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五年（2019-2023）年高考真题分项汇编
专题 08 电化学及其应用
〖2023年高考真题〗
考点一 原电池的工作原理及应用
1．（2023·全国乙卷）室温钠-硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠-硫电
池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为
另一电极。工作时，在硫电极发生反应： S+e-→ S ， S +e-→S ，2Na++ S +2(1- )e-→NaS
8 2 x
下列叙述错误的是
A．充电时Na+从钠电极向硫电极迁移
B．放电时外电路电子流动的方向是a→b
C．放电时正极反应为：2Na++ S+2e-→NaS
8 2 x
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
2．（2023·新课标卷）一种以 和 为电极、 水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。
放电时， 可插入 层间形成 。下列说法错误的是
A．放电时 为正极
B．放电时 由负极向正极迁移
C．充电总反应：
D．充电阳极反应：
3．（2023·山东卷）利用热再生氨电池可实现 电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两
室均预加相同的 电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是A．甲室 电极为正极
B．隔膜为阳离子膜
C．电池总反应为：
D． 扩散到乙室将对电池电动势产生影响
4．（2023·辽宁卷）某低成本储能电池原理如下图所示。下列说法正确的是
A．放电时负极质量减小
B．储能过程中电能转变为化学能
C．放电时右侧 通过质子交换膜移向左侧
D．充电总反应：
考点二 电解池的工作原理及应用
5．（2023·全国甲卷）用可再生能源电还原 时，采用高浓度的 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
A．析氢反应发生在 电极上
B． 从 电极迁移到 电极
C．阴极发生的反应有：D．每转移 电子，阳极生成 气体(标准状况)
6．（2023·湖北卷）我国科学家设计如图所示的电解池，实现了海水直接制备氢气技术的绿色化。该装置
工作时阳极无 生成且KOH溶液的浓度不变，电解生成氢气的速率为 。下列说法错误的是
A．b电极反应式为
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解时海水中动能高的水分子可穿过PTFE膜
D．海水为电解池补水的速率为
7．（2023·浙江卷）氯碱工业能耗大，通过如图改进的设计可大幅度降低能耗，下列说法不正确的是
A．电极A接电源正极，发生氧化反应
B．电极B的电极反应式为：
C．应选用阳离子交换膜，在右室获得浓度较高的 溶液
D．改进设计中通过提高电极B上反应物的氧化性来降低电解电压，减少能耗
8．（2023·辽宁卷）某无隔膜流动海水电解法制 的装置如下图所示，其中高选择性催化剂 可抑制
产生。下列说法正确的是A．b端电势高于a端电势 B．理论上转移 生成
C．电解后海水 下降 D．阳极发生：
9．（2023·北京卷）回收利用工业废气中的 和 ，实验原理示意图如下。
下列说法不正确的是
A．废气中 排放到大气中会形成酸雨
B．装置a中溶液显碱性的原因是 的水解程度大于 的电离程度
C．装置a中溶液的作用是吸收废气中的 和
D．装置 中的总反应为
〖2022年高考真题〗
考点一 原电池的工作原理及应用
10．（2022·湖南卷）海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。下列说法错
误的是
A．海水起电解质溶液作用B．N极仅发生的电极反应：
C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能
D．该锂-海水电池属于一次电池
考点二 电解池的工作原理及应用
11．（2022·广东卷）以熔融盐为电解液，以含 和 等的铝合金废料为阳极进行电解，实现 的
再生。该过程中
A．阴极发生的反应为 B．阴极上 被氧化
C．在电解槽底部产生含 的阳极泥 D．阳极和阴极的质量变化相等
12．（2022·天津卷）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
13．（2022·海南卷）一种采用 和 为原料制备 的装置示意图如下。
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
14．（2022·辽宁卷）如图，c管为上端封口的量气管，为测定乙酸溶液浓度，量取 待测样品加入
b容器中，接通电源，进行实验。下列说法正确的是
A．左侧电极反应：
B．实验结束时，b中溶液红色恰好褪去
C．若c中收集气体 ，则样品中乙酸浓度为
D．把盐桥换为U形铜导线，不影响测定结果
15．（2022·重庆卷）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WO /WO 数量不变
C．消耗1mol氧气，可得到1mol硝酮 D．外电路通过1mol电子，可得到1mol水
16．（2022·北京卷）利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
序
装置示意图 电解质溶液 实验现象
号
0.1mol/LCuSO 阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固体，气体
4
①
+少量HSO 减少。经检验电解液中有
2 40.1mol/LCuSO 阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红色固
4
②
+过量氨水 体。经检验电解液中无 元素
下列说法不正确的是
A．①中气体减少，推测是由于溶液中 减少，且 覆盖铁电极，阻碍 与铁接触
B．①中检测到 ，推测可能发生反应：
C．随阴极析出 ，推测②中溶液 减少， 平衡逆移
D．②中 生成 ，使得 比①中溶液的小， 缓慢析出，镀层更致密
考点三 化学电源 多池和多室电化学装置
17．（2022·全国甲卷）一种水性电解液Zn-MnO 离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以
2
Zn(OH) 存在)。电池放电时，下列叙述错误的是
A．Ⅱ区的K+通过隔膜向Ⅲ区迁移
B．Ⅰ区的SO 通过隔膜向Ⅱ区迁移
C． MnO 电极反应：MnO +2e-+4H+=Mn2++2H O
2 2 2
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO+4H+=Zn(OH) +Mn2++2H O
2 2
18．（2022·福建卷）一种化学“自充电”的锌-有机物电池，电解质为 和 水溶液。将
电池暴露于空气中，某电极无需外接电源即能实现化学自充电，该电极充放电原理如下图所示。下列说法
正确的是A．化学自充电时， 增大
B．化学自充电时，电能转化为化学能
C．化学自充电时，锌电极反应式：
D．放电时，外电路通过 电子，正极材料损耗
19．（2022·全国乙卷） 电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近年来科学家研
究了一种光照充电 电池(如图所示)。光照时，光催化电极产生电子 和空穴 ，驱动阴极反应
和阳极反应(Li O+2h+=2Li++O )对电池进行充电。下列叙述错误的是
2 2 2
A．充电时，电池的总反应
B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关
C．放电时，Li+从正极穿过离子交换膜向负极迁移
D．放电时，正极发生反应
20．（2022·广东卷）科学家基于 易溶于 的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可
作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为： 。下列说法正确的
是A．充电时电极b是阴极
B．放电时 溶液的 减小
C．放电时 溶液的浓度增大
D．每生成 ，电极a质量理论上增加
21．（2022·浙江卷）通过电解废旧锂电池中的 可获得难溶性的 和 ，电解示意图如下
(其中滤布的作用是阻挡固体颗粒，但离子可自由通过。电解过程中溶液的体积变化忽略不计)。下列说法
不正确的是
A．电极A为阴极，发生还原反应
B．电极B的电极发应：
C．电解一段时间后溶液中 浓度保持不变
D．电解结束，可通过调节 除去 ，再加入 溶液以获得
22．（2022·辽宁卷）某储能电池原理如图。下列说法正确的是A．放电时负极反应：
B．放电时 透过多孔活性炭电极向 中迁移
C．放电时每转移 电子，理论上 吸收
D．充电过程中， 溶液浓度增大
23．（2022·山东卷）设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成 ，
将废旧锂离子电池的正极材料 转化为 ，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲
室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是
A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大
B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C．乙室电极反应式为
D．若甲室 减少 ，乙室 增加 ，则此时已进行过溶液转移
考点四 金属的腐蚀与防护
24．（2022·辽宁卷）镀锌铁钉放入棕色的碘水中，溶液褪色；取出铁钉后加入少量漂白粉，溶液恢复棕色；
加入 ，振荡，静置，液体分层。下列说法正确的是
A．褪色原因为 被 还原 B．液体分层后，上层呈紫红色
C．镀锌铁钉比镀锡铁钉更易生锈 D．溶液恢复棕色的原因为 被氧化〖2021年高考真题〗
考点一 原电池的工作原理及应用
25．（2021·广东）火星大气中含有大量 ，一种有 参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器
供电。该电池以金属钠为负极，碳纳米管为正极，放电时
A．负极上发生还原反应 B． 在正极上得电子
C．阳离子由正极移向负极 D．将电能转化为化学能
考点二 电解池的工作原理及应用
26．（2021·全国乙）沿海电厂采用海水为冷却水，但在排水管中生物的附着和滋生会阻碍冷却水排放并降
低冷却效率，为解决这一问题，通常在管道口设置一对惰性电极(如图所示)，通入一定的电流。
下列叙述错误的是
A．阳极发生将海水中的 氧化生成 的反应
B．管道中可以生成氧化灭杀附着生物的
C．阴极生成的 应及时通风稀释安全地排入大气
D．阳极表面形成的 等积垢需要定期清理
27．（2021·全国甲）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可果用如下图所示的电化学装置合成。图中的双极
膜中间层中的 解离为 和 ，并在直流电场作用下分别问两极迁移。下列说法正确的是
A． 在上述电化学合成过程中只起电解质的作用B．阳极上的反应式为： +2H++2e-= +H O
2
C．制得 乙醛酸，理论上外电路中迁移了 电子
D．双极膜中间层中的 在外电场作用下向铅电极方向迁移
28．（2021·广东）钴( )的合金材料广泛应用于航空航天、机械制造等领域。如图为水溶液中电解制备
金属钴的装置示意图。下列说法正确的是
A．工作时，Ⅰ室和Ⅱ室溶液的 均增大
B．生成 ，Ⅰ室溶液质量理论上减少
C．移除两交换膜后，石墨电极上发生的反应不变
D．电解总反应：
考点三 化学电源 多池和多室电化学装置
29．（2021·山东）以KOH溶液为离子导体，分别组成CHOH—O、NH—O、(CH)NNH—O 清洁燃料
3 2 2 4 2 3 2 2 2
电池，下列说法正确的是
A．放电过程中，K+均向负极移动
B．放电过程中，KOH物质的量均减小
C．消耗等质量燃料，(CH)NNH—O 燃料电池的理论放电量最大
3 2 2 2
D．消耗1molO 时，理论上NH—O 燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L
2 2 4 2
30．（2021·河北）K—O 电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说
2
法错误的是
A．隔膜允许K+通过，不允许O 通过
2
B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极C．产生1Ah电量时，生成KO 的质量与消耗O 的质量比值约为2.22
2 2
D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水
31．（2021·湖南）锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的
备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所：
下列说法错误的是
A．放电时，N极为正极
B．放电时，左侧贮液器中 的浓度不断减小
C．充电时，M极的电极反应式为
D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过
32．（2021·浙江）某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时 得电子
成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为 薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是
A．充电时，集流体A与外接电源的负极相连
B．放电时，外电路通过 电子时， 薄膜电解质损失
C．放电时，电极B为正极，反应可表示为
D．电池总反应可表示为
〖2020年高考真题〗
考点一 电解池的工作原理及应用33.（2020·新课标Ⅱ）电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的
示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO 薄膜中，生成AgWO，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙
3 x 3
述错误的是
A. Ag为阳极 B. Ag+由银电极向变色层迁移
C. W元素的化合价升高 D. 总反应为：WO+xAg=AgWO
3 x 3
34.（2020·浙江卷）电解高浓度 (羧酸钠)的 溶液，在阳极 放电可得到 (烷
烃)。下列说法不正确的是( )
A. 电解总反应方程式：
B. 在阳极放电，发生氧化反应
C. 阴极的电极反应：
D. 电解 、 和 混合溶液可得到乙烷、丙烷和丁烷
35.（2020·山东卷）采用惰性电极，以去离子水和氧气为原料通过电解法制备双氧水的装置如下图所示。
忽略温度变化的影响，下列说法错误的是
A. 阳极反应 为
B. 电解一段时间后，阳极室的pH未变
C. 电解过程中，H+由a极区向b极区迁移
D. 电解一段时间后，a极生成的O 与b极反应的O 等量
2 2
考点二 化学电源 多池和多室电化学装置
36.（2020·新课标Ⅰ）科学家近年发明了一种新型Zn−CO 水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和
2
选择性催化材料，放电时，温室气体CO 被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新
2
途径。下列说法错误的是
A. 放电时，负极反应为
B. 放电时，1 mol CO 转化为HCOOH，转移的电子数为2 mol
2
C. 充电时，电池总反应为
D. 充电时，正极溶液中OH−浓度升高
37.（2020·新课标Ⅲ）一种高性能的碱性硼化钒(VB )—空气电池如下图所示，其中在VB 电极发生反应：
2 2
该电池工作时，下列说法错误的是
A. 负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L(标准状况)O 参与反应
2
B. 正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高
C. 电池总反应为
D. 电流由复合碳电极经负载、VB 电极、KOH溶液回到复合碳电极
2
38.（2020·天津卷）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. Na S 的电子式为
2 4
B. 放电时正极反应为
C. Na和NaS 分别为电池的负极和正极
2 x
D. 该电池是以 为隔膜的二次电池
39.（2020·山东卷）微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置，利用微生物处理有机废水获得电能，
同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水，采用惰性电极，用下图装置处理有机废水(以含 CHCOO-
3
的溶液为例)。下列说法错误的是
A. 负极反应为
B. 隔膜1为阳离子交换膜，隔膜2为阴离子交换膜
C. 当电路中转移1mol电子时，模拟海水理论上除盐58.5g
D. 电池工作一段时间后，正、负极产生气体的物质的量之比为2:1
考点三 金属的腐蚀与防护
40.（2020·江苏卷）将金属M连接在钢铁设施表面，可减缓水体中钢铁设施的腐蚀。在题图所示的情境中，
下列有关说法正确的是
A. 阴极的电极反应式为
B. 金属M的活动性比Fe的活动性弱C. 钢铁设施表面因积累大量电子而被保护
D. 钢铁设施在河水中的腐蚀速率比在海水中的快
〖2019年高考真题〗
考点一 化学电源 多池和多室电化学装置
41．[2019·新课标Ⅰ卷]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之
间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是
A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能
B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H+2MV2+ 2H++2MV+
2
C．正极区，固氮酶为催化剂，N 发生还原反应生成NH
2 3
D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动
42．[2019·新课标Ⅲ卷]为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn（3D−Zn）可以
高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D−Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。电池反
应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H O(l) ZnO(s)+2Ni(OH) (s)。
2 2
下列说法错误的是
A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高
B．充电时阳极反应为Ni(OH) (s)+OH−(aq)−e−===NiOOH(s)+H O(l)
2 2
C．放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−===ZnO(s)+H O(l)
2
D．放电过程中OH−通过隔膜从负极区移向正极区
43. [2019·浙江卷]化学电源在日常生活和高科技领域中都有广泛应用。下列说法不正确的是
A. Zn2+向Cu电极方向移动，Cu电极附近溶液中H+浓度增加B. 正极的电极反应式为Ag O＋2e−＋HO 2Ag＋2OH−
2 2
C. 锌筒作负极，发生氧化反应，锌筒会变薄
D. 使用一段时间后，电解质溶液的酸性减弱，导电能力下降
44．[2019·天津卷]我国科学家研制了一种新型的高比能量锌−碘溴液流电池，其工作原理示意图如下。图
中贮液器可储存电解质溶液，提高电池的容量。
下列叙述不正确的是（ ）
A．放电时，a电极反应为
B．放电时，溶液中离子的数目增大
C．充电时，b电极每增重 ，溶液中有 被氧化
D．充电时，a电极接外电源负极
考点二 金属的腐蚀与防护
45．[2019`江苏卷]将铁粉和活性炭的混合物用NaCl溶液湿润后，置于如图所示装置中，进行铁的电化学
腐蚀实验。下列有关该实验的说法正确的是A．铁被氧化的电极反应式为Fe−3e− Fe3+
B．铁腐蚀过程中化学能全部转化为电能
C．活性炭的存在会加速铁的腐蚀
D．以水代替NaCl溶液，铁不能发生吸氧腐蚀
