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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：
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
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
1
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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：
2
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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
3
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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
4
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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
5
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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。
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
6
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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
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-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
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
7
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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(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
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
8
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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
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
9
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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
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〖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
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B．阳极上的反应式为：
+2H++2e-=
+H2O
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CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2—O2清洁燃料
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，(CH3)2NNH2—O2燃料电池的理论放电量最大
D．消耗1molO2时，理论上N2H4—O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L
30．（2021·河北）K—O2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
法错误的是
A．隔膜允许K+通过，不允许O2通过
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
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C．产生1Ah 电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22
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
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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WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙
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：WO3+xAg=AgxWO3
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
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O2与b 极反应的O2等量
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−CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和
选择性催化材料，放电时，温室气体CO2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
途径。
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下列说法错误的是
A. 放电时，负极反应为
B. 放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2 mol
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(VB2)—空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：
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)O2参与反应
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、VB2电极、KOH 溶液回到复合碳电极
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
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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
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 CH3COO-
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
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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H2+2MV2+
2H++2MV+
C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3
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)+H2O(l)
ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
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)2(s)+OH−(aq)−e−===NiOOH(s)+H2O(l)
C．放电时负极反应为Zn(s)+2OH−(aq)−2e−===ZnO(s)+H2O(l)
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
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B.
正极的电极反应式为Ag2O＋2e−＋H2O
2Ag＋2OH−
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
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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
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