与N连接时,甲室的电极反应式为Ag-e- Ag+ C.若换成阳离子交换膜,K与N连接时,电池不能正常使用 D.K分别与M、N连接时,N在电解质溶液中的移动方向相反 7.[2026河南南阳一中月考]热再生电池堆-CO2电化学还原池系统(TRB-CO2RR)可减少工业烟气中的CO2排放并利用余热,其工作原理如图。下列说法正确的是 (　　) A.气体X是O2 B.离子交换膜为阳离子交换膜 C.泡沫铜为负极,电极反应:Cu2++e-+4CH3CN [Cu(CH3CN)4]+ D.阴极的电极反应:3CO2+H2O+2e- 2HC+CO 8.[2025山东潍坊联考]复旦大学设计了一种可充电的铋—空气电池,有较强稳定性。该电池使用了三氟甲磺酸铋Bi非碱性水系电解质溶液,简写为Bi(OTf)3(M=656 g/mol),工作原理如图所示。已知:Bi3+水解方程式为2Bi3++3H2O Bi2O3+6H+,下列说法错误的是 (　　) A.充电时,X接电源负极 B.放电时,正极附近pH升高 C.充电时,Bi2O3电极反应式为2Bi2O3-12e- 4Bi3++3O2↑ D.放电时,电路中每转移0.3 mol电子,负极区电解质溶液增重20.9 g 答案与分层梯度式解析 第四章　化学反应与电能 三年高考模拟练 1.D　放电时,Zn为负极,充电时与电源负极相连,A正确;放电时,Zn0.25V2O5·yH2O Zn0.25+xV2O5·zH2O,即Zn2+嵌入,有水生成,则y>z,正极反应为Zn0.25V2O5·yH2O+xZn2++2xe- Zn0.25+xV2O5·zH2O+(y-z)H2O,则充电时阳极上Zn2+脱嵌,B正确、C正确;放电时,负极反应式为Zn-2e- Zn2+,有1 mol Zn反应失去2 mol e-,就有1 mol Zn2+嵌入正极,同时有水的变化,负极减少的质量与正极增加的质量不相等,D错误。 2.D　图1构成原电池,Fe是负极,开始pH较小,AB段溶液pH逐渐增大,体系压强增大,主要发生析氢腐蚀(破题关键),负极反应式为Fe-2e- Fe2+,正极反应式为2H++2e- H2↑,pH越大,析氢速率越小,A错误;其他条件不变,增大空气中氧气浓度,会促进吸氧腐蚀的过程,析出H2的质量减小,B错误;BC段的pH约为3.1~5,正极电极反应式为O2+4e-+4H+ 2H2O,C错误;DE段溶液pH基本不变,可能的原因是相同时间内,2Fe+O2+4H+ 2Fe2++2H2O消耗H+的量与4Fe2++O2+10H2O 4Fe(OH)3↓+8H+产生H+的量基本相同,D正确。 3.B 由题图可知M为阳极,电极反应为2H2O-4e- 4H++O2↑,N向左池移动制得硝酸,离子交换膜Ⅰ为阴离子交换膜,左池中加入稀硝酸是为了增强溶液的导电能力,A、C正确,B错误;每产生22.4 L(标准状况)气体A即生成1 mol O2,转移4 mol e-,阴极产生4 mol OH-,4 mol N向阴极移动,D正确。 4.C　2Fe3++2I- 2Fe2++I2为可逆反应,指针归零,说明该可逆反应达到了化学平衡状态,A正确;①中加入KI溶液后,碘离子浓度增大,平衡正向移动,a为负极,b为正极,指针向右偏转,B正确;②中加入硝酸银溶液后,生成碘化银沉淀,降低了碘离子浓度,平衡逆向移动,氧化性:Fe3+<I2,C错误;向②中右管中滴加饱和NH4F溶液,生成Fe,Fe3+浓度减小,平衡逆向移动,a为正极,指针向左偏转,D正确。 5.D　 由分析可知,该电池放电时,Al为负极,V2C@Se为正极,A正确;充、放电时[AlCl4]-、[Al2Cl7]-通过离子交换膜进行定向移动,隔膜为阴离子交换膜,B正确;当有1 mol Se2-参与反应时,同时V2+也发生反应,外电路转移的电子数目大于4NA,C正确;充电时,V2C@Se为阳极,发生失电子的氧化反应,电极反应式为Se2-+4[AlCl4]--4e- SeCl2+2[Al2Cl7]-、V2+-e- V3+,D错误。 6.B　 K与M连接时为电解池(破题关键),阴极上Ag++e- Ag,N透过阴离子交换膜向阳极移动进入甲室,当转移1 mol e-时,乙室溶液质量减少(108+62) g=170 g(易错点),当电路中转移0.1 mol电子时,乙室溶液质量减少17 g,A正确;K与N连接时为原电池,甲室为正极区,电极反应式为Ag++e- Ag,B错误;若换成阳离子交换膜,K与M相连时,若有1 mol电子转移,阳极1 mol Ag溶解、阴极析出1 mol Ag,Ag+透过阳离子交换膜进入乙室,最终两池中Ag+浓度相同,K与N相连时,不会产生电流,电池不能正常使用(易错点),C正确;K分别与M、N连接时,N在电解质溶液中的移动方向相反,D正确。  7.D　左侧为原电池,泡沫铜为负极,电极反应式为Cu-e-+4CH3CN [Cu(CH3CN)4]+,石墨毡为正极,电极反应式为Cu2++e-+4CH3CN [Cu(CH3CN)4]+;右侧为电解装置,右侧石墨电极为阴极,CO2得电子发生还原反应生成CO,电极反应式为3CO2+H2O+2e- 2HC+CO,左侧石墨电极为阳极,电极反应式为4HC-4e- 4CO2↑+2H2O+O2↑,则气体X是O2和CO2的混合气体,A、C错误,D正确。电解时,阴极生成的HC通过离子交换膜移向阳极,阳极的电极反应消耗HC,则离子交换膜为阴离子交换膜,B错误。 8.D　由题图可知放电时,X电极反应式为Bi-3e- Bi3+,X电极是负极,充电时X接电源负极,A正确;放电时正极反应式为4Bi3++3O2+12e- 2Bi2O3,溶液中c(Bi3+)减小,2Bi3++3H2O Bi2O3+6H+平衡向逆反应方向移动(破题关键),c(H+)减小,溶液pH升高,B正确;充电时Bi2O3电极反应式为2Bi2O3-12e- 4Bi3++3O2↑,C正确;放电时,电路中转移0.3 mol e-时,负极区溶液中增加m(Bi3+)=0.1 mol×209 g/mol=20.9 g,同时阴离子通过阴离子交换膜由正极区进入负极区,负极区电解质溶液增重大于20.9 g(易错点),D错误。  试题剖析 　(1)该题考查角度新颖,将水解平衡与原电池的工作原理结合起来考查,与常规的可充电电池考查形式不同。 　(2)解答角度新颖试题时,应从题干中提取信息,如本题需结合放电时正极反应,判断2Bi3++3H2O Bi2O3+6H+的平衡移动方向,进而判断正极附近pH的变化。 7 学科网（北京）股份有限公司 $