2025江苏版新教材化学高考第一轮基础练习--专题十　化学反应与电能　拓展训练（含解析）

2025江苏版新教材化学高考第一轮
专题十　化学反应与电能
1.某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料),通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电,成功实现对磁性的可逆调控(见下图),下列说法不正确的是(　　)
A.充电时,Fe2O3对应电极连接充电电源的负极
B.该电池的正极的电极反应式:Fe2O3+6Li++6e-3Li2O+2Fe
C.该电池不能使用氢氧化钠溶液作为电解液
D.该电池工作的原理:放电时,Fe2O3作为电池正极被还原为Fe,电池被磁铁吸引
答案　A　
2.电解法制取Na2FeO4的总反应为Fe+2H2O+2OH- Fe+3H2↑,工作原理如图所示。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。下列叙述正确的是(　　)
A.铁电极作阳极,发生还原反应
B.Ni电极上发生还原反应,有H2生成
C.该离子交换膜为阳离子交换膜
D.当电路中通过1 mol电子时,阴极区有11.2 L H2生成
答案　B　
3.中性Zn/Fe液流电池由于安全、稳定、电解液成本低、容量高、使用领域广﹑循环使用寿命长等优点成为电化学储能热点技术之一。该电池的结构及工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.放电时,负极区离子数目增多
B.充电时,电极Y连电源负极
C.放电时,当电极X减少6.5 g时,溶液中有0.2 mol K+从电极X区通过离子交换膜进入电极Y区
D.充电时,阳极电极反应式为Fe(CN-e- Fe(CN
答案　C　
4.科学家研发了一种以Al和Pd@石墨烯为电极的Al-N2电池,电池以AlC离子液体作电解质,放电时在提供能量的同时实现了人工固氮,示意图如下。下列说法不正确的是(　　)
A.充电时Al电极是阴极
B.放电时AlC离子浓度增大,Al2C离子浓度减少
C.放电时正极反应为N2+8Al2C+6e- 2AlN+14AlC
D.放电时电路中每通过6 mol e-,电池总质量理论上增加28 g
答案　B　
5.间接电解法可对大气污染物NO进行无害化处理,其工作原理如图所示(质子膜只允许H+通过)。下列有关说法错误的是(　　)
A.电极b接电源正极,电解过程中附近溶液的pH增大
B.电极a的电极反应式为:+2e-+2H+ S2+2H2O
C.电解过程中右侧Na2SO4的浓度增大
D.电解过程中有4 mol H+通过质子膜时,可处理60 g NO
答案　A　
6.NO2、O2和熔融KNO3可构成燃料电池,其原理如图所示,该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成可循环使用的氧化物N2O5。下列说法错误的是(　　)
A.石墨Ⅰ为负极,发生氧化反应
B.石墨Ⅱ电极反应式为O2+2N2O5+4e- 4N
C.若电路中有1 mol电子转移,则理论上石墨Ⅱ处需消耗5.6 L O2(标准状况下)
D.放电过程中K+移向石墨Ⅰ电极
答案　D　
7.微生物燃料电池(MFC)可用于光电催化处理污染物(苯酚)的电源,工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.电极a为阳极
B.电极c上的反应式为CH3OH-6e-+H2O 6H++CO2↑
C.右池中的H+向电极d方向迁移
D.处理污染物苯酚1 mol,理论上外电路中迁移了20 mol电子
答案　D　
8.为探究电解过程中溶液pH的变化。装置、所得数据结果如图所示。电解过程中,充分搅拌使溶液均匀,忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是(　　)
A.0～t1时,4AgNO3+2H2O 4Ag↓+O2↑+4HNO3;t1～t2时,2H2O 2H2↑+O2↑
B.若进行到t2时刻共有0.224 L气体(标准状况下)产生,则外电路有0.04 mol电子通过
C.若使用氢氧燃料电池为电源,t1时,理论上负极消耗的气体物质的量为0.005 mol
D.电解到t1时刻,理论上加入1.16 g Ag2O可使溶液复原
答案　B　
9.科学家研发了“全氢电池”,工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.吸附层a发生的电极反应为H2-2e-+2OH- 2H2O
B.NaClO4的作用是传导离子并参与电极反应
C.电解质溶液中Na+通过阳离子交换膜移向左侧
D.全氢电池的总反应为2H2+O2 2H2O
答案　A　
10.我国科学家设计的一种从海水中提取金属锂的太阳能驱动装置如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.催化电极反应式:2Cl--2e- Cl2↑
B.固体陶瓷膜属于不透水的阳离子交换膜
C.导线中通过1 mol电子时,海水减重约42.5 g
D.在有机电解质中加入少量乙酸,以增强导电性
答案　D　
11.以硝酸盐为离子导体的Na-O2电池装置与其某一电极M附近的反应机理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.镍电极上发生还原反应
B.Na2O是该过程中的中间产物
C.固体电解质能起到隔绝空气的作用
D.M的电极反应为4Na++O2+2N+2e- 4NaNO2
答案　D
12.地下管道表面附着的硫酸盐会促进钢铁发生厌氧腐蚀,为减少腐蚀的发生,可使钢管与外接电源相连,使其表面形成致密的Fe3O4。下列说法错误的是　(　　)
A.钢管应与电源的负极相连
B.电压过高有可能会加剧腐蚀
C.厌氧腐蚀属于电化学腐蚀
D.厌氧腐蚀过程中有FeS生成
答案　A
13.膜电极反应器具有电阻低、能耗低、结构紧凑等优点,在实际气相反应中具有广阔的应用前景。因此研究人员设计了一种(碱性)膜电极反应器(如图所示)用于持续制备乙烯,下列说法中正确的是(　　)
A.在M极发生的是还原反应,电极反应式为C2H2+2H2O-2e- C2H4+2OH-
B.C2H2和C2H4中碳原子的杂化方式相同
C.C2H4能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,且褪色原理相同
D.该膜电极反应器的总反应为2C2H2+2H2O 2C2H4+O2↑
答案　D
14.科学工作者提出了一种在室温条件下以CO2和甲醇为原料合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]的电化学方案,其原理如图所示。下列说法中错误的是(　　)
A.催化电极b连接电源的正极
B.Br-数目在反应过程中减少了
C.阴极的电极反应为CO2+2CH3OH+2e- CO+2CH3O-+H2O
D.电路中转移2 mol e-时,理论上会产生90 g碳酸二甲酯
答案　B
15.水系锌离子电池(AZIBs)应用前景广阔。一种AZIBs电池示意图如图所示,钒基氧化物有利于Zn2+的扩散及嵌入/脱出,常被用做AZIBs正极材料,TMP(磷酸三甲酯)有良好的化学稳定性和宽的液态温度范围,适合做安全电解液。下列说法错误的是(　　)
A.在充放电过程中,锌箔侧发生Zn2+与Zn的沉积或溶解
B.充电过程中,Zn2+向V6O13侧移动
C.放电时正极电极反应可能为V6O13+xZn2++2xe- ZnxV6O13
D.TMP促进了水系锌离子电池宽温域范围内的应用
答案　B
16.工业上可利用电化学原理实现水煤气中CO2的再利用。如图装置可将CO2催化还原为C2H4。下列说法正确的是(　　)
A.a的电势比b的电势高
B.阳极的电极反应为2H2O-4e- 4H++O2↑
C.理论上转移4 mol电子时,装置共产生22.4 L的气体(标准状况)
D.AgCl/Ag电极的质量变大
答案　B　
17.科学家研发了一种绿色环保“全氢电池”,某化学兴趣小组将其用于铜片上镀银作为奖牌奖给优秀学生,工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.负极电极反应式:H2-2e-+2OH- 2H2O
B.当吸附层a通入2.24 L(标准状况)氢气时,溶液中有0.2 mol离子透过交换膜
C.离子交换膜既可以是阳离子交换膜也可以是阴离子交换膜
D.电池工作时,m电极质量逐渐增加
答案　D　
18.传统方法制备的氧化铝中往往含有氧化钠,氧化钠含量的高低直接影响氧化铝制品的抗压强度及电绝缘性,一种电渗析法生产低钠氧化铝的装置如图所示,将偏铝酸钠溶液加入阴极室,不含钠离子的缓冲液加入阳极室,最终在阳极室得到产品。下列说法正确的是(　　)
A.氧化铝常用于制造耐高温材料,实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH
B.氧化钠、氧化铝都属于碱性氧化物
C.中间的离子交换膜为阳离子交换膜
D.理论上,阴极每产生2.24 L气体(标准状况),阳极可得到10.2 g氧化铝
答案　D　
19.清华大学王保国教授团队设计出了一种双极膜(将H2O解离成H+和OH-)电解合成NH3的反应器,其简化模型如图所示,已知:法拉第常数F=96 500 C·mol-1。下列说法错误的是(　　)
A.M极电势低于N极电势
B.电解合成过程中,K+通过阳离子交换膜向左移动
C.阴极的电极反应式为N+6H2O+8e- NH3↑+9OH-
D.理论上产生0.02 mol O2时,外电路流过的电量为3 860 C
答案　D　
20.我国科学家设计的二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.c为电源的正极
B.①②中,捕获CO2时碳元素的化合价均未发生变化
C.d极的电极反应为C+4e-+3H2O C+6OH-
D.转移1 mol电子可捕获CO2 2.8 L(标准状况)
答案　B　
专题十　化学反应与电能
1.某课题组以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料),通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电,成功实现对磁性的可逆调控(见下图),下列说法不正确的是(　　)
A.充电时,Fe2O3对应电极连接充电电源的负极
B.该电池的正极的电极反应式:Fe2O3+6Li++6e-3Li2O+2Fe
C.该电池不能使用氢氧化钠溶液作为电解液
D.该电池工作的原理:放电时,Fe2O3作为电池正极被还原为Fe,电池被磁铁吸引
答案　A　
2.电解法制取Na2FeO4的总反应为Fe+2H2O+2OH- Fe+3H2↑,工作原理如图所示。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。下列叙述正确的是(　　)
A.铁电极作阳极,发生还原反应
B.Ni电极上发生还原反应,有H2生成
C.该离子交换膜为阳离子交换膜
D.当电路中通过1 mol电子时,阴极区有11.2 L H2生成
答案　B　
3.中性Zn/Fe液流电池由于安全、稳定、电解液成本低、容量高、使用领域广﹑循环使用寿命长等优点成为电化学储能热点技术之一。该电池的结构及工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.放电时,负极区离子数目增多
B.充电时,电极Y连电源负极
C.放电时,当电极X减少6.5 g时,溶液中有0.2 mol K+从电极X区通过离子交换膜进入电极Y区
D.充电时,阳极电极反应式为Fe(CN-e- Fe(CN
答案　C　
4.科学家研发了一种以Al和Pd@石墨烯为电极的Al-N2电池,电池以AlC离子液体作电解质,放电时在提供能量的同时实现了人工固氮,示意图如下。下列说法不正确的是(　　)
A.充电时Al电极是阴极
B.放电时AlC离子浓度增大,Al2C离子浓度减少
C.放电时正极反应为N2+8Al2C+6e- 2AlN+14AlC
D.放电时电路中每通过6 mol e-,电池总质量理论上增加28 g
答案　B　
5.间接电解法可对大气污染物NO进行无害化处理,其工作原理如图所示(质子膜只允许H+通过)。下列有关说法错误的是(　　)
A.电极b接电源正极,电解过程中附近溶液的pH增大
B.电极a的电极反应式为:+2e-+2H+ S2+2H2O
C.电解过程中右侧Na2SO4的浓度增大
D.电解过程中有4 mol H+通过质子膜时,可处理60 g NO
答案　A　
6.NO2、O2和熔融KNO3可构成燃料电池,其原理如图所示,该电池在放电过程中石墨Ⅰ电极上生成可循环使用的氧化物N2O5。下列说法错误的是(　　)
A.石墨Ⅰ为负极,发生氧化反应
B.石墨Ⅱ电极反应式为O2+2N2O5+4e- 4N
C.若电路中有1 mol电子转移,则理论上石墨Ⅱ处需消耗5.6 L O2(标准状况下)
D.放电过程中K+移向石墨Ⅰ电极
答案　D　
7.微生物燃料电池(MFC)可用于光电催化处理污染物(苯酚)的电源,工作原理如图所示。下列说法不正确的是(　　)
A.电极a为阳极
B.电极c上的反应式为CH3OH-6e-+H2O 6H++CO2↑
C.右池中的H+向电极d方向迁移
D.处理污染物苯酚1 mol,理论上外电路中迁移了20 mol电子
答案　D　
8.为探究电解过程中溶液pH的变化。装置、所得数据结果如图所示。电解过程中,充分搅拌使溶液均匀,忽略溶液体积的变化。下列说法错误的是(　　)
A.0～t1时,4AgNO3+2H2O 4Ag↓+O2↑+4HNO3;t1～t2时,2H2O 2H2↑+O2↑
B.若进行到t2时刻共有0.224 L气体(标准状况下)产生,则外电路有0.04 mol电子通过
C.若使用氢氧燃料电池为电源,t1时,理论上负极消耗的气体物质的量为0.005 mol
D.电解到t1时刻,理论上加入1.16 g Ag2O可使溶液复原
答案　B　
9.科学家研发了“全氢电池”,工作原理如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.吸附层a发生的电极反应为H2-2e-+2OH- 2H2O
B.NaClO4的作用是传导离子并参与电极反应
C.电解质溶液中Na+通过阳离子交换膜移向左侧
D.全氢电池的总反应为2H2+O2 2H2O
答案　A　
10.我国科学家设计的一种从海水中提取金属锂的太阳能驱动装置如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.催化电极反应式:2Cl--2e- Cl2↑
B.固体陶瓷膜属于不透水的阳离子交换膜
C.导线中通过1 mol电子时,海水减重约42.5 g
D.在有机电解质中加入少量乙酸,以增强导电性
答案　D　
11.以硝酸盐为离子导体的Na-O2电池装置与其某一电极M附近的反应机理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.镍电极上发生还原反应
B.Na2O是该过程中的中间产物
C.固体电解质能起到隔绝空气的作用
D.M的电极反应为4Na++O2+2N+2e- 4NaNO2
答案　D
12.地下管道表面附着的硫酸盐会促进钢铁发生厌氧腐蚀,为减少腐蚀的发生,可使钢管与外接电源相连,使其表面形成致密的Fe3O4。下列说法错误的是　(　　)
A.钢管应与电源的负极相连
B.电压过高有可能会加剧腐蚀
C.厌氧腐蚀属于电化学腐蚀
D.厌氧腐蚀过程中有FeS生成
答案　A
13.膜电极反应器具有电阻低、能耗低、结构紧凑等优点,在实际气相反应中具有广阔的应用前景。因此研究人员设计了一种(碱性)膜电极反应器(如图所示)用于持续制备乙烯,下列说法中正确的是(　　)
A.在M极发生的是还原反应,电极反应式为C2H2+2H2O-2e- C2H4+2OH-
B.C2H2和C2H4中碳原子的杂化方式相同
C.C2H4能使溴水和酸性高锰酸钾溶液褪色,且褪色原理相同
D.该膜电极反应器的总反应为2C2H2+2H2O 2C2H4+O2↑
答案　D
14.科学工作者提出了一种在室温条件下以CO2和甲醇为原料合成碳酸二甲酯[(CH3O)2CO]的电化学方案,其原理如图所示。下列说法中错误的是(　　)
A.催化电极b连接电源的正极
B.Br-数目在反应过程中减少了
C.阴极的电极反应为CO2+2CH3OH+2e- CO+2CH3O-+H2O
D.电路中转移2 mol e-时,理论上会产生90 g碳酸二甲酯
答案　B
15.水系锌离子电池(AZIBs)应用前景广阔。一种AZIBs电池示意图如图所示,钒基氧化物有利于Zn2+的扩散及嵌入/脱出,常被用做AZIBs正极材料,TMP(磷酸三甲酯)有良好的化学稳定性和宽的液态温度范围,适合做安全电解液。下列说法错误的是(　　)
A.在充放电过程中,锌箔侧发生Zn2+与Zn的沉积或溶解
B.充电过程中,Zn2+向V6O13侧移动
C.放电时正极电极反应可能为V6O13+xZn2++2xe- ZnxV6O13
D.TMP促进了水系锌离子电池宽温域范围内的应用
答案　B
16.工业上可利用电化学原理实现水煤气中CO2的再利用。如图装置可将CO2催化还原为C2H4。下列说法正确的是(　　)
A.a的电势比b的电势高
B.阳极的电极反应为2H2O-4e- 4H++O2↑
C.理论上转移4 mol电子时,装置共产生22.4 L的气体(标准状况)
D.AgCl/Ag电极的质量变大
答案　B　
17.科学家研发了一种绿色环保“全氢电池”,某化学兴趣小组将其用于铜片上镀银作为奖牌奖给优秀学生,工作原理如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.负极电极反应式:H2-2e-+2OH- 2H2O
B.当吸附层a通入2.24 L(标准状况)氢气时,溶液中有0.2 mol离子透过交换膜
C.离子交换膜既可以是阳离子交换膜也可以是阴离子交换膜
D.电池工作时,m电极质量逐渐增加
答案　D　
18.传统方法制备的氧化铝中往往含有氧化钠,氧化钠含量的高低直接影响氧化铝制品的抗压强度及电绝缘性,一种电渗析法生产低钠氧化铝的装置如图所示,将偏铝酸钠溶液加入阴极室,不含钠离子的缓冲液加入阳极室,最终在阳极室得到产品。下列说法正确的是(　　)
A.氧化铝常用于制造耐高温材料,实验室可用氧化铝坩埚熔化NaOH
B.氧化钠、氧化铝都属于碱性氧化物
C.中间的离子交换膜为阳离子交换膜
D.理论上,阴极每产生2.24 L气体(标准状况),阳极可得到10.2 g氧化铝
答案　D　
19.清华大学王保国教授团队设计出了一种双极膜(将H2O解离成H+和OH-)电解合成NH3的反应器,其简化模型如图所示,已知:法拉第常数F=96 500 C·mol-1。下列说法错误的是(　　)
A.M极电势低于N极电势
B.电解合成过程中,K+通过阳离子交换膜向左移动
C.阴极的电极反应式为N+6H2O+8e- NH3↑+9OH-
D.理论上产生0.02 mol O2时,外电路流过的电量为3 860 C
答案　D　
20.我国科学家设计的二氧化碳熔盐捕获及电化学转化装置如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.c为电源的正极
B.①②中,捕获CO2时碳元素的化合价均未发生变化
C.d极的电极反应为C+4e-+3H2O C+6OH-
D.转移1 mol电子可捕获CO2 2.8 L(标准状况)
答案　B　
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
()