考点11 化学反应与电能-五年（2020-2024）高考化学题专项分类汇编

五年（2020-2024）高考真题专项分类汇编PAGEPAGE6考点11化学反应与电能—五年（2020—2024）高考化学题专项分类汇编可能用到的相对原子质量：H-1C-12O-16Zn-65单选题1．[2024年全国高考真题]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18mg葡萄糖，理论上a电极有0.4mmol电子流入D.两电极间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a2．[2024年全国高考真题]科学家使用研制了一种可充电电池（如图所示）。电池工作一段时间后，电极上检测到和少量。下列叙述正确的是()A.充电时，向阳极方向迁移B.充电时，会发生反应C.放电时，正极反应有D.放电时，电极质量减少，电极生成了3．[2024年北京高考真题]酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理，下列说法正确的是()A.石墨作电池的负极材料B.电池工作时，向负极方向移动C.发生氧化反应D.锌筒发生的电极反应为4．[2024年江苏高考真题]碱性锌锰电池的总反应为，电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是()A.电池工作时，发生氧化反应B.电池工作时，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，转移电子数为5．[2024年安徽高考真题]我国学者研发出一种新型水系锌电池，其示意图如下。该电池分别以Zn-TCPP（局部结构如标注框内所示）形成的稳定超分子材料和为电极，以和混合液为电解质溶液。下列说法错误的是()A.标注框内所示结构中存在共价键和配位键B.电池总反应为：C.充电时，阴极被还原的主要来自Zn-TCPPD.放电时，消耗，理论上转移电子6．[2024年湖南高考真题]在KOH水溶液中，电化学方法合成高能物质时，伴随少量生成，电解原理如图所示，下列说法正确的是()A.电解时，向Ni电极移动B.生成的电极反应：C.电解一段时间后，溶液pH升高D.每生成1mol的同时，生成0.5mol7．[2024年山东高考真题]以不同材料修饰的为电极，一定浓度的溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制和，装置如图所示。下列说法错误的是()A.电极a连接电源负极B.加入Y的目的是补充C.电解总反应式为D.催化阶段反应产物物质的量之比8．[2024年全国高考真题]“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.相同电量下理论产量是传统电解水的1.5倍B.阴极反应：C.电解时通过阴离子交换膜向b极方向移动D.阳极反应：9．[2024年湖北高考真题]我国科学家设计了一种双位点电催化剂，用和电化学催化合成甘氨酸，原理如图，双极膜中解离的和在电场作用下向两极迁移。已知在溶液中，甲醛转化为，存在平衡。电极上发生的电子转移反应为。下列说法错误的是()A.电解一段时间后阳极区减小B.理论上生成双极膜中有解离C.阳极总反应式为D.阴极区存在反应10．[2024年湖北高考真题]2024年5月8日，我国第三艘航空母舰福建舰顺利完成首次海试。舰体表面需要采取有效的防锈措施，下列防锈措施中不形成表面钝化膜的是()A.发蓝处理 B.阳极氧化 C.表面渗镀 D.喷涂油漆11．[2024年广东高考真题]我国自主设计建造的浮式生产储御油装置“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：12．[2024年浙江高考真题]破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成和，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，溶液变大C.铁电极上的电极反应式为：D.每生成标准状况下，消耗13．[2024年浙江高考真题]金属腐蚀会对设备产生严重危害，腐蚀快慢与材料种类、所处环境有关。下图为两种对海水中钢闸门的防腐措施示意图：下列说法正确的是()A.图1、图2中，阳极材料本身均失去电子B.图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面可发生反应：C.图2中，外加电压保持恒定不变，有利于提高对钢闸门的防护效果D.图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，钢闸门、阳极均不发生化学反应14．[2023年广东高考真题]用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池（如图），可实现大电流催化电解溶液制氨。工作时，在双极膜界面处被催化解离成和，有利于电解反应顺利进行。下列说法不正确的是()A.电解总反应：B.每生成，双极膜处有9mol的解离C.电解过程中，阳极室中KOH的物质的量不因反应而改变D.相比于平面结构双极膜，“卯榫”结构可提高氨生成速率15．[2023年重庆高考真题]电化学合成是一种绿色高效的合成方法。如图是在酸性介质中电解合成半胱氨酸和烟酸的示意图。下列叙述错误的是()A.电极a为阴极B.从电极b移向电极aC.电极b发生的反应为：D.生成3mol半胱氨酸的同时生成1mol烟酸16．[2022年重庆高考真题]硝酮是重要的有机合成中间体，可采用“成对间接电氧化”法合成。电解槽中水溶液的主要成分及反应过程如图所示。下列说法错误的是()A.惰性电极2为阳极B.反应前后数量不变C.消耗氧气，可得到硝酮D.外电路通过电子，可得到水17．[2022年天津高考真题]实验装置如图所示。接通电源后，用碳棒（、）作笔，在浸有饱和NaCl溶液和石蕊溶液的湿润试纸上同时写字，端的字迹呈白色。下列结论正确的是()A.a为负极B.端的字迹呈蓝色C.电子流向为：D.如果将、换成铜棒，与碳棒作电极时的现象相同18．[2022年海南高考真题]一种采用和为原料制备的装置示意图如图。下列有关说法正确的是()A.在b电极上，被还原B.金属Ag可作为a电极的材料C.改变工作电源电压，反应速率不变D.电解过程中，固体氧化物电解质中不断减少19．[2021年天津高考真题]如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有生成，逐渐溶解，下列判断错误的是（）A.a是电源的负极B.通电一段时间后，向石墨电极Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出现红色C.随着电解的进行，溶液浓度变大D.当完全溶解时，至少产生气体（折合成标准状况下）

——★参考答案★——1．答案：C解析：由题图可知，在a电极上得电子生成，a电极为原电池正极，在b电极上失电子转化成CuO,b电极为原电池负极。在负极区，葡萄糖被CuO氧化为葡萄糖酸，CuO被还原为，该电池的总反应为，A正确；由题图可知，b电极上发生转化：，反应前后CuO的性质和数目不变，故b电极上CuO通过Cu（Ⅱ）和Cu（Ⅰ）相互转变起催化作用，B正确；根据负极的电极反应式可知当消耗18mg（0.1mmol）葡萄糖时，转移0.2mmol电子，故理论上a电极有0.2mmol电子流入，C错误；原电池中，阳离子向正极迁移，由分析知，b电极为负极，a电极为正极，故两电级间血液中的在电场驱动下的迁移方向为b→a，D正确。2．答案：C解析：充电时该装置为电解池，电解池中阳离子向阴极迁移，即向阴极方向迁移，A不正确；放电时，负极的电极反应为，则充电时阴极反应为，即充电时Zn元素化合价应降低，而选项中Zn元素化合价升高，B不正确；放电时电极为正极，正极上检测到和少量，则正极上主要发生的电极反应是，C正确；放电时，Zn电极质量减少0.65g（物质的量为0.010mol），电路中转移0.020mol电子，由正极的主要反应可知，若正极上只有生成，则生成的物质的量为0.020mol，但是正极上还有生成，因此，的物质的量小于0.020mol，D不正确。3．答案：D解析：酸性锌锰干电池，锌筒为负极，石墨电极为正极，负极发生失电子的氧化反应，A错误，D正确；原电池工作时，阳离子向正极（石墨电极）方向移动，B错误；发生得电子的还原反应，C错误。4．答案：C解析：转化为MnOOH，Mn由+4价降为+3价，作氧化剂，发生还原反应，A错误；原电池工作时阴离子向负极移动，B错误；温度较低时，反应速率会降低，C正确；转化为MnOOH，Mn由+4价降为+3价，每生成1molMnOOH，转移电子数为，D错误。5．答案：C解析：标注框内Zn和N之间存在配位键，N和C、C和C、C和H之间存在共价键，A正确；放电时Zn为负极，电极反应式为，Zn-TCPP为正极，电极反应式为，则电池总反应为，B正确；充电时Zn为阴极，阴极反应式为来自电解质溶液，C错误；根据放电时负极反应式：知，消耗0.65gZn，即0.01molZn，理论上转移0.02mol电子，D正确。6．答案：B解析：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，即向Pt电极移动，A错误；由分析可知，Pt电极失去电子生成，电解质溶液为KOH水溶液，电极反应为：，B正确；由分析可知，阳极主要反应为：，阴极反应为：，则电解过程中发生的总反应主要为：，反应消耗，生成，电解一段时间后，溶液pH降低，C错误；根据电解总反应：可知，每生成1mol，生成0.5mol，但Pt电极伴随少量生成，发生电极反应：，则生成1mol时得到的部分电子由放电产生提供，所以生成小于0.5mol，D错误。7．答案：B解析：根据分析，电极a为阴极，连接电源负极，A正确；根据分析电解过程中消耗和，而催化阶段被还原成循环使用，故加入Y的目的是补充，维持NaBr溶液为一定浓度，B错误；阴极主要反应为，阳极主要反应为，所以电解总反应式为，C正确；催化阶段，Br元素的化合价由+5价降至-1价，生成1mol得到6mol电子，O元素的化合价由-2价升至0价，生成1mol失去4mol电子，根据得失电子守恒，反应产物物质的量之比，D正确。8．答案：A解析：题给装置为电解池装置，阳极发生氧化反应，阴极发生还原反应。结合题给反应机理可知，b电极上HCHO失电子得到，发生氧化反应，b电极为阳极，则a电极为阴极，发生还原反应。传统电解水过程中每转移可制得，耦合HCHO高效制过程中每转移，阴、阳极均可产生2mol氢气，则相同电量下理论产量是传统电解水的2倍，A错误；a电极为阴极，阴极的电极反应为，B正确；综合图像中的离子交换膜为阴离子交换膜及电解池中阴离子向阳极移动知，通过交换膜向b极区移动，C正确；根据题给反应机理可知，HCHO要先加成1个，再失去1个，才得到HCOOH和1/2，电解质溶液为碱性溶液，则电极反应式为，D正确。9．答案：B解析：根据阳极总反应可知，每消耗4个，电路中通过2，根据电荷守恒，双极膜中有2个向阳极迁移，即阳极区减小，A正确；根据题干信息可知，Cu电极所在的阳极区先后发生反应：、、，可转化为，则阳极总反应式为，C正确；由题干信息知，阴极总反应物为，总产物为，电极反应式为，每生成，电路中通过，双极膜中需有解离出向阴极迁移，B错误；双极膜中解离出的向阴极移动，因此在阴极Pb电极上转化为CHOCOOH的反应为，D正确。10．答案：D解析：发蓝处理是将钢在空气中加热或直接浸在浓氧化性溶液中，使其表面产生极薄的氧化物膜的材料保护技术，A不符合题意；阳极氧化是使阳极材料表面形成一层氧化膜的过程，B不符合题意；表面渗镀是向金属中渗入一种或几种元素以在表面形成一层扩散合金层，C不符合题意；喷涂油漆是利用油漆隔绝空气中的水蒸气和氧气，不形成表面钝化膜，D符合题意。11．答案：D解析：由于金属活动性Zn>Fe，钢铁外壳为正极，锌块为负极，A错误；Zn失去电子，发生还原反应，，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，B错误；由分析得，该方法为牺牲阳极的阴极保护法，C错误；Zn失去电子，发生还原反应：，D正确。12．答案：C解析：Zn比Fe活泼，在氨水中二者可形成原电池，电化学腐蚀的总反应方程式为，氨水浓度越大，生成的速率越快，腐蚀趋势越大，A正确；总反应方程式中有生成，故溶液pH变大，B正确；Zn生成，发生氧化反应，作负极，则Fe作正极，正极上水解离出来的得电子生成氢气，结合电解液为氨水知Fe电极上发生的电极反应式为，C错误；根据总反应方程式，可得关系式：，故每生成标准状况下，消耗0.010molZn，D正确。13．答案：B解析：图1为牺牲阳极的阴极瓮中保护法，牺牲阳极一般为较活泼金属，其作为原电池的负极，其失去电子被氧化；图2为外加电流的阴极保护法，阳极材料为辅助阳极，其通常是惰性电极，其本身不失去电子，电解质溶液中的阴离子在其表面失去电子，如海水中的，A不正确；图2中，外加电压偏高时，钢闸门表面积累的电子很多，除了海水中的放电外，海水中溶解的也会竞争放电，故可发生，B正确；图2为外加电流的阴极保护法，理论上只要能对抗钢闸门表面的腐蚀电流即可，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时保护效果最好；腐蚀电流会随着环境的变化而变化，若外加电压保持恒定不变，则不能保证抵消腐蚀电流，不利于提高对钢闸门的防护效果，C不正确；图1、图2中，当钢闸门表面的腐蚀电流为零时，说明从牺牲阳极或外加电源传递过来的电子阻止了的发生，钢闸门不发生化学反应，但是牺牲阳极和发生了氧化反应，辅助阳极上也发生了氧化反应，D不正确。14．答案：B解析：阴极发生反应：，阳极发生反应：，电解的总反应为，A正确；根据电极反应式，每生成，阳极需要消耗，此时双极膜处需解离出参与反应，B错误；电解总反应中生成的KOH出现在阴极室中，阳极室中KOH的物质的量不发生变化，C正确；“卯榫”结构的双极膜与水的接触面积较大，水可更快解离产生和，进而提高氨生成速率，D正确。15．答案：D解析：电池分析：有机反应中“加氢去氧”的反应为还原反应，“加氧去氢”的反应为氧化反应，据此分析电解池中各电极类型及电极反应如下：电极a上胱氨酸发生得到电子的还原反应，电极a为阴极，A正确；电解池中阳离子移向阴极，则由电极b移向电极a，B正确；电极b上3-甲基吡啶失去电子发生氧化反应转化为烟酸，C正确；根据电极反应式和电子守恒可知阴极生成