《2025年5年高考3年模拟高中化学必修第二册苏教版》

5. (2025黑吉辽蒙,13)一种基于${Cu_{2}O}$的储氯电池装置如图,放电过程中$a$、$b$极均增重$^{①}$。若将$b$极换成$Ag/AgCl$电极,$b$极仍增重。关于图中装置所示电池,下列说法错误的是 (D)


A.放电时${Na^{+}}$向$b$极迁移
B.该电池可用于海水脱盐
C.$a$极反应:${Cu_{2}O + 2H_{2}O + Cl^{-} - 2e^{-}\xlongequal{}Cu_{2}(OH)_{3}Cl + H^{+}}$
D.若以$Ag/AgCl$电极代替$a$极,电池将失去储氯能力

答案： 5.D
真题降维
放电过程中a、b极均增重，说明a电极的电极反应式为Cu₂O+H₂O+Cl⁻−2e⁻=Cu₂(OH)₃Cl+H⁺，a电极为负极，C项正确；b电极的电极反应式为NaTi₂(PO₄)₃+2e⁻+2Na⁺=Na₃Ti₂(PO₄)₃，b电极为正极。
a极为负极，b极为正极，则放电时Na⁺向正极迁移，即向b极迁移，A项正确。根据电极反应式知，放电时，负极消耗Cl⁻，正极消耗Na⁺，故可用于海水脱盐，B项正确。根据题干信息，若将b极换为Ag/AgCl电极，b极仍增重，说明此时b极上的电极反应式为Ag+Cl⁻−e⁻=AgCl，则Ag/AgCl电极为负极，a极为正极，正极上Cu₂(OH)₃Cl转化为Cu₂O，说明还原性：Ag＞Cu₂O＞NaTi₂(PO₄)₃，故若以Ag/AgCl电极代替a极，Ag/AgCl电极仍为负极，NaTi₂(PO₄)₃/Na₃Ti₂(PO₄)₃为正极，负极上的电极反应式为Ag+Cl⁻−e⁻=AgCl，电池仍有储氯能力，D项错误。

6. (2024江苏,8改编)碱性锌锰电池的总反应为${Zn + 2MnO_{2} + 2H_{2}O\xlongequal{}Zn(OH)_{2} + 2MnOOH}$,电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是 (C)


A.电池工作时,${MnO_{2}}$发生氧化反应
B.电池工作时,${OH^{-}}$通过隔膜向正极移动
C.环境温度过低,不利于电池放电
D.反应中每生成$1\ \mathrm{mol}\ MnOOH$,转移电子数为$2×6.02×10^{23}$

答案： 6.C 由题给电池总反应可知，Zn为负极，电极反应式为Zn+2OH⁻−2e⁻=Zn(OH)₂(氧化反应)，MnO₂为正极，电极反应式为2MnO₂+2H₂O+2e⁻=2MnOOH+2OH⁻(还原反应)，电池工作时，OH⁻通过隔膜向负极移动，A、B错误；环境温度过低时，化学反应速率减小，不利于电池放电，C正确；电池放电时，Mn元素化合价由+4价降至+3价，则反应中每生成1molMnOOH，转移1mol电子，即转移电子数约为6.02×10²³，D项错误。

7. (2023辽宁,11)某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是 (B)


A.放电时负极质量减小$^{①}$
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:${Pb + SO^{2-}_{4} + 2Fe^{3+}\xlongequal{}PbSO_{4} + 2Fe^{2+}}$

答案：
7.B
真题降维
①辅助设问答案：通过联想铅酸蓄电池的工作原理，可判断左侧电极为负极→快速判断A、C选项。
该储能电池是二次电池，放电时左侧的电极为负极，电极反应式为Pb+SO₄²⁻−2e⁻=PbSO₄，右侧的电极为正极，电极反应式为Fe³⁺+e⁻=Fe²⁺。放电时负极上Pb转变为PbSO₄，负极质量增大，A项错误；储能时电能转化为化学能，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，放电总反应为Pb+SO₄²⁻+2Fe³⁺=PbSO₄+2Fe²⁺，D项错误。
名师点津
铅酸蓄电池
1.构造：铅酸蓄电池是一种常见的二次电池。它由两组栅状极板交替排列而成，正极板上覆盖有PbO₂，负极板上覆盖有Pb，稀硫酸作电解质溶液(如图)。

2.电极反应：铅酸蓄电池放电时的电极反应如下。
负极：Pb+SO₄²⁻−2e⁻=PbSO₄
正极：PbO₂+4H⁺+SO₄²⁻+2e⁻=PbSO₄+2H₂O
总反应：Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O
铅酸蓄电池的充电过程与其放电过程相反。
3.优缺点：铅酸蓄电池电压稳定、使用方便、安全可靠、价格低廉，因此在生产、生活中使用广泛。例如，铅酸蓄电池多用于启动和维持汽车用电系统的正常运转。铅酸蓄电池的缺点是比能量低、笨重。

8. (2024新课标,12)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 (C)

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$18\ \mathrm{mg}$葡萄糖,理论上$a$电极有$0.4\ \mathrm{mmol}$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$b\rightarrow a$

答案： 8.C 电池工作时，a电极上O₂→OH⁻，发生还原反应，电极反应式为O₂+4e⁻+2H₂O=4OH⁻，a电极为正极；b电极为负极，发生反应Cu₂O−2e⁻+2OH⁻=2CuO+H₂O，C₆H₁₂O₆+2CuO=C₆H₁₂O₇+2CuO，可得电池总反应为2C₆H₁₂O₆+O₂=2C₆H₁₂O₇，A正确；由b电极上发生的反应可知，b电极上CuO通过Cu(Ⅱ)和Cu(Ⅰ)相互转变起催化作用，B正确。
18mg葡萄糖的物质的量为18mg/180g/mol=0.1mmol，由2C₆H₁₂O₆+O₂=2C₆H₁₂O₇可知，消耗18mg葡萄糖，理论上a电极上消耗0.05mmolO₂，转移0.05mmol×4=0.2mmol电子，C错误。原电池中，阳离子由负极移向正极，则Na⁺的迁移方向为b→a，D正确。
名师点津
解答本题时应注意在两电极分别发生的反应，由题图知，在正极氧气得电子生成OH⁻，负极电极反应为Cu₂O−2e⁻+2OH⁻=2CuO+H₂O，不是C₆H₁₂O₆(葡萄糖)直接参与电极反应。

9. (2023全国甲,12)用可再生能源电还原${CO_{2}}$时,采用高浓度的${K^{+}}$抑制酸性电解液中的析氢反应来提高多碳产物(乙烯、乙醇等)的生成率,装置如下图所示。下列说法正确的是 (C)


A.析氢反应发生在${IrO_{x}-Ti}$电极上
B.${Cl^{-}}$从$Cu$电极迁移到${IrO_{x}-Ti}$电极
C.阴极发生的反应有:${2CO_{2} + 12H^{+} + 12e^{-}\xlongequal{}C_{2}H_{4} + 4H_{2}O}$
D.每转移$1\ \mathrm{mol}$电子,阳极生成$11.2\ \mathrm{L}$气体(标准状况)

答案： 9.C 析氢反应过程得电子，为还原反应，在阴极(Cu电极)上发生，A错误；电解池中阴离子向阳极移动，但此装置中使用了质子交换膜，只能允许H⁺通过，Cl⁻无法从Cu电极迁移到IrOₓ−Ti电极，B错误；阴极发生的电极反应有2CO₂+12H⁺+12e⁻=C₂H₄+4H₂O、2CO₂+12H⁺+12e⁻=C₂H₅OH+3H₂O，C正确；阳极区电解质溶液为硫酸溶液，阳极电极反应式为2H₂O−4e⁻=O₂↑+4H⁺，则每转移1mol电子生成0.25molO₂，在标准状况下的体积为5.6L，D错误。
高考风向
近些年，“碳达峰、碳中和”是热点，围绕二氧化碳的利用与清除设置题目是热门考点。
本题与2019年江苏卷第20题
(2)电解法转化CO₂制HCOOH相似，都是以电解法转化CO₂生成有机物为情境，均考查了电解池电极反应式的书写，隔膜在离子移动或物质浓度变化中的应用；本题还考查了离子的移动方向和电解相关计算等，2019年江苏卷第20题
(2)还考查了电解过程中物质的浓度变化原因。