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专题07 电化学及其应用
考点
三年考情（2022-2024）
命题趋势
考点1 电化学
及其应用
◆原电池、化学电源：2024 安徽卷、2024 全国甲
卷、2024 新课标卷、2024 河北卷、2024 江苏卷、
2024 北京卷、2023 广东卷、2023 全国乙卷、2023
新课标卷、2023 山东卷、2023 辽宁卷、2022 全国
甲卷、2022 全国乙卷、2022 福建卷、2022 广东
卷、2022 浙江卷、2022 辽宁卷、2022 山东卷、
2022 湖南卷
◆电解池的工作原理及应用：2024 黑吉辽卷、
2024 湖北卷、2024 山东卷、2024 湖南卷、2024 甘
肃卷、2024 广东卷、2023 全国甲卷、2023 湖北
卷、2023 辽宁卷、2023 北京卷、2023 广东卷、
2023 湖南卷、2023 浙江卷、2022 广东卷、2022 天
津卷、2022 海南卷、2022 辽宁卷、2022 重庆卷、
2022 湖北卷、2022 北京卷、2022 河北卷、2022 浙
江卷
◆金属的腐蚀与防护：2024 浙江卷、2024 广东
卷、2022 辽宁卷、2022 河北卷、2022 湖北卷、
2022 广东卷
高考对于电化学板块内容的考查变
化变化不大，主要考查陌生的原电
池装置和电解池装置的分析，对于
电解池的考查概率有所提高，特别
是利用电解池生产化工品和处理环
境污染物成为命题特点。问题的落
脚点主要是在电极的极性判断、两
极发生的反应情况和电解液成分的
参与情况这些问题上。
考法01 原电池、化学电源
1. (2024·安徽卷)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Zn 为电极，以ZnSO4和KI 混合液为电解质溶液。下列说法错误
的是
1
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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Zn2+主要来自Zn-TCPP
D. 放电时，消耗0.65gZn，理论上转移0.02mol 电子
2.（2024·全国甲卷） 科学家使用δ-MnO2研制了一种MnO2-Zn 可充电电池(如图所示)。电池工作一段时间
后，MnO2电极上检测到MnOOH 和少量ZnMn2O4。下列叙述正确的是
A. 充电时，Zn2+向阳极方向迁移
B.充电时，会发生反应Zn+MnO2=ZnMn2O4
C. 放电时，正极反应有MnO2+H2O2+e-=MnOOH+OH-
D.放电时，Zn 电极质量减少0.65gl，MnO2电极生成了0.020molMnOOH
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
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→a
4. (2024·河北卷)我国科技工作者设计了如图所示的可充电
电池，以
为电解质，电解
液中加入1，3-丙二胺(
)以捕获
，使放电时
还原产物为
。该设计克服了
导
电性差和释放
能力差的障碍，同时改善了
的溶剂化环境，提高了电池充放电循环性能。
2
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下列说法错误的是
A. 放电时，电池总反应为
B. 充电时，多孔碳纳米管电极与电源正极连接
C. 充电时，电子由
电极流向阳极，
向阴极迁移
D 放电时，每转移
电子，理论上可转化
5. (2024·江苏卷)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
6．(2024·北京卷)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
7．（2023·广东卷）负载有
和
的活性炭，可选择性去除
实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列
3
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说法正确的是
A．
作原电池正极
B．电子由
经活性炭流向
C．
表面发生的电极反应：
D．每消耗标准状况下
的
，最多去除
8．（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：
S8+e-→
S
，
S
+e-→S
，2Na++
S
+2(1-
)e-→Na2Sx
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++
S8+2e-→Na2Sx
D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能
9．（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：
10．（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
4
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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
11．（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：
12．（2022·全国甲卷）一种水性电解液Zn-MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH 溶液中，Zn2+以
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． MnO2电极反应：MnO2+2e-+4H+=Mn2++2H2O
D．电池总反应：Zn+4OH-+MnO2+4H+=Zn(OH)
+Mn2++2H2O
5
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13．（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
14．（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(Li2O2+2h+=2Li++O2)对电池进行充电。下列叙述错误的是
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
15．（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
6
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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
16．（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
17．（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
7
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D．充电过程中，
溶液浓度增大
18．（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
19．（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
考法02 电解池的工作原理及应用
20. (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
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
8
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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：
21. (2024·湖北卷)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
22. (2024·山东卷)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
9
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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
23. (2024·湖南卷)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
的同时，生成
24. (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：
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C. 工作时
从多孔电极1 迁移到多孔电极2
D. 理论上电源提供
能分解
25. (2024·广东卷)一种基于氯碱工艺的新型电解池(下图)，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：
B. 阴极区溶液中
浓度逐渐升高
C. 理论上每消耗
，阳极室溶液减少
D. 理论上每消耗
，阴极室物质最多增加
26．（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)
27．（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
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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
28．（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：
29．（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
30．（2023·广东卷）用一种具有“卯榫”结构的双极膜组装电解池(下图)，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
12
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正确的是
A．电解总反应：
B．每生成
，双极膜处有
的
解离
C．电解过程中，阳极室中
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
31．（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
32．（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
33．（2022·海南卷）一种采用
和
为原料制备
的装置示意图如下。
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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
34．（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
35．（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。
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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
36．（2023·湖南卷）葡萄糖酸钙是一种重要的补钙剂，工业上以葡萄糖、碳酸钙为原料，在溴化钠溶液中
采用间接电氧化反应制备葡萄糖酸钙，其阳极区反应过程如下：
下列说法错误的是
A．溴化钠起催化和导电作用
B．每生成
葡萄糖酸钙，理论上电路中转移了
电子
C．葡萄糖酸能通过分子内反应生成含有六元环状结构的产物
D．葡萄糖能发生氧化、还原、取代、加成和消去反应
37．（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
38．（2023·浙江卷）在熔融盐体系中，通过电解
和
获得电池材料
，电解装置如图，下列
说法正确的是
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A．石墨电极为阴极，发生氧化反应
B．电极A 的电极反应：
C．该体系中，石墨优先于
参与反应
D．电解时，阳离子向石墨电极移动
39．（2022·湖北卷）含磷有机物应用广泛。电解法可实现由白磷直接制备
，过程如图所示(
为甲基)。下列说法正确的是
A．生成
，理论上外电路需要转移
电子
B．阴极上的电极反应为：
C．在电解过程中
向铂电极移动
D．电解产生的
中的氢元素来自于
40．（2022·北京卷）利用下图装置进行铁上电镀铜的实验探究。
装置示意图
序号
电解质溶液
实验现象
①
0.1mol/LCuSO4
+少量H2SO4
阴极表面有无色气体，一段时间后阴极表面有红色固
体，气体减少。经检验电解液中有
②
0.1mol/LCuSO4
+过量氨水
阴极表面未观察到气体，一段时间后阴极表面有致密红
色固体。经检验电解液中无
元素
下列说法不正确的是
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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
41．（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 的电极反应：
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
42．（2022·河北卷）科学家研制了一种能在较低电压下获得氧气和氢气的电化学装置，工作原理示意图如
图。
下列说法正确的是
A．电极b 为阳极
B．隔膜为阴离子交换膜
C．生成气体M 与N 的物质的量之比为2：1
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D．反应器I 中反应的离子方程式为4[Fe(CN)6]3—+4OH—
4[Fe(CN)6]4—+O2↑+2H2O
考法03 金属的腐蚀与防护
43. (2024·浙江卷1 月)破损的镀锌铁皮在氨水中发生电化学腐蚀，生成[Zn(NH3)4]2+和H2，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pH 变大
C. 铁电极上的电极反应式为：2NH3+2e-=2NH2
-+2H2↑
D. 每生成标准状况下224mLH2，消耗0.010molZn
44. (2024·浙江卷6 月)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
45. (2024·广东卷)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：
46．（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
47．（2022·河北卷）下列图示装置不能达到实验目的的是
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A．装置甲用CCl4萃取溴水中的Br2
B．装置乙除去Cl2中的HCl 并干燥
C．装置丙验证铁的吸氧腐蚀
D．装置丁实验室制备少量NH3
48．（2022·湖北卷）下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是
A．滴入酚酞溶液
B．吸氧腐蚀
C．钠的燃烧
D．石蜡油的热分解
A．A
B．B
C．C
D．D
49．（2022·广东卷）为检验牺牲阳极的阴极保护法对钢铁防腐的效果，将镀层有破损的镀锌铁片放入酸化
的
溶液中。一段时间后，取溶液分别实验，能说明铁片没有被腐蚀的是
A．加入
溶液产生沉淀
B．加入淀粉碘化钾溶液无蓝色出现
C．加入
溶液无红色出现
D．加入
溶液无蓝色沉淀生成
19
