《2025年5年高考3年模拟高中化学全一册人教B版》

5.(2024福建泉州三模,8)最新研究发现一种“氯介导电化学pH变化”系统，通过调节海水的pH去除海水中CO₂，电化学原理为Bi + 3AgCl + H₂O＜ImageHere6＞＜/Img＞BiOCl + 3Ag + 2H⁺ + 2Cl⁻，甲系统放电时的原理如图所示，该装置可实现充、放电交替运行，达到节约成本的目的；碱化的海水继续吸收空气中的CO₂可缓解温室效应。下列说法正确的是（ ）

A.甲系统放电时，正极反应式为Ag⁺ + e⁻ = Ag
B.甲系统充电时，Bi电极附近溶液pH变大
C.乙系统放电时，Ag电极作负极
D.乙系统充电时，若有3Nₐ个电子通过，则产生标准状况下44.8 L CO₂

答案： 5 B 根据题给电化学原理，甲系统放电时，AgCl 为正极，电极反应为$AgCl + e^{-}\xlongequal{\;\;}Ag + Cl^{-}$[注意物质的溶解性和存在形式]，A 项错误；甲系统充电时，Bi 电极为阴极，电极反应为$BiOCl + 3e^{-} + 2H^{+}\xlongequal{\;\;}Bi + Cl^{-} + H_{2}O$，反应消耗$H^{+}$，导致 Bi 电极附近溶液 pH 变大，B 项正确；乙系统放电时，则甲系统充电，甲中 AgCl 为阳极，则乙系统中 Ag 电极作正极，C 项错误；乙系统充电时，则甲系统放电，Bi 电极发生反应$Bi + Cl^{-} + H_{2}O - 3e^{-}\xlongequal{\;\;}BiOCl + 2H^{+}$，若有$3N_{A}$个电子通过，生成 2 mol $H^{+}$，2 mol $H^{+}$和 1 mol $CO_{3}^{2 - }$反应生成 1 mol $CO_{2}$，和 2 mol $HCO_{3}^{-}$反应生成 2 mol $CO_{2}$，则产生标准状况下$CO_{2}$的体积小于 44.8 L，D 项错误。

6.(2024北京丰台二模,11)科学家开发了一种可植入体内的燃料电池，血糖(葡萄糖)过高时会激活电池，产生电能进而刺激人造胰岛细胞分泌胰岛素，降低血糖水平。电池工作时的原理如下图所示(G - CHO代表葡萄糖)。下列说法不正确的是（ ）

A.该燃料电池是否工作与血糖的高低有关，血糖正常时电池不工作
B.工作时，电极Ⅰ附近pH下降
C.工作时，电子流向：电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ
D.工作时，电极Ⅱ的电极反应式为G - CHO + H₂O - 2e⁻ = G - COOH + 2H⁺

答案： 6 B 根据题中信息，血糖(葡萄糖)过高时会激活电池，则血糖正常时电池不工作，电池是否工作与血糖的高低有关，A 项正确。电极Ⅰ处通入$O_{2}$，为燃料电池的正极，电极反应式为$O_{2} + 4e^{-} + 4H^{+}\xlongequal{\;\;}2H_{2}O$[葡萄糖被氧化为酸，则介质环境呈酸性]，消耗了$H^{+}$，则电极Ⅰ附近 pH 升高，B 项不正确。原电池中电子流向为负极到正极，则电池工作时，电子流向为电极Ⅱ→传感器→电极Ⅰ，C 项正确。根据题图信息$G - CHO\to G - COOH$，分析 C 元素化合价变化，结合电荷守恒和原子守恒可得电极Ⅱ的电极反应式为$G - CHO + H_{2}O - 2e^{-}\xlongequal{\;\;}G - COOH + 2H^{+}$，D 项正确。

7.(2024天津耀华中学第三次月考,12)一种双阴极微生物燃料电池装置如图所示，该装置可以同时进行硝化和反硝化脱氮。下列叙述正确的是（ ）

A.电池工作时，H⁺的迁移方向：左→右
B.电池工作时，“缺氧阴极”电极附近的溶液pH减小
C.“好氧阴极”存在反应：NH₄⁺ - 6e⁻ + 8OH⁻ = NO₂⁻ + 6H₂O
D.“厌氧阳极”区质量减少28.8 g时，该电极输出电子2.4 mol

答案： 7 D 根据题图可知$H^{+}$的迁移方向既有左→右(厌氧阳极→好氧阴极)，又有右→左(厌氧阳极→缺氧阴极)，A 项错误；“缺氧阴极”上，$NO_{3}^{-}$得到电子生成$NO_{2}^{-}$，$NO_{2}^{-}$再转化为$N_{2}$，电极反应式分别为$NO_{3}^{-} + 2e^{-} + 2H^{+}\xlongequal{\;\;}NO_{2}^{-} + H_{2}O$，$2NO_{2}^{-} + 6e^{-} + 8H^{+}\xlongequal{\;\;}N_{2}\uparrow + 4H_{2}O$，消耗$H^{+}$，则电极附近溶液的 pH 增大，B 项错误；“好氧阴极”上，$O_{2}$得到电子生成$H_{2}O$，电极反应式为$O_{2} + 4H^{+} + 4e^{-}\xlongequal{\;\;}2H_{2}O$，同时$O_{2}$将$NH_{4}^{+}$最终氧化为$NO_{3}^{-}$，C 项错误；“厌氧阳极”的电极反应式为$C_{6}H_{12}O_{6} + 6H_{2}O - 24e^{-}\xlongequal{\;\;}6CO_{2}\uparrow + 24H^{+}$，每有 1 mol $C_{6}H_{12}O_{6}$反应，消耗 6 mol $H_{2}O$，转移 24 mol 电子，“厌氧阳极”区质量减少 288 g[1 mol $C_{6}H_{12}O_{6}$与 6 mol $H_{2}O$的质量和]，故“厌氧阳极”区质量减少 28.8 g 时，该电极输出电子 2.4 mol，D 项正确。

8.(2024辽宁沈阳一模,13)环氧乙烷(H₂C-＜ImageHere7＞＜/Img＞-CH₂，简称EO)是一种重要的工业原料和消毒剂。由乙烯经电解制备EO的原理示意图如下。下列说法错误的是（ ）

A.电极1连接外接电源的正极
B.电极2的电极反应式为2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑
C.溶液a含有两种溶质，溶液b可循环使用
D.离子膜可选择性透过K⁺

答案： 8 B 结合题图，电极 1 上$Cl^{-}$失电子生成$Cl_{2}$，则电极 1 为阳极[与外接电源的正极相连]；生成的$Cl_{2}$与$H_{2}O$反应生成 HClO，HClO 与$CH_{2}=CH_{2}$反应生成$HOCH_{2}CH_{2}Cl$；电极 2 为阴极，阴极上$H_{2}O$得电子生成$H_{2}$和$OH^{-}$[类比电解饱和食盐水]，则电极反应式为$2H_{2}O + 2e^{-}\xlongequal{\;\;}2OH^{-} + H_{2}\uparrow$。电解时生成了 KOH[在溶液 a 中，还有 KCl]，含$HOCH_{2}CH_{2}Cl$的溶液与溶液 a 混合生成 EO，则 KOH 与$HOCH_{2}CH_{2}Cl$反应生成环氧乙烷和 KCl，溶液 b 为 KCl 溶液[可循环使用]；为防止电极 2 处生成的$OH^{-}$与$Cl_{2}$反应，离子膜应为阳离子交换膜，结合溶液呈电中性原则可知$K^{+}$可选择性透过；综上可知选 B。