文档文本内容
专题28 电化学综合应用
考点
十年考情（2016-2025）
命题趋势
考点01 多池多
膜装置
2025：北京、甘肃、河南、四川
2024：福建、湖北、吉林
2023：辽宁、河北、广东、北京
2022：辽宁、广东、山东、全国甲卷
2021：辽宁、天津、浙江、广东、全国
甲卷、湖南、浙江
2020：全国I 卷、山东
2019：浙江、天津
2018：全国I 卷
2016：全国I 卷
注重考查学科核心知识 ：本专题综合考查
电化学基础知识的迁移应用，涉及的
考点有如原电池正负极或电解池阴阳
极的判断、电极反应式的书写、电极
产物判断与计算、溶液及pH 的变化等
核心知识。
强调知识的灵活运用与综合分析 ：多
池多膜装置均以“文字叙述+离子交换
膜+电化学装置图”的方式呈现，考查
的并不是离子交换膜的具体结构，而
是以离子交换膜在化学电源、电解制
备物质或电渗析等方面的实际应用为
载体，考查电化学基础知识及基本的
化学思想与方法。金属的腐蚀与防
护，是电化学的重要组成部分，从近
10 年高考试题来看，虽然考查力度没
有新型化学电源和电解原理及其应用
频率高，但作为考点知识轮换，在近
考点02 金属的
电
化学腐蚀与防护
2025：全国卷
2024：广东、浙江、湖北
2022：辽宁、广东
2020：江苏
2019：江苏
2018：北京
2017：浙江、全国I 卷
10 年的考题中时有出现。
1．（2025·北京·高考真题）用电解
溶液(图1)后的石墨电极1、2 探究氢氧燃料电池，重新取
溶液并用图2 装置按i→iv 顺序依次完成实验。
实
验
电极I
电极
Ⅱ
电
压/V
关系
i
石墨1
石墨2
a
ii
石墨1
新石
墨
b
iii
新石
墨
石墨2
c
iv
石墨1
石墨2
d
下列分析不正确的是
A．
，说明实验i 中形成原电池，反应为
B．
，是因为ii 中电极Ⅱ上缺少
作为还原剂
C．
，说明iii 中电极I 上有
发生反应
D．
，是因为电极I 上吸附
的量：iv>iii
2．（2025·北京甘肃·高考真题）我国科研工作者设计了一种Mg-海水电池驱动海水(
)电解系统(如
知识点01 多池多膜装置
下图)。以新型
为催化剂(生长在泡沫镍电极上)。在电池和电解池中同时产生氢气。下列关
于该系统的说法错误的是
A．将催化剂生长在泡沫镍电极上可提高催化效率
B．在外电路中，电子从电极1 流向电极4
C．电极3 的反应为：
D．理论上，每通过2mol 电子，可产生
3．（2025·北京甘肃河南·高考真题）一种液流电解池在工作时可以实现海水淡化，并以
形式回收含锂
废弃物中的锂元素，其工作原理如图所示。
下列说法正确的是
A．Ⅱ为阳离子交换膜
B．电极a 附近溶液的
减小
C．电极b 上发生的电极反应式为
D．若海水用
溶液模拟，则每脱除
，理论上可回收
4．（2025·北京甘肃河南四川·高考真题）最近，我国科学工作者制备了一种
电催化剂，并将其与
金属铝组装成可充电电池，用于还原污水中的
为
，其工作原理如图所示。研究证明，电池放电时，
水中的氢离子在电催化剂表面获得电子成为氢原子，氢原子再将吸附在电催化表面的
逐步还原为
。
下列说法错误的是
A．放电时，负极区游离的
数目保持不变
B．放电时、还原
为
，理论上需要
氢原子
C．充电时，
从阴极区穿过离子交换膜进入阳极区
D．充电时，电池总反应为
5．（2024·福建·高考真题）一种兼具合成功能的新型锂电池工作原理如图。电解质为含
有机溶液。放
电过程中产生
，充电过程中电解LiCl 产生
。下列说法正确的是
A．交换膜为阴离子交换膜
B．电解质溶液可替换为LiCl 水溶液
C．理论上每生成
，需消耗2molLi
D．放电时总反应：
6．（2024·福建湖北·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
7．（2024·福建湖北吉林·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
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：
8．（2023·辽宁·高考真题）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：
9．（2023·辽宁河北·高考真题）我国科学家发明了一种以
和
为电极材料的新型
电池，其内部结构如下图所示，其中①区、②区、③区电解质溶液的酸碱性不同。放电时，电极材料
转化为
。下列说法错误的是
A．充电时，b 电极上发生还原反应
B．充电时，外电源的正极连接b 电极
C．放电时，①区溶液中的
向②区迁移
D．放电时，a 电极的电极反应式为
10．（2023·辽宁河北广东·高考真题）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
11．（2023·辽宁河北广东北京·高考真题）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
12．（2022·辽宁·高考真题）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
13．（2022·辽宁广东·高考真题）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
14．(2022·辽宁广东山东·高考真题)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CO2，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2转化为Co2+，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LiCoO2+2H2O+e-+4H+=Li++Co2++4OH-
D．若甲室Co2+减少
，乙室Co2+增加
，则此时已进行过溶液转移
15．（2022·辽宁广东山东全国甲卷·高考真题）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
16．（2021·辽宁·高考真题）利用
(Q)与
电解转化法从烟气中分离
的原
理如图。已知气体可选择性通过膜电极，溶液不能通过。下列说法错误的是
A．a 为电源负极
B．溶液中Q 的物质的量保持不变
C．
在M 极被还原
D．分离出的
从出口2 排出
17．（2021·辽宁天津·高考真题）如下所示电解装置中，通电后石墨电极Ⅱ上有O2生成，Fe2O3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，CuCl2溶液浓度变大
D．当
完全溶解时，至少产生气体336mL (折合成标准状况下)
18．（2021·辽宁天津浙江·高考真题）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
19．（2021·辽宁天津浙江广东·高考真题）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：
20．（2021·辽宁天津浙江广东全国甲卷·高考真题）乙醛酸是一种重要的化工中间体，可用如下图所示的
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向两极迁移。
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-=
+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
21．（2021·湖南·高考真题）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
22．（2021·湖南浙江·高考真题）镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开
关，a、b 为直流电源的两极)。
下列说法不正确的是
A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能
B．断开K1、合上K2，电极A 为阴极，发生还原反应
C．电极B 发生氧化反应过程中，溶液中KOH 浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2O
Cd(OH)2+2Ni(OH)2
23．（2020·全国I 卷·高考真题）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。
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，阳极室溶液中OH−浓度升高
24．（2020·全国I 卷山东·高考真题）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
25．（2019·浙江·高考真题）最近，科学家研发了“全氢电池”，其工作原理如图所示。下列说法不正确
的是
A．右边吸附层中发生了还原反应
B．负极的电极反应是H2－2e－＋2OH－=2H2O
C．电池的总反应是2H2＋O2=2H2O
D．电解质溶液中Na＋向右移动，
向左移动
26．（2019·浙江天津·高考真题）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
27．（2018·全国I 卷·高考真题）最近我国科学家设计了一种CO2+H2S 协同转化装置，实现对天然气中CO2
和H2S 的高效去除。示意图如图所示，其中电极分别为ZnO@石墨烯（石墨烯包裹的ZnO）和石墨烯，石墨
烯电极区发生反应为：
①EDTA-Fe2+-e-＝EDTA-Fe3+
②2EDTA-Fe3++H2S＝2H++S+2EDTA-Fe2+
该装置工作时，下列叙述错误的是
A．阴极的电极反应：CO2+2H++2e-＝CO+H2O
B．协同转化总反应：CO2+H2S＝CO+H2O+S
C．石墨烯上的电势比ZnO@石墨烯上的低
D．若采用Fe3+/Fe2+取代EDTA-Fe3+/EDTA-Fe2+，溶液需为酸性
28．（2016·全国I 卷·高考真题）三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示，采用惰性电极，
ab、cd 均为离子交换膜，在直流电场的作用下，两膜中间的Na+和SO4
2-可通过离子交换膜，而两端隔室中
离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是
A．通电后中间隔室的SO4
2-离子向正极迁移，正极区溶液pH 增大
B．该法在处理含Na2SO4废水时可以得到NaOH 和H2SO4产品
C．负极反应为2H2O–4e–=O2+4H+，负极区溶液pH 降低
D．当电路中通过1mol 电子的电量时，会有0.5mol 的O2生成
29．（2025·全国卷·高考真题）下列关于铁腐蚀与防护的反应式正确的是
A．酸性环境中铁发生析氢腐蚀的负极反应：
知识点02 金属的电化学腐蚀与防护
B．铁发生腐蚀生锈的反应：
C．铁经过发蓝处理形成致密氧化膜：
D．安装锌块保护船舶外壳，铁电极上发生的反应：
30．（2024·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：
31．（2024·广东浙江·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
32．（2024·广东浙江湖北·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
33．（2024·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
34．（2022·辽宁·高考真题）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
35．（2022·辽宁广东·高考真题）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
36．（2020·江苏·高考真题）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
37．（2019·江苏·高考真题）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
38．（2018·北京·高考真题）验证牺牲阳极的阴极保护法，实验如下（烧杯内均为经过酸化的3%NaCl 溶
液）。
①
②
③
在Fe 表面生成蓝色沉淀
试管内无明显变化
试管内生成蓝色沉淀
下列说法不正确的是
A．对比②③，可以判定Zn 保护了Fe
B．对比①②，K3[Fe(CN)6]可能将Fe 氧化
C．验证Zn 保护Fe 时不能用①的方法
D．将Zn 换成Cu，用①的方法可判断Fe 比Cu 活泼
39．（2017·浙江·高考真题）在一块表面无锈的铁片上滴食盐水，放置一段时间后看到铁片上有铁锈出现，
铁片腐蚀过程中发生的总化学方程式：2Fe＋2H2O＋O2===2Fe(OH)2，Fe(OH)2进一步被氧气氧化为Fe(OH)3，
再在一定条件下脱水生成铁锈，其原理如图。
下列说法正确的是
A．铁片发生还原反应而被腐蚀
B．铁片腐蚀最严重区域应该是生锈最多的区域
C．铁片腐蚀中负极发生的电极反应：2H2O＋O2＋4e－===4OH－
D．铁片里的铁和碳与食盐水形成无数微小原电池，发生了电化学腐蚀
40．（2017·全国I 卷·高考真题）支撑海港码头基础的钢管桩，常用外加电流的阴极保护法进行防腐，工作
原理如图所示，其中高硅铸铁为惰性辅助阳极。下列有关表述不正确的是
A．通入保护电流使钢管桩表面腐蚀电流接近于零
B．通电后外电路电子被强制从高硅铸铁流向钢管桩
C．高硅铸铁的作用是作为损耗阳极材料和传递电流
D．通入的保护电流应该根据环境条件变化进行调整
