【学霸笔记：同步精讲】第四章 真题实训课 课件--2026版高中化学人教版选必修1

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复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新”　打通应考之“脉”
第四章　化学反应与电能
真题实训课
数智分层作业(三十三)　新型化学电源
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1．(2024·湖南卷)近年来，我国新能源产业得到了蓬勃发展，下列说法错误的是(　　)
A．理想的新能源应具有资源丰富、可再生、对环境无污染等特点
B．氢氧燃料电池具有能量转化率高、清洁等优点
C．锂离子电池放电时锂离子从负极脱嵌，充电时锂离子从正极脱嵌
D．太阳能电池是一种将化学能转化为电能的装置
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D　[理想的新能源应具有资源丰富、可再生、无污染等特点，A正确；氢氧燃料电池利用原电池原理将化学能转化为电能，对氢气与氧气反应产生的能量进行利用，减小了直接燃烧的热量散失，产物无污染，故具有能量转化率高、清洁等优点，B正确；脱嵌是锂从电极材料中出来的过程，放电时，负极材料产生锂离子，则锂离子在负极脱嵌，充电时，锂离子在阳极(正极)脱嵌，C正确；太阳能电池是一种将太阳能转化为电能的装置，D错误。]
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2．(2024·广东卷)我国自主设计建造的浮式生产储卸油装置“海葵一号”将在珠江口盆地海域使用，其钢铁外壳镶嵌了锌块，以利用电化学原理延缓外壳的腐蚀。下列有关说法正确的是(　　)
A．钢铁外壳为负极
B．镶嵌的锌块可永久使用
C．该法为外加电流法
D．锌发生反应：Zn－2e－===Zn2+
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D　[钢铁外壳镶嵌了锌块，由于金属活动性：Zn＞Fe，即锌块为负极，钢铁外壳为正极，形成原电池，Zn失去电子，发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2+，从而保护钢铁，延缓其腐蚀。由于金属活动性：Zn＞Fe，钢铁外壳为正极，锌块为负极，故A错误；Zn失去电子，发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2+，镶嵌的锌块会被逐渐消耗，需根据腐蚀情况进行维护和更换，不能永久使用，故B错误；由分析可知，该方法为牺牲阳极法，故C错误；Zn失去电子，发生氧化反应：Zn－2e－===Zn2+，故D正确。]
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3．(2024·新课标卷)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2C6H12O6＋O2===2C6H12O7
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
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C　[由题图知， O2在a电极上得电子生成OH－，a电极为电池正极，Cu2O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Cu2O，则电池总反应为2C6H12O6＋O2===2C6H12O7，A正确；Cu2O在b电极上失电子转化成CuO，CuO氧化葡萄糖时被还原生成Cu2O，它们的相互转变起催化作用，B正确；根据反应2C6H12O6＋O2===2C6H12O7可知，1 mol C6H12O6参加反应时转移2 mol电子的物质的量为0.1 mmol，则消耗18 mg葡萄糖时，理论上a电极有0.2 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。]
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4．(2024·湖南卷)在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质K4C6N16时，伴随少量O2生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是(　　)
A．电解时，OH－向Ni电极移动
B．生成的电极反应：＋8H2O
C．电解一段时间后，溶液pH升高
D．每生成1 mol H2的同时，生成0.5 mol K4C6N16
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B　[由电解原理图可知，Ni电极产生氢气，作阴极，发生还原反应，电解质溶液为KOH溶液，则电极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－；Pt电极C3N8H4失去电子生成，作阳极，电极反应为＋8H2O，同时，Pt电极还伴随少量O2生成，电极反应为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O。由分析可知，Ni电极为阴极，Pt电极为阳极，电解过程中，阴离子向阳极移动，即OH－向Pt电极移动，A错误；由分析可知，Pt电极C3N8H4
失去电子生成，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为＋8H2O，B正确；由分析可知，阳极主要反应为＋8H2O，阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，则电解过程中发生的总反应主要为＋4H2O＋2H2↑，反应消耗OH－，生成H2O，电解一段时间后，溶液pH降低，C错误；根据电解总反应：＋4H2O＋2H2↑可知，每生成1 mol H2，生成0.5 mol K4C6N16，但Pt电极伴随少量O2生成，发生电极反应：4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，则生成1 mol H2时得到的部分电子由OH－放电产生O2提供，所以生成K4C6N16的物质的量小于0.5 mol，D错误。]
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5．(2024·黑吉辽卷)“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H2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H2理论产量是传统电解水的1.5倍
B．阴极反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑
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－===2HCOO－＋2H2O＋H2↑
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A　[据图示可知，b极上HCHO转化为HCOO－，而HCHO转化为HCOO－为氧化反应，所以b极为阳极，a极为阴极。HCHO为阳极反应物，由题给部分反应机理可知，阳极反应有：①HCHO＋OH－－e－===HCOOH＋H2↑，②HCOOH＋OH－===HCOO－＋H2O，由(①＋②)×2得阳极反应为2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋2H2O＋H2↑；阴极水得电子生成氢气，阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－。由上述分析可知，当转移2 mol电子时，该电解池的阴、阳两极各生成1 mol H2，共2 mol H2，而传统电解水：
H2OH2↑＋O2↑，只有阴极生成1 mol H2，所以相同电量下H2理论产量是传统电解水的2倍，故A错误、D正确；阴极水得电子生成氢气，阴极反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故B正确；由电极反应式可知，电解过程中阴极生成OH－，负电荷增多，阳极负电荷减少，要使电解质溶液呈电中性，OH－通过阴离子交换膜向阳极移动，即向b极方向移动，故C正确。]
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6．(2024·广东卷)一种基于氯碱工艺的新型电解池(如图)，可用于湿法冶铁的研究。电解过程中，下列说法不正确的是(　　)
A．阳极反应：2Cl－－2e－===Cl2↑
B．阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高
C．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阳极室溶液减少213 g
D．理论上每消耗1 mol Fe2O3，阴极室物质最多增加138 g
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C　[该新型电解池可用于湿法冶铁的研究，则左侧电极为阴极，发生还原反应，Fe2O3在碱性条件下转化为Fe，电极反应为Fe2O3＋6e－＋3H2O===2Fe＋6OH－；右侧电极为阳极，Cl－放电产生氯气，电极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑；中间为阳离子交换膜，Na＋由阳极向阴极移动。由分析可知，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，A正确；由分析可知，阴极反应为Fe2O3＋6e－＋3H2O===2Fe＋6OH－，消耗水产生OH－，阴极区溶液中OH－浓度逐渐升高，B正确；由分析可知，理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，产生3 mol Cl2，同时有6 mol Na＋由阳极转移至阴极，则阳极室溶液减少3×71 g＋6×23 g＝351 g，C错误；由分析可知，理论上每消耗1 mol Fe2O3，转移6 mol电子，有6 mol Na＋由阳极转移至阴极，阴极室物质最多增加6×23 g＝138 g，D正确。]
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7．(2024·甘肃卷)某固体电解池工作原理如图所示，下列说法错误的是(　　)
A．电极1的多孔结构能增大与水蒸气的接触面积
B．电极2是阴极，发生还原反应：O2＋4e－===2O2-
C．工作时O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2
D．理论上电源提供2 mol e－能分解1 mol H2O
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B　[多孔电极1上H2O(g)发生得电子的还原反应转化成H2(g)，多孔电极1为阴极，电极反应为2H2O(g)＋4e－===2H2＋2O2-；多孔电极2上O2-发生失电子的氧化反应转化成O2(g)，多孔电极2为阳极，电极反应为2O2-－
4e－===O2↑。电极1的多孔结构能增大电极的表面积，增大与水蒸气的接触面积，A项正确；根据分析，电极2为阳极，发生氧化反应：2O2-－4e－===O2↑，B项错误；工作时，阴离子O2-向阳极移动，即O2-从多孔电极1迁移到多孔电极2，C项正确；根据分析，电解总反应为
2H2O(g)2H2＋O2，分解2 mol H2O转移4 mol e－，则理论上电源提
供2 mol e－能分解1 mol H2O，D项正确。]
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8．(2024·湖北卷)我国科学家设计了一种双位点PbCu电催化剂，用H2C2O4和NH2OH电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中H2O解离的H＋和OH－在电场作用下向两极迁移。已知在KOH溶液中，甲醛转化为HOCH2O－，存在平衡HOCH2O－＋OH－ [OCH2O]2-＋H2O。Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2-－e－===HCOO－＋H·。下列说法错误的是(　　)
A．电解一段时间后阳极区c(OH－)减小
B．理论上生成1 mol H3N＋CH2COOH双极膜中有4 mol H2O解离
C．阳极总反应式为2HCHO＋4OH－－2e－===2HCOO－＋H2↑＋2H2O
D．阴极区存在反应H2C2O4＋2H＋＋2e－===CHOCOOH＋H2O
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B　[在KOH溶液中，HCHO转化为HOCH2O－：HCHO＋OH－―→HOCH2O－，存在平衡HOCH2O－＋OH－ [OCH2O]2-＋H2O，Cu电极上发生的电子转移反应为[OCH2O]2-－e－===HCOO－＋H·，H·结合成H2，Cu电极为阳极；PbCu电极为阴极，首先HOOC—COOH在Pb上发生得电子的还原反应转化为OHC—COOH：H2C2O4＋2e－＋2H＋===OHC—COOH＋H2O，然后OHC—COOH与HO—N＋H3反应生成HOOC—CH==N—OH：OHC—COOH＋HO—N＋H3―→HOOC—CH==N—OH＋H2O＋H＋，最后
HOOC—CH===N—OH在Cu上发生得电子的还原反应转化成H3N＋CH2COOH：HOOC—CH===N—OH＋4e－＋5H＋===H3N＋CH2COOH＋H2O。根据分析，电解过程中，阳极区消耗OH－，同时生成H2O，故电解一段时间后阳极区c(OH－)减小，A项正确；根据分析，阴极区的总反应为H2C2O4＋HO—N＋H3＋6e－＋6H＋===H3N＋CH2COOH＋3H2O，1 mol H2O解离成1 mol H＋和1 mol OH－，故理论上生成1 mol H3N＋CH2COOH双极膜中有6 mol H2O解离，B项错误；根据分析，结合装置图，阳极总反应式为2HCHO－2e－＋4OH－===2HCOO－＋H2↑＋2H2O，C项正确；根据分析，阴极区的Pb上发生反应H2C2O4＋2e－＋2H＋===OHCCOOH＋H2O，D项正确。]
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谢 谢！