《2025年5年高考3年模拟高中化学全一册人教B版》

5.(2023海南，8,2分)利用金属Al、海水及其中的溶解氧可组成电池，如图所示。
　　　　　　　　　　　
下列说法正确的是(　　　)
　
A.b电极为电池正极
　
B.电池工作时,海水中的Na⁺向a电极移动
C.电池工作时,紧邻a电极区域的海水呈强碱性
D.每消耗1kgAl,电池最多向外提供37mol 电子的电量

答案： 5 A 该装置为原电池，铝为活泼金属，作负极；石墨(b电极)作正极，A项正确。原电池工作时，Na⁺向正极(b电极)移动，B项错误。电池工作时，a电极反应式为Al - 3e⁻ = Al³⁺，Al³⁺水解，电极a附近海水呈酸性，C项错误。放电过程中Al→Al³⁺，每消耗1 kg即$\frac{1000}{27}$ mol Al，电池最多向外提供电子的电量为$\frac{1000}{27}$ mol×3 = $\frac{1000}{9}$ mol，D项错误。

6.(2023广东,6,2分)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl⁻实现废酸的纯化,其工作原理如图。下列说法正确的是　　　　　(　　　)
　　　　　
　
A.Ag作原电池正极
　
B.电子由Ag经活性炭流向Pt
　
C.Pt表面发生的电极反应:O₂ + 2H₂O + 4e⁻ = 4OH⁻
　
D.每消耗标准状况下11.2L的O₂,最多去除1molCl⁻

答案： 6 B Ag比Pt活泼，故Ag作原电池负极，电极反应为Ag - e⁻ + Cl⁻ = AgCl，Cl⁻转化为AgCl而被除去，A项错误；电子由负极(Ag)经活性炭流向正极(Pt)，B项正确；Pt为原电池正极，在Pt表面O₂得电子被还原，根据“实现废酸的钝化”可知电解质溶液呈酸性[题中信息]，故Pt表面发生的电极反应为O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ = 2H₂O，C项错误；标准状况下11.2 L O₂为0.5 mol，根据得失电子守恒，可得关系式O₂ ～ 4e⁻ ～ 4Cl⁻，故每消耗0.5 mol O₂，最多去除2 mol Cl⁻，D项错误。

7.(2023福建，9,4分)一种可在较高温下安全快充的铝—硫电池的工作原理如图，电解质为熔融氯铝酸盐(由NaCl、KCl和AlCl₃形成熔点为93°C的共熔物),其中氯铝酸根[AlₙCl₃ₙ₊₁⁻(n≥1)]起到结合或释放Al³⁺的作用。电池放电
　总反应:2Al + 3xS $\underset{充电}{\overset{放电}{⇌}}$ Al₂(Sₓ)₃。
　　　　
　下列说法错误的是　　　　　　　　　(　　　)
　
A.AlₙCl₃ₙ₊₁⁻含4n个Al—Cl键
　
B.AlₙCl₃ₙ₊₁⁻中同时连接2个Al原子的Cl原子有(n - 1)个
　
C.充电时,再生1molAl单质至少转移3mol电子
D.放电时间越长,负极附近熔融盐中n值小的AlₙCl₃ₙ₊₁⁻浓度越高

答案：
7 D [推断氯铝酸根离子的结构时可以采用代入法] A项，以AlCl₄⁻为例，其含有4个Al - Cl键；以Al₂Cl₇⁻为例，其结构可表示为 ，其含有8个Al - Cl键，则AlₙCl₃ₙ₊₁⁻中含有4n个Al - Cl键；观察Al₂Cl₇⁻的结构可知，只有1个Cl原子连接2个Al原子，则AlₙCl₃ₙ₊₁⁻中同时连接2个Al原子的Cl原子有(n - 1)个，正确。C项，根据题给电池总反应可得，Al₂(Sₓ)₃ ～ 2Al ～ 6e⁻，故再生1 mol Al单质转移3 mol电子，正确。D项，根据题给信息可知AlₙCl₃ₙ₊₁⁻起到结合或释放Al³⁺的作用，放电时间越长，负极附近生成的Al³⁺越多，这些Al³⁺与AlₙCl₃ₙ₊₁⁻结合，使n值变大，错误。

8.(2023全国乙,12,6分)室温钠—硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠—硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时,在硫电极发生反应:
　$\frac{1}{2}$S₈ + e⁻ → $\frac{1}{2}$S₈²⁻,$\frac{1}{2}$S₈²⁻ + e⁻ → S₄²⁻,2Na⁺ + $\frac{x}{4}$S₄²⁻ + 2(1 - $\frac{x}{4}$)e⁻ → Na₂Sₓ
　　　　　
　下列叙述错误的是　　　　　　　　　(　　　)
　
A.充电时Na⁺从钠电极向硫电极迁移
　
B.放电时外电路电子流动的方向是a→b
　
C.放电时正极反应为2Na⁺ + $\frac{x}{8}$S₈ + 2e⁻ → Na₂Sₓ
　
D.炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能

答案： 8 A 根据工作时硫电极上发生的反应可知，硫电极得电子发生还原反应，则放电时，硫电极(b极)为正极、钠电极(a极)为负极；充电时，a极为阴极、b极为阳极。A项，充电时，阳离子向阴极移动，则Na⁺移向钠电极，错误；B项，放电时，电子经外电路由负极流向正极，正确；C项，根据题给硫电极上的反应，结合电荷守恒可得放电时正极反应为2Na⁺ + $\frac{x}{8}$S₈ + 2e⁻ → Na₂Sₓ，正确；D项，炭化纤维素纸的导电性强，可增强硫电极的导电性，正确。

9.(2023辽宁,11,3分)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是　　　　(　　　)
　
A.放电时负极质量减小
　
B.储能过程中电能转变为化学能
　
C.放电时右侧H⁺通过质子交换膜移向左侧
D.充电总反应：Pb + SO₄²⁻ + 2Fe³⁺ = PbSO₄ + 2Fe²⁺

答案： 9 B 该储能电池是二次电池，分析装置中物质性质可知放电时Fe³⁺将Pb氧化，则放电时左侧的电极为负极，电极反应式为Pb - 2e⁻ + SO₄²⁻ = PbSO₄；右侧的电极为正极，电极反应式为Fe³⁺ + e⁻ = Fe²⁺。放电时负极中的Pb转化为PbSO₄，负极质量增大，A项错误；储能时装置为电解池，电能转化为化学能，B项正确；放电时H⁺向正极移动，故H⁺通过质子交换膜向右侧移动，C项错误；由放电时两极的电极反应式可知，放电总反应才是Pb + SO₄²⁻ + 2Fe³⁺ = PbSO₄ + 2Fe²⁺，D项错误。

10.(2023河北,13,3分)我国科学家发明了一种以和MnO₂为电极材料的新型电池,其内部结构如图所示,其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时,电极材料转化为。下列说法错误的是　　(　　　)
　　　　　
　
A.充电时,b电极上发生还原反应
　
B.充电时,外电源的正极连接b电极
　
C.放电时,①区溶液中的SO₄²⁻向②区迁移
D.放电时，a电极的电极反应式为MnO₂ + 4H⁺ + 2e⁻ = Mn²⁺ + 2H₂O

答案：
10 B 根据题中信息，电池放电时，聚合物电极材料由K OK[存在于碱性环境中转化为 0，同时释放出K⁺，该反应为氧化反应，故聚合物为电池的负极材料，MnO₂为正极材料[所在区溶液呈酸性]。结合②区电解质溶液为K₂SO₄溶液，右侧为阳离子交换膜，可以确定b电极材料为KO 的负极，则a电极是原电池的正极。根据以上分析，可知A正确。b电极为原电池的负极，充电时，外电源的负极应与b电极连接，B错误。a电极为电池的正极，放电时阴离子向负极迁移，因此①区溶液中的SO₄²⁻通过阴离子交换膜向②区迁移，C正确。a电极为MnO₂电极，是电池的正极。放电时a电极上发生还原反应，且①区溶液为酸性溶液，即MnO₂在酸性条件下得电子转化为Mn²⁺，电极反应式为MnO₂ + 4H⁺ + 2e⁻ = Mn²⁺ + 2H₂O，D正确。