天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-37化学能与电能（3）选择题

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天津高考化学三年（2020-2022）模拟题分类汇编-37化学能与电能（3）选择题

一、单选题
1．（2021·天津河北·统考二模）化学在生活、生产、医疗中起到重要作用，下列应用涉及氧化还原反应的是
A．屠呦呦女士利用萃取的方法用乙醚从黄花蒿中提取出青蒿素
B．侯德榜创立侯式制碱法生产碳酸钠和氯化铵
C．传统工艺中利用石英、纯碱、石灰石生产玻璃
D．搭载锂电池的电动汽车成为了新能源的领先者
2．（2021·天津河北·统考二模）能源危机一直以来都是社会普遍的问题，国际能源期刊报道了一种正负电极均利用涉及氢气反应的全氢电池，其工作原理如图所示。下列说法不正确的是

A．电解质溶液中Na+通过离子交换膜向右移动
B．负极的电极反应式：H2-2e-+2OH-=2H2O
C．NaClO4的作用是传导离子并参与电极反应
D．右边吸附层中发生了还原反应
3．（2021·天津南开·统考二模）下列说法不正确的是
A．金刚石、石墨、互为同素异形体
B．电热水器用镁棒防止内胆腐蚀，原理是牺牲阳极的阴极保护法
C．核酸可分为和
D．工业上采用电解的方法治炼金属铝
4．（2021·天津南开·统考二模）锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质溶液为的乙二醇二甲醚()溶液，总反应为，放电产物沉积在正极，工作原理如图所示：

下列说法正确的是
A．外电路电子由b流向a
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解质溶液可用的乙醇溶液代替
D．正极的电极反应式为
5．（2021·天津南开·统考二模）“吹出法”是工业上常用的一种海水提溴技术，该技术主要流程如下：

下列有关说法不正确的是
A．氧化1所用的氯气可通过电解饱和溶液制得
B．吹出后剩余溶液中可能大量存在的离子有、、、
C．吸收过程发生反应的离子方程式为
D．氧化2所得溶液可通过萃取分离出溴
6．（2021·天津河东·统考二模）利用Na2CO3和碳纳米管组装Na-CO2二次电池(加下图所示)。b电极中的碳纳米管可作导体、反应物和CO2通道等。电池的总反应：3CO2+4Na 2Na2CO3+C

下列关于该电池的说法不正确的是
A．放电时，电解液中的Na+向b电极移动
B．电池组装后，在使用前必须先充电
C．用水配制该电池的电解液
D．充电时，b极反应为2Na2CO3+C-4e-= 4Na++3CO2↑
7．（2021·天津·三模）含苯乙烯的废水排放会对环境造成严重污染，目前常采用电解法进行处理，其工作原理如图(电解液是含苯乙烯和硫酸的废水，pH=6.2)。已知：·OH(羟基自由基)具有很强的氧化性，可以将苯乙烯氧化成CO2和H2O，下列说法错误的是

A．图中微粒X的化学式为H+
B．阴极的电极反应式为：O2＋4H＋＋4e-=2H2O
C．锁链式反应的方程式为：C8H8＋40·OH=8CO2＋24H2O
D．26gC8H8被羟基自由基完全氧化成CO2和H2O，转移的电子数为NA
8．（2021·天津和平·统考二模）下列说法正确的是
A．电解精炼铜时，若转移NA个电子，则阳极减少的质量为64g
B．合成氨生产中将NH3液化分离，可加快正反应速率，提高H2的转化率
C．2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)常温下能自发进行，则该反应的△H>0
D．常温下Ksp[Al(OH)3]=1×10-33，欲使c(Al3+)=1×10-6mol·L-1需调溶液的pH≥5
9．（2021·天津和平·统考二模）电化学脱硫在金属冶炼和废水处理中均有应用，一种电化学脱硫工作原理示意图如图所示。该装置工作时，下列说法正确的是

A．a为直流电源正极
B．阴极区溶液pH减小
C．Mn2+、Mn3+之间转化可加快电子转移
D．导线中流过4.5mole-同时阳极区溶液质量增加44g
10．（2021·天津河西·统考二模）电解精炼铜的废液中含有大量的、，下图为用惰性电极回收废液中铜、浓缩溶液的装置示意图。下列说法正确的是

A．交换膜m为阴离子交换膜
B．若电极a改为Cu，仍可达到预期实验目的
C．b极电极反应式：
D．当获得1L 0.5 溶液时，最多回收25.6g Cu
11．（2021·天津河北·统考一模）利用电解技术，以氯化氢为原料回收氯气的过程如下图所示，下列说法不正确的是

A．由阳极区向阴极区迁移
B．阴极电极反应：
C．阳极电极反应：
D．阴极区发生的反应有：
12．（2021·天津河东·统考一模）下列方程式与所给事实相符的是
A．用过量NaOH溶液脱除烟气中的SO2：
B．电镀铜的阴极反应：Cu2++2e-=Cu
C．向AgNO3溶液中加入过量水：
D．用食醋处理水垢[主要成分CaCO3和Mg(OH)2]   ；
13．（2021·天津武清·统考一模）最近科学家采用碳基电极材料设计了一种电解氯化氢回收氯气的新工艺，其原理如图，下列说法错误的是

A．电源b端为正极
B．对总反应起催化作用
C．阳极发生的电极反应式为
D．电路中转移，需要消耗(标准状况)
14．（2021·天津河西·统考一模）在NHPI介质中苯甲醇可转化为苯甲醛，其原理如图所示。下列说法不正确的是

A．PINO是中间产物 B．石墨电极做阴极材料
C．苯甲醇在阴极区域被还原 D．阳极反应式：Ni2+-e-=Ni3+
15．（2021·天津河西·统考一模）部分含氯物质的分类与相应氯元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是

A．电解a溶液时阴极可得b B．物质c可作自来水消毒剂
C．物质d的化学式为HClO3 D．溶液e具有很强的还原性
16．（2021·天津红桥·统考一模）新型Na-CO2电池工作原理如图所示。下列有关说法正确的是

A．放电时，钠电极的电极反应为Na – e-=Na+
B．放电时，从负极迁移到正极
C．充电时，碳纳米管电极连接电源的负极
D．充电时，新型Na-CO2电池可以释放氧气
17．（2021·天津河东·统考一模）在N-羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)介质中，可实现醇向醛的转化，原理如图。下列说法错误的是

A．理论上NHPI的总量在反应前后不变
B．海绵Ni电极作阳极
C．总反应为+ H2↑
D．每消耗1 mmol苯甲醇，产生22.4 mL氢气
18．（2021·天津·统考一模）近期，天津大学化学团队以CO2与辛胺为原料实现了甲酸和辛腈的高选择性合成，装置工作原理如图。下列说法正确的是

A．Ni2P电极与电源负极相连
B．辛胺转化为辛腈发生了还原反应
C．In/In2O3－x电极上可能有副产物H2生成
D．在In/In2O3－x电极上发生的反应为CO2+H2O－2e－=HCOO－+OH－
19．（2021·天津·二模）一种太阳能电池的工作原理如图所示，电解质为铁氰化钾K3[Fe(CN)6]和亚铁氰化钾K4[Fe(CN)6]的混合溶液。下列说法不正确的是

A．K+ 移向催化剂b
B．催化剂a表面发生的化学反应：-e-=
C．在催化剂b表面被氧化
D．电解池溶液中的和浓度基本保持不变
20．（2021·天津和平·统考三模）某种浓差电池的装置如下图所示，碱液室中加入电石渣浆液[主要成分为Ca(OH)2]，酸液室通入CO2(以NaCl为支持电解质)，产生电能的同时可生产纯碱等物质。下列叙述错误的是（    ）

A．电子由M极经外电路流向N极
B．N电极区的电极反应式为2H++2e－=H2↑
C．在碱液室可以生成 NaHCO3、Na2CO3
D．放电一段时间后，酸液室溶液pH增大
21．（2020·天津·模拟预测）我国科学家利用碳酸钠和碳纳米管为复合电极，以熔融的钠盐为电解质，制备出无钠预填装的电池，反应原理为。下列叙述错误的是
A．放电时电解质中向电池的正极聚集
B．放电时，正极反应为
C．充电时阴极的电极反应为
D．火星大气中含有二氧化碳，该电池有望为火星探测提供电化学能源系统
22．（2020·天津·模拟预测）某种新型热激活电池的结构与工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．电池加热时，电子由电极a经过导线流向电极b
B．电池加热时，电极a的电势比电极b的高
C．可加入适量NaOH溶液使电解质溶液的导电性增大
D．为了保证电池持久工作，理论上应不断地向电解质中补充Fe2+
23．（2020·天津·模拟预测）一种新型镁硫电池的工作原理如图所示。下列说法正确的是

A．该电池使用碱性电解质水溶液
B．充电时，电子从硫电极流出
C．使用的隔膜是阴离子交换膜
D．放电时，正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-=4MgS2
24．（2020·天津·模拟预测）进入实验室后，一切行动听指挥。不听老师指挥或者不听课的同学就容易做错这一题。下列实验设计或实验现象描述正确的是
①水溶液中，K2Cr2O7存在以下平衡：Cr2O+H2OCrO+2H+，加入2-3滴NaOH溶液，溶液变黄
②探究温度对反应速率的影响：在两支试管中分别混合等体积、同浓度的Na2S2O3溶液和稀硫酸，一支放在热水中，另一支放在冰水中，观察出现浑浊的先后
③[Cu(H2O)4]2+(蓝色)+4C1-[CuCl4]2-(黄色)+4H2OΔH>0，升高温度，溶液由蓝色变成黄色
④把装有NO2与N2O4混合气体的平衡球一端置于冷水，一端置于热水中，置于冷水中的颜色更深
⑤实验室用足量的Zn和稀硫酸反应制备H2，加入几滴CuSO4溶液，反应速率加快，产生H2的量不变
A．②④⑤ B．②③⑤ C．①⑤ D．①②④
25．（2020·天津北辰·统考二模）科研人员借助太阳能；将H2S转化为可以再利用的S和H2工作原理如图所示，下列叙述正确的是

A．该电池能实现化学能转化为光能
B．a电极的电极反应：2H++2e-=H2↑
C．光照后，b电极的电极反应:H2S-2e-=2H++S
D．a电极区溶液的pH增大
26．（2020·天津·统考二模）某小组拟采用电化学渗析法处理含大量磷酸二氢铵(NH4H2PO4)的废水，并提取化工产品氨水和磷酸。装置如图所示。下列说法正确的是

A．膜1为阴离子交换膜，膜2为阳离子交换膜
B．左侧电极上的电极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑
C．相同条件下，X、Y体积比为1：2
D．每转移1mol电子理论上生成98gH3PO4
27．（2020·天津·模拟预测）熔融钠-硫电池性能优良，是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为(x=5~3，难溶于熔融硫)，下列说法错误的是

A．Na2S4的电子式为
B．放电时正极反应为
C．Na和Na2Sx分别为电池的负极和正极
D．该电池是以为隔膜的二次电池
28．（2020·天津和平·三模）下图是常温钠离子全固态浓差电池工作示意图。正极材料为层状含钠过渡金属氧化物，负极为钠锡合金(Na15Sn4)。下列说法合理的是(     )。

A．该电池工作时不发生氧化还原反应 B．放电时，负极的反应为：Na15Sn4-15e-=15Na++4Sn
C．充电时，Na+会被吸附进入过渡金属氧化层 D．充电时，a极接电源的负极，b极接电源的正极
29．（2020·天津和平·三模）下列解释事实的化学用语不正确的是
A．[Ag(NH3)2]OH溶液呈碱性：[Ag(NH3)2]OH=[Ag(NH3)2]++OH-
B．向Cu(OH)2沉淀中加入氨水溶解：Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-
C．电解NaCl溶液，阴极区溶液pH增大：2H2O + 2e-=H2↑+ 2OH-
D．钢铁发生吸氧腐蚀，负极反应为：Fe－3e-= Fe3+
30．（2020·天津河西·统考二模）下列对生铁片锈蚀对比实验的分析正确的是（    ）
序号
①
②
③
实验



现象
8小时未观察到明显锈蚀
8小时未观察到明显锈蚀
1小时观察到明显锈蚀

A．对比实验①②③，说明苯能隔绝O2
B．实验①中，生铁片未见明显锈蚀的主要原因是缺少O2
C．实验②中，NaCl溶液中溶解的O2不足以使生铁片明显锈蚀
D．实验③中，属于铁的吸氧腐蚀，负极反应：O2+4e-+2H2O=4OH-

参考答案：
1．D
【详解】
A．用乙醚从黄花蒿中提取出青蒿素是利用青蒿素在不同溶剂中溶解度不同的性质，为物理变化，与氧化还原反应无关，故A不选；
B．侯式制碱法是将氨气和二氧化碳先后通入饱和氯化钠溶液中，发生复分解反应得到碳酸氢钠，最终得碳酸钠和氯化铵，与氧化还原反应无关，故B不选；
C．传统工艺中利用石英、纯碱、石灰石为原料生产玻璃，二氧化硅与碳酸钠生成硅酸钠和二氧化碳，二氧化硅与碳酸钙生成硅酸钙和二氧化碳，最终得到玻璃，反应均不是氧化还原反应，故C不选；
D．搭载锂电池的电动汽车，形成了原电池，涉及氧化还原反应，故D正确；
答案为D。
2．C
【分析】根据图中电子转移方向，可以判断出电池左侧为负极，发生氧化反应，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，电池右侧为正极，发生还原反应，电极反应式为2H++2e-=H2↑。
【详解】A．电解质溶液中，Na+通过离子交换膜向正极移动，即向右移动，A正确；
B．电池左侧为负极，电极反应式为H2-2e-+2OH-=2H2O，B正确；
C．经分析，NaClO4不参与电极反应，C错误；
D．右边吸附层得到电子，发生还原反应，D正确；
故选C。
3．D
【详解】A．金刚石、石墨、都是碳元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故A正确；
B．镁的金属性强于铁，镁铁在溶液中构成原电池时，镁做负极被损耗，铁做正极被保护，则电热水器用镁棒防止内胆腐蚀的原理是牺牲阳极的阴极保护法，故B正确；
C．天然存在的核酸可分为脱氧核糖核酸DNA和核糖核酸RNA，故C正确；
D．氯化铝是共价化合物，熔融状态不导电，则工业上采用电解熔融氧化铝的方法治炼金属铝，故D错误；
故选D。
4．D
【分析】电解质为LiClO4的乙二醇二甲醚溶液，总反应为xLi+CFx═xLiF+C，负极为Li，负极上Li失电子生成Li+，正极为CFx，正极反应为CFx+xe-+xLi+═xLiF+C，据此分析解答。
【详解】A．由上述分析可知，负极为Li，电子由负极流向正极，即a流向b，故A错误；
B．Li+通过离子交换膜在正极上形成LiF，所以交换膜为阳离子交换膜，故B错误；
C．Li是活泼金属能与乙醇反应，所以不能乙醇溶液代替，故C错误；
D．由分析可知，正极的电极反应为：，故D正确。
答案选D。
5．B
【分析】由题给流程可知，足量氯气与海水中的溴离子发生置换反应生成溴，用热空气将生成的溴吹出，用二氧化硫的水溶液吸收吹出的溴，溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，向硫酸和氢溴酸中通入氯气，氯气与溶液中氢溴酸发生置换反应生成溴，用合适的有机溶剂萃取溴水中的溴，分液得到溴的有机溶液，蒸馏有机溶液得到液溴。
【详解】A．电解饱和氯化钠溶液可以生成氢氧化钠、氢气和氯气，则氧化1所用的氯气可通过电解饱和氯化钠溶液制得，故A正确；
B．由分析可知，向海水中通入足量氯气，则吹出后剩余溶液中不可能存在溴离子，故B错误；
C．吸收过程发生的反应为溴与二氧化硫水溶液反应生成硫酸和氢溴酸，反应的离子方程式为，故C正确；
D．由分析可知，氧化2所得溶液可通过萃取、分液的方法分离出溴，故D正确；
故选B。
6．C
【分析】电池的总反应：3CO2+4Na2Na2CO3+C，放电时，Al复合电极做负极，失电子，碳纳米管做正极，得电子；充电时Al复合电极做阴极，得电子，碳纳米管做阳极，失电子。
【详解】A．放电时，电解液中的阳离子向正极移动，所以Na+向b电极移动，A正确；
B．电池组装后，Al复合电极无Na单质，不能直接放电，所以在使用前必须先充电，B正确；
C．电池使用过程中有很活泼的钠单质存在，会与水剧烈反应，所以不可用水配制该电池的电解液，C错误；
D．总反应为：3CO2+4Na2Na2CO3+C，充电时，b极为阳极，所以电极反应为2Na2CO3+C-4e-= 4Na++3CO2↑，D正确；
答案选C。
7．D
【分析】根据图象可知，阳极水失电子生成·OH和H+，阳极区·OH氧化苯乙烯为CO2、H2O，阴极上溶解氧得电子，与氢离子反应生成水，则X为H+，Y为H2O。
【详解】A．分析可知，图中微粒X的化学式为H+，A说法正确；
B．阴极上溶解氧得电子，与氢离子反应生成水，电极反应式为：O2+4H＋+4e-=2H2O，B说法正确；
C．阳极区·OH氧化苯乙烯为CO2、H2O，锁链式反应的方程式为：C8H8+40·OH=8CO2+24H2O，C说法正确；
D．根据方程式C8H8+40·OH=8CO2+24H2O，转移40个电子，有1个C8H8被完全氧化，则26gC8H8被羟基自由基完全氧化成CO2和H2O，转移10mol电子，即电子数为10NA，D说法错误；
答案为D。
8．D
【详解】A．阳极材料为粗铜，含有Fe、Zn等杂质，电解过程中Fe、Zn和Cu都要溶解，故转移NA个电子时，阳极减少的质量一定不为64g，故A错误；
B．合成氨生产中将NH3液化分离，减小了生成物的浓度，平衡向反应正方向移动，提高了H2的转化率，由于浓度减小，反应速率减小，故B错误；
C．2Na2O2(s)+2CO2(g)=2Na2CO3(s)+O2(g)， 该反应的△S