《2025年高考必刷题高三化学》

1.［吉林松原2024一模］我国科研团队成功研究出高比能量、低成本的钠离子二次电池，其工作原理示意图如图。已知电池反应$Na_{1 - x}MnO_{2} + Na_{x}C_{n}\underset{充电}{\overset{放电}{\rightleftharpoons }}NaMnO_{2} + nC$。下列说法正确的是 （ ）

A. 电池放电过程中，$NaMnO_{2}/Al$上的电势低于石墨烯/Al上的电势
B. 电池放电时，正极可发生反应$Na_{1 - x}MnO_{2} + xNa^{+} + xe^{-} = NaMnO_{2}$
C. 电池充电时，外接电源的负极连接$NaMnO_{2}/Al$电极
D. 电池充电时，$Na^{+}$由石墨烯/Al电极移向$NaMnO_{2}/Al$电极

答案： B 突破点：新型钠离子电池 【解析】根据电池反应Na₁₋ₓMnO₂ + NaₓCₙ ⇌[放电][充电] NaMnO₂ + nC可知，放电时，NaMnO₂/Al作正极、石墨烯/Al极负极，电池放电过程中，正极电势高于负极，则NaMnO₂/Al上的电势高于石墨烯/Al上的电势，A错误；电池放电时，正极得电子发生还原反应，正极反应式为Na₁₋ₓMnO₂ + xNa⁺ + xe⁻ = NaMnO₂，B正确；电池充电时，外接电源的负极连接石墨烯/Al电极，C错误；电池充电时，NaMnO₂/Al作阳极、石墨烯/Al作阴极，Na⁺由阳极向阴极移动，D错误。

2.［广东重点高中2024联考］电化学“大气固碳”方法是我国科学家研究发现的，相关装置如图所示。下列说法错误的是 （ ）

A. 放电时电极A为负极，该电池只可选用无水电解液
B. 充电时，电极B上发生的反应是$3CO_{2} - 4e^{-} + 4Li^{+} = 2Li_{2}CO_{3} + C$
C. 充电时$Li^{+}$的移动方向是从电极B移向电极A
D. 放电时，电路中每通过1 mol电子，正极区质量增加40 g

答案： B 考查点：电化学“大气固碳”、电极反应式的书写及相关计算 **思路导引**：放电时，电极A为负极，电极反应为Li - e⁻ = Li⁺，电极B为正极，电极反应为3CO₂ + 4e⁻ + 4Li⁺ = 2Li₂CO₃ + C；充电时，电极A为阴极，电极反应式为Li⁺ + e⁻ = Li，电极B为阳极，电极反应为2Li₂CO₃ - 4e⁻ = 2CO₂↑ + 4Li⁺ + O₂↑，据此分析。 【解析】放电时电极A为负极，电极材料为Li，会与水反应，因此该电池只可选用无水电解液，A正确；充电时，电极B为阳极，电极反应为2Li₂CO₃ - 4e⁻ = 2CO₂↑ + 4Li⁺ + O₂↑，B错误；充电时，阳离子移向阴极，则Li⁺的移动方向是从电极B移向电极A，C正确；放电时，正极反应为3CO₂ + 4e⁻ + 4Li⁺ = 2Li₂CO₃ + C，增加的质量为二氧化碳与锂离子的总质量，当有4 mol电子转移时，增加的质量为(3×44 + 4×7) g = 160 g，则电路中每通过1 mol电子时，正极区质量增加40 g，D正确。

3.［湖北部分市州2024联考］科学家采用$NaNO_{3}/KNO_{3}/CsNO_{3}$共晶盐电解液和$\beta -Al_{2}O_{3}$膜研制了一种熔盐型$Na - O_{2}$电池，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 （ ）

A. 电池总反应式为$2Na + O_{2} = Na_{2}O_{2}$
B. 镍电极的电极反应式为$2Na^{+} + 2e^{-} + NO_{3}^{-} = Na_{2}O + NO_{2}^{-}$
C. 该电池工作时，每转移0.2 mol $e^{-}$，消耗标准状况下$O_{2}$的体积为4.48 L
D. $\beta -Al_{2}O_{3}$膜允许$Na^{+}$自由通过

答案： C 突破点：新型熔盐型Na - O₂电池的工作原理、电极反应式的书写及相关计算 【解析】熔盐型Na - O₂电池，根据镍电极放电原理示意图可知，O₂最终产物为Na₂O₂，所以镍电极为正极，电池总反应式为2Na + O₂ = Na₂O₂，A正确；根据镍电极放电原理示意图可知，镍电极的电极反应式为2Na⁺ + 2e⁻ + NO₃⁻ = Na₂O + NO₂⁻，B正确；该电池工作时，正极最终产物为Na₂O₂，氧元素化合价由0降为 - 1，故每转移0.2 mol e⁻，消耗标准状况下O₂的体积为2.24 L，C错误；钠在负极失电子生成Na⁺，Na⁺通过β - Al₂O₃膜，在正极生成Na₂O₂，D正确。

4.［河南新乡2024三模］我国科学家研发出一种绿色锌碘单液流二次电池，工作原理如图所示。下列说法错误的是 （ ）

A. 放电时，聚烯烃多孔电极上发生氧化反应
B. 放电时，$K^{+}$向多孔石墨电极迁移
C. 充电时，阳极反应式为$2I^{-} - 2e^{-} = I_{2}$
D. 充电时，阴极净增65 g时a区净增2 mol离子

答案： D 考查点：电极反应类型的判断、离子移动方向、电极反应式的书写及相关计算 **思路导引**：由装置图可知，放电时，聚烯烃多孔电极为负极，电极反应式为Zn - 2e⁻ = Zn²⁺，多孔石墨电极为正极，电极反应式为I₂ + 2e⁻ = 2I⁻。 【解析】根据思路导引可知，放电时，聚烯烃多孔电极作负极，发生氧化反应，A正确；放电时，阳离子向正极移动，即K⁺向多孔石墨电极迁移，B正确；充电时，阳极反应式为2I⁻ - 2e⁻ = I₂，C正确；充电时，总反应为Zn²⁺ + 2I⁻ = Zn + I₂，Zn在阴极析出，增加65 g（即1 mol）锌的质量，转移电子的物质的量为2 mol，则a区增加2 mol K⁺、2 mol Cl⁻，离子总物质的量为4 mol，D错误。

5.［东北三省四市2024二模］$SO_{2}$的脱除与$H_{2}O_{2}$的制备反应自发协同转化装置如图所示（在电场作用下，双极膜中间层的$H_{2}O$解离为$OH^{-}$和$H^{+}$并向两极迁移；忽略溶液体积的变化，b极区域$O_{2}$浓度保持不变）。下列说法正确的是 （ ）

A. 电子从b电极经导线流向a电极
B. 电路中转移1 mol电子，理论上正极区域溶液增重17 g
C. 两极参与反应的$SO_{2}$与$O_{2}$的物质的量之比为2:1
D. 双极膜中$H_{2}O$的解离可不断提供$OH^{-}$和$H^{+}$，故无需补加NaOH

答案： B 考查点：原电池的工作原理 【解析】由图可知，b极氧气发生还原反应生成过氧化氢，为正极，则a为负极。原电池中电子由负极流向正极，故电子从a电极经导线流向b电极，A错误；O₂在正极区域得到电子生成H₂O₂，电极反应式为2H⁺ + O₂ + 2e⁻ = H₂O₂，电路中转移1 mol电子时，生成0.5 mol H₂O₂，理论上正极区域溶液增重34 g·mol⁻¹×0.5 mol = 17 g，B正确；SO₂在负极失去电子生成硫酸根离子，电极反应式为SO₂ + 4OH⁻ - 2e⁻ = SO₄²⁻ + 2H₂O，根据得失电子守恒可知，两极参与反应的SO₂与O₂的物质的量之比为1 : 1，C错误；由正极与负极反应式可知，协同转化总反应为SO₂ + O₂ + 2OH⁻ = SO₄²⁻ + H₂O，故需要补加NaOH才能持续吸收SO₂，D错误。