专题08 电化学及其应用-五年（2019-2023）高考化学真题分项汇编（全国通用）（解析版）

2025-05-06 0 0 2.56MB 33 页 10玖币

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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

【答案】A

【分析】由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。

【详解】A．充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na+由硫电极迁移至钠电极，

A错误；

B．放电时 Na 在a电极失去电子，失去的电子经外电路流向 b电极，硫黄粉在 b电极上得电子与 a电极释

放出的 Na+结合得到 Na2Sx，电子在外电路的流向为 a→b，B正确；

C．由题给的的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为 2Na++ S8+2e-→Na2Sx，C正确；

D．炭化纤维素纸中含有大量的炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D正确；

故答案选 A。

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：

【答案】C

【分析】由题中信息可知，该电池中 Zn 为负极、为正极，电池的总反应为

。

【详解】A．由题信息可知，放电时，可插入层间形成，发生了还原反应，

则放电时为正极，A说法正确；

B．Zn 为负极，放电时 Zn 失去电子变为，阳离子向正极迁移，则放电时由负极向正极迁移，B

说法正确；

C．电池在放电时的总反应为，则其在充电时的总反应为

，C说法不正确；

D．充电阳极上被氧化为，则阳极的电极反应为

，D说法正确；

综上所述，本题选 C。

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

【答案】CD

【详解】A.向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室电极溶解，变为铜离子与氨气形成

，因此甲室电极为负极，故 A错误；

B.再原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，通入

氨气要消耗铜离子，显然左侧阳离子不断减小，明显不利于电池反应正常进行，故 B错误；

C.左侧负极是，正极是，则电池总反应为：

，故 C正确；

D. 扩散到乙室会与铜离子反应生成，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此

将对电池电动势产生影响，故 D正确。

综上所述，答案为 CD。

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：

【答案】B

【分析】该储能电池放电时，Pb 为负极，失电子结合硫酸根离子生成 PbSO4，则多孔碳电极为正极，正极

上Fe3+得电子转化为 Fe2+，充电时，多孔碳电极为阳极，Fe2+失电子生成 Fe3+，PbSO4电极为阴极，PbSO4

得电子生成 Pb 和硫酸。

【详解】A．放电时负极上 Pb 失电子结合硫酸根离子生成 PbSO4附着在负极上，负极质量增大，A错误；

B．储能过程中，该装置为电解池，将电能转化为化学能，B正确；

C．放电时，右侧为正极，电解质溶液中的阳离子向正极移动，左侧的 H+通过质子交换膜移向右侧，C错

误；

D．充电时，总反应为 PbSO4+2Fe2+=Pb+ +2Fe3+，D错误；

故答案选 B。

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)

【答案】C

【分析】由图可知，该装置为电解池，与直流电源正极相连的IrOx-Ti 电极为电解池的阳极，水在阳极失去

电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为 2H2O-4e—=O2↑+4H+，铜电极为阴极，酸性条件下二

氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，电极反应式为 2CO2+12H+

+12e−=C2H4+4H2O、2CO2+12H++12e−=C2H5OH+3H2O，电解池工作时，氢离子通过质子交换膜由阳极室进

入阴极室。

【详解】A．析氢反应为还原反应，应在阴极发生，即在铜电极上发生，故 A错误；

B．离子交换膜为质子交换膜，只允许氢离子通过，Cl-不能通过，故 B错误；

C．由分析可知，铜电极为阴极，酸性条件下二氧化碳在阴极得到电子发生还原反应生成乙烯、乙醇等，

电极反应式有 2CO2+12H++12e−=C2H4+4H2O，故 C正确；

D．水在阳极失去电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，电极反应式为 2H2O-4e—=O2↑+4H+，每转移 1mol

电子，生成 0.25molO2，在标况下体积为5.6L，故 D错误；

答案选 C。

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

【答案】D

【分析】由图可知，该装置为电解水制取氢气的装置，a电极与电源正极相连，为电解池的阳极，b电极与

电源负极相连，为电解池的阴极，阴极反应为 2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阳极反应为 4OH--4e-=O2↑+2H2O，电

池总反应为 2H2O 2H2↑+O2↑，据此解答。

【详解】A．b电极反应式为 b电极为阴极，发生还原反应，电极反应为 2H2O+2e-=H2↑+2OH-，故 A正确；

B．该装置工作时阳极无Cl2生成且KOH 浓度不变，阳极发生的电极反应为 4OH--4e-=O2↑+2H2O，为保持

OH-离子浓度不变，则阴极产生的 OH-离子要通过离子交换膜进入阳极室，即离子交换膜应为阴离子交换

摸，故 B正确；

C．电解时电解槽中不断有水被消耗，海水中的动能高的水可穿过PTFE 膜，为电解池补水，故 C正确；

D．由电解总反应可知，每生成 1molH2要消耗 1molH2O，生成 H2的速率为，则补水的速率也应是

，故 D错误；

答案选 D。

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：

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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→bC．放电时正极反应为：2Na++S8+2e-→Na2SxD．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性...

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