《2025年高考必刷题高三化学》

1. [浙江 2024 年 1 月·13,3 分]破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成$[Zn(NH_{3})_{4}]^{2+}$和$H_{2}$，下列说法不正确的是（ ）
A. 氨水浓度越大，腐蚀趋势越大
B. 随着腐蚀的进行，溶液的 pH 变大
C. 铁电极上的电极反应式为$2NH_{3}+2e^{-}\xlongequal{\;\;}2NH_{2}^{-}+H_{2}\uparrow$
D. 每生成标准状况下 224 mL$H_{2}$，消耗 0.010 mol Zn

答案： C 命题点·金属的电化学腐蚀 【解析】镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀时，锌为负极，电极反应式为${Zn + 4NH_{3}-2e^{-}=[Zn(NH_{3})_{4}]^{2 + }}$，${NH_{3}}$为负极反应的反应物，因此氨水的浓度越大，负极反应的速率越大，即腐蚀趋势越大，A正确；铁为正极，在碱性溶液中，电极反应式为${2H_{2}O + 2e^{-}=H_{2}\uparrow+ 2OH^{-}}$，因此随着反应的进行，$c({OH^{-}})$增大，即溶液的pH变大，B正确、C错误；根据正极反应式可知，每生成$1\ \text{mol}\ {H_{2}}$，转移$2\ \text{mol}$电子，负极消耗$1\ \text{mol}\ {Zn}$，标准状况下$224\ \text{mL}\ {H_{2}}$的物质的量是$0.010\ \text{mol}$，因此消耗$0.010\ \text{mol}\ {Zn}$，D正确。

2. [新课标 2023·10,6 分]一种以$V_{2}O_{5}$和 Zn 为电极、$Zn(CF_{3}SO_{3})_{2}$水溶液为电解质的电池，其示意图如图所示。放电时，$Zn^{2+}$可插入$V_{2}O_{5}$层间形成$Zn_{x}V_{2}O_{5}\cdot nH_{2}O$。下列说法错误的是（ ）

A. 放电时$V_{2}O_{5}$为正极
B. 放电时$Zn^{2+}$由负极向正极迁移
C. 充电总反应:$xZn+V_{2}O_{5}+nH_{2}O\xlongequal{\;\;}Zn_{x}V_{2}O_{5}\cdot nH_{2}O$
D. 充电阳极反应:$Zn_{x}V_{2}O_{5}\cdot nH_{2}O - 2xe^{-}\xlongequal{\;\;}xZn^{2+}+V_{2}O_{5}+nH_{2}O$

答案： C 命题点·二次电池的工作原理 **思路导引** |过程|电极判断| | ---- | ---- | |放电|${Zn}$为活泼金属，放电时失电子发生氧化反应→${Zn}$电极为负极，则${V_{2}O_{5}}$电极为正极（A正确）| |充电|结合上述分析，充电时${Zn}$电极为阴极，则${V_{2}O_{5}}$电极为阳极| 【解析】放电时，阳离子向正极迁移，即${Zn^{2 + }}$由负极向正极迁移，B正确；由题意知，放电时，${Zn^{2 + }}$插入${V_{2}O_{5}}$层间形成${Zn_{x}V_{2}O_{5}\cdot nH_{2}O}$，则充电的总反应为${Zn_{x}V_{2}O_{5}\cdot nH_{2}O\xlongequal{电解}xZn + V_{2}O_{5}+ nH_{2}O}$，C错误；充电时，${V_{2}O_{5}}$电极为阳极，阳极发生氧化反应，结合C选项可知阳极$1\ \text{mol}\ {Zn_{x}V_{2}O_{5}\cdot nH_{2}O}$失去$2x\ \text{mol}\ e^{-}$得到$x\ \text{mol}\ {Zn^{2 + }}$、$1\ \text{mol}\ {V_{2}O_{5}}$和$n\ \text{mol}\ {H_{2}O}$，结合电荷守恒和质量守恒可知题给阳极反应无误，D正确。

3. [黑吉辽 2024·12,3 分]“绿色零碳”氢能前景广阔。为解决传统电解水制“绿氢”阳极电势高、反应速率缓慢的问题，科技工作者设计耦合 HCHO 高效制$H_{2}$的方法，装置如图所示。部分反应机理为下列说法错误的是（ ）

A. 相同电量下$H_{2}$理论产量是传统电解水的 1.5 倍
B. 阴极反应:$2H_{2}O + 2e^{-}\xlongequal{\;\;}2OH^{-}+H_{2}\uparrow$
C. 电解时$OH^{-}$通过阴离子交换膜向 b 极方向移动
D. 阳极反应:$2HCHO - 2e^{-}+4OH^{-}\xlongequal{\;\;}2HCOO^{-}+2H_{2}O + H_{2}\uparrow$

答案： A 命题点·电解原理，涉及电极反应式、离子移动方向判断、电化学计算等 **要点图解**：b极上${HCHO}$在碱性溶液中被氧化为${HCOO^{-}}$，则b极为阳极，该电池工作原理如下： | |反应式| | ---- | ---- | |总反应|${2HCHO + 2OH^{-}\xlongequal{电解}2H_{2}\uparrow+ 2HCOO^{-}}$| |阳极|${2HCHO - 2e^{-}+ 4OH^{-}=H_{2}\uparrow+ 2HCOO^{-}+ 2H_{2}O}$| |阴极|${2H_{2}O + 2e^{-}=H_{2}\uparrow+ 2OH^{-}}$| 【解析】传统电解水制氢的反应为${2H_{2}O\xlongequal{电解}2H_{2}\uparrow+ O_{2}\uparrow}$，每转移$2\ \text{mol}$电子生成$1\ \text{mol}\ {H_{2}}$，根据要点图解，题图电解装置每转移$2\ \text{mol}$电子生成$2\ \text{mol}\ {H_{2}}$，相同电量下${H_{2}}$理论产量是传统电解水的2倍，A错误；阴极反应为水得电子生成${H_{2}}$和${OH^{-}}$，B正确；电解时，阴离子向阳极移动，所以${OH^{-}}$通过阴离子交换膜向b极方向移动，C正确；根据题中所给部分反应机理，每$1\ \text{mol}\ {HCHO}$被氧化为$1\ \text{mol}\ {HCOO^{-}}$转移$1\ \text{mol}$电子，同时生成$0.5\ \text{mol}\ {H_{2}}$，D正确。

4. [福建 2023·9,4 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$AlCl_{3}$形成熔点为$93^{\circ}C$的共熔物)，其中氯铝酸根$[Al_{n}Cl_{3n + 1}]^{-}(n\geqslant1)$起到结合或释放$Al^{3+}$的作用。电池总反应:$2Al + 3xS\underset{充电}{\overset{放电}{\rightleftharpoons }}Al_{2}(S_{x})_{3}$。下列说法错误的是（ ）

A. $[Al_{n}Cl_{3n + 1}]^{-}$含 4n 个$Al - Cl$键
B. $[Al_{n}Cl_{3n + 1}]^{-}$中同时连接 2 个 Al 原子的 Cl 原子有$(n - 1)$个
C. 充电时，再生 1 mol Al 单质至少转移 3 mol 电子
D. 放电时间越长，负极附近熔融盐中 n 值小的$[Al_{n}Cl_{3n + 1}]^{-}$浓度越高

答案： D 命题点·二次电池的工作原理，涉及物质结构、转移电子数目的计算等 **要点图解**：放电时，钨丝作正极，${S}$单质得电子后形成${S^{2 - }}$；放电时，铝电极作负极，铝失电子，成为${Al^{3 + }}$，进一步形成${[Al_{n}Cl_{3n + 1}]^{-}}$。 【解析】${[Al_{n}Cl_{3n + 1}]^{-}}$的结构为${Cl - Al - Cl}$（多个${Al}$相连，每个${Al}$连接4个${Cl}$），每个${Al}$原子上连接4个${Cl}$原子，所以${[Al_{n}Cl_{3n + 1}]^{-}}$含$4n$个${Al - Cl}$键，A正确；由${[Al_{n}Cl_{3n + 1}]^{-}}$的结构可知，同时连接2个${Al}$原子的${Cl}$原子有$(n - 1)$个，B正确；由总反应可知，充电时，再生$1\ \text{mol}\ {Al}$单质需由${Al^{3 + }}$得到电子生成，所以至少转移$3\ \text{mol}$电子，C正确；由总反应可知，放电时间越长，负极铝失去电子生成的${Al^{3 + }}$越多，${[Al_{n}Cl_{3n + 1}]^{-}}$结合的${Al^{3 + }}$越多，所以$n$值大的${[Al_{n}Cl_{3n + 1}]^{-}}$浓度越高，D错误。

5. [新课标 2024·12,6 分]一种可植入体内的微型电池工作原理如图所示，通过 CuO 催化消耗血糖发电，从而控制血糖浓度。当传感器检测到血糖浓度高于标准，电池启动。血糖浓度下降至标准，电池停止工作。（血糖浓度以葡萄糖浓度计）

电池工作时，下列叙述错误的是（ ）
A. 电池总反应为$2C_{6}H_{12}O_{6}+O_{2}\xlongequal{\;\;}2C_{6}H_{12}O_{7}$
B. b 电极上 CuO 通过 Cu(Ⅱ)和 Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用
C. 消耗 18 mg 葡萄糖，理论上 a 电极有 0.4 mmol 电子流入
D. 两电极间血液中的$Na^{+}$在电场驱动下的迁移方向为$b→a$

答案： C 命题点·微型电池的工作原理 **信息梳理** |电极|电极反应式| | ---- | ---- | |a电极|${O_{2}+ 4e^{-}+ 2H_{2}O = 4OH^{-}}$| |b电极|${Cu_{2}O - 2e^{-}+ 2OH^{-}=2CuO + H_{2}O}$；${C_{6}H_{12}O_{6}+ 2CuO = C_{6}H_{12}O_{7}+ Cu_{2}O}$| 【解析】由题图知，${O_{2}}$在a电极上得电子生成${OH^{-}}$，a电极为电池正极，${Cu_{2}O}$在b电极上失电子转化成${CuO}$，b电极为电池负极，在负极区，葡萄糖被${CuO}$氧化为葡萄糖酸，${CuO}$被还原为${Cu_{2}O}$，则电池总反应为葡萄糖被${O_{2}}$氧化为葡萄糖酸，A正确；${Cu_{2}O}$在b电极上失电子转化成${CuO}$，${CuO}$氧化葡萄糖时被还原生成${Cu_{2}O}$，它们的相互转变起催化作用，B正确；根据反应${2C_{6}H_{12}O_{6}+ O_{2}=2C_{6}H_{12}O_{7}}$可知，$1\ \text{mol}\ {C_{6}H_{12}O_{6}}$参加反应时转移$2\ \text{mol}$电子，$18\ \text{mg}\ {C_{6}H_{12}O_{6}}$的物质的量为$0.1\ \text{mmol}$，则消耗$18\ \text{mg}$葡萄糖时，理论上a电极有$0.2\ \text{mmol}$电子流入，C错误；原电池中阳离子从负极移向正极，故${Na^{+}}$迁移方向为b→a，D正确。