《2025年学霸高考黑题化学人教版》

经典真题 1 (2025·甘肃，12，3 分) 我国科研工作者设计了一种 $ Mg $-海水电池驱动海水 $ (pH=8.2) $ 电解系统 (如图)。以新型 $ MoNi/NiMo_4 $ 为催化剂 (生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关于该系统的说法错误的是 (D)

答案：
经典真题1D
解题思路

负极: $Mg - 2e^- + 2OH^- = Mg(OH)_2$
阳极: $4OH^- - 4e^- = 2H_2O + O_2 \uparrow$
题干中给出了 $Mg-$海水电池信息，所以左侧为原电池，右侧为电解池。电极1失去电子发生氧化反应，为负极；电极2为正极，发生还原反应得到电子。电极3为阳极，失去电子发生氧化反应；电极4为阴极，得到电子发生还原反应。在整体装置中电流方向为：电极2→电极3→电极4→电极1。
解析: 将催化剂生长在泡沫镍电极上可加快电解速率，提高催化效率，A正确；根据分析，电极1是负极，电极4为阴极，电子从电极1流向电极4，B正确；由分析可知，电极3为阳极，发生氧化反应，生成氧气，电极3的反应为$4OH^- - 4e^- = 2H_2O + O_2 \uparrow$，C正确；根据分析可知，电极2和电极4均产生氢气，理论上，每通过2mol电子，可产生$2mol H_2$，D错误。

经典真题 2 (2025·湖北，15，3 分) 某电化学制冷系统的装置如图所示。 $ [Fe(H_2O)_6]^{3+} $ 和 $ [Fe(H_2O)_6]^{2+} $ 在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动 $ (①\to②\to③\to④\to①) $ 实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是 (B)


A.阴极反应为 $ [Fe(H_2O)_6]^{3+}+e^- \xlongequal{} [Fe(H_2O)_6]^{2+} $
B.已知②处的电解液温度比①处的低，可推断 $ [Fe(H_2O)_6]^{2+} $ 比 $ [Fe(H_2O)_6]^{3+} $ 稳定
C.多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换
D.已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自电子转移后 $ [Fe(H_2O)_6]^{2+} $ 和 $ [Fe(H_2O)_6]^{3+} $ 结构的改变

答案：
经典真题2B
解题思路

由装置图可知A电极上发生反应: $Cu + 4CH_3CN - e^- = [Cu(CH_3CN)_4]^+$，A电极作负极，B电极为正极，正极发生反应: $Cu^{2+} + 4CH_3CN + e^- = [Cu(CH_3CN)_4]^+$，则电极D为阴极，电极反应: $3CO_2 + 2e^- + H_2O = CO + 2HCO_3^-$，电极C为阳极，电极反应: $4HCO_3^- - 4e^- = O_2 \uparrow + 2H_2O + 4CO_2 \uparrow$。
解析: $[Cu(CH_3CN)_4]^+$中$Cu^+$的空轨道接受$CH_3CN$中N提供孤电子对，形成配位键，A正确；工作时，$HCO_3^-$由阴极向阳极移动，即从右向左移动，B正确；根据分析可知，阴极的电极反应为$3CO_2 + 2e^- + H_2O = CO + 2HCO_3^-$，C正确；若C极生成1.12L(标准状况)$O_2$，即生成0.05mol氧气，转移0.2mol电子，结合上述电极反应可知A电极消耗0.2mol Cu，质量减少12.8g，D错误。

巩固训练 1 (2025·北京一模) 锌银纽扣电池是生活中常见的一次电池，其构造示意图如右。下列说法不正确的是 (B)


A.$ Zn $ 作电池的负极
B.电池工作时， $ OH^- $ 向正极移动
C.正极的电极反应为 $ Ag_2O+2e^-+H_2O \xlongequal{} 2Ag+2OH^- $
D.金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性

答案： 巩固训练1B解析: 锌银纽扣电池中，锌作负极，发生氧化反应: $Zn + 2OH^- - 2e^- = ZnO + H_2O$，$Ag_2O$作正极，发生还原反应: $Ag_2O + 2e^- + H_2O = 2Ag + 2OH^-$，总反应为$Zn + Ag_2O = ZnO + 2Ag$。由分析可知，锌作电池的负极，$Ag_2O$作电池正极，A正确；原电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，则$OH^-$向负极移动，B错误；由分析可知，正极的电极反应为$Ag_2O + 2e^- + H_2O = 2Ag + 2OH^-$，C正确；金属外壳需具有良好的导电性和耐腐蚀性，以保证电池正常工作，D正确。

巩固训练 2 (2025·河北秦皇岛一模) 为了减少工业烟气中余热与 $ CO_2 $ 的排放，科研人员设计了一种热再生电池 - 二氧化碳电化学还原池系统，消除 $ CO_2 $ 的同时产生 $ O_2 $ 和新的能源 $ CO $，其工作原理如图所示。下列说法错误的是 (D)


A.$ [Cu(CH_3CN)_4]^+ $ 中 $ N $ 提供孤电子对与 $ Cu^+ $ 形成配位键
B.工作时， $ HCO_3^- $ 从右向左移动
C.阴极的电极反应为 $ 3CO_2+2e^-+H_2O \xlongequal{} CO+2HCO_3^- $
D.工作时， $ C $ 极生成 $ 1.12 L $ (标准状况) 氧气， $ A $ 极质量减少 $ 6.4 g $

答案： 巩固训练2D
解题思路
由装置图可知A电极上发生反应: $Cu + 4CH_3CN - e^- = [Cu(CH_3CN)_4]^+$，A电极作负极，B电极为正极，正极发生反应: $Cu^{2+} + 4CH_3CN + e^- = [Cu(CH_3CN)_4]^+$，则电极D为阴极，电极反应: $3CO_2 + 2e^- + H_2O = CO + 2HCO_3^-$，电极C为阳极，电极反应: $4HCO_3^- - 4e^- = O_2 \uparrow + 2H_2O + 4CO_2 \uparrow$。
解析: $[Cu(CH_3CN)_4]^+$中$Cu^+$的空轨道接受$CH_3CN$中N提供孤电子对，形成配位键，A正确；工作时，$HCO_3^-$由阴极向阳极移动，即从右向左移动，B正确；根据分析可知，阴极的电极反应为$3CO_2 + 2e^- + H_2O = CO + 2HCO_3^-$，C正确；若C极生成1.12L(标准状况)$O_2$，即生成0.05mol氧气，转移0.2mol电子，结合上述电极反应可知A电极消耗0.2mol Cu，质量减少12.8g，D错误。