高考化学一轮复习 第6章 化学反应与能量 专项突破12 新型化学电源试题的解题方略学案试题VIP免费

(十二)新型化学电源试题的解题方略[要点归纳]1．背景介绍“”“”“”“近几年的高考题中的新型化学电源，有镍氢电池高铁电池锌锰碱性电池海洋电”“”“”“”“”池燃料电池锂离子电池银锌电池纽扣电池等，一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量(单位质量释放的能量)高等特点。由于该类试题题材广、信息新、陌生度大，因此许多考生感觉难度大。虽然该类试题题材新颖，但应用的解题原理还是原电池的知识，主要考查的是学生迁移应用的能力。只要细心分析，实际上得分相对比较容易。2．命题分析命题人常常根据新型化学电池的装置特点，以新介质、新燃料、轻金属为背景，涉及下列命题角度。(1)电极的判断及其电极反应式的书写或判断。(2)两极产物及两极反应类型的判断。(3)两极附近溶液的pH变化或计算。(4)电子、电流、离子移动方向，交换膜的判断。(5)电子守恒的相关计算。3．新型化学电源示例分析(1)(2016·全国Ⅱ卷)MgAgCl电池(海水为电解质溶液)负极反应式：Mg－2e－===Mg2＋；正极反应式：2AgCl＋2e－===2Ag＋2Cl－；总反应式：Mg＋2AgCl===2Ag＋MgCl2。(2)(2015·全国Ⅰ卷)微生物电池如图负极反应式：C6H12O6－24e－＋6H2O===6CO2↑＋24H＋；正极反应式：6O2＋24e－＋24H＋===12H2O。(3)镍氢电池(KOH溶液)：NiOOH＋MHNi(OH)2＋M负极反应式：MH－e－＋OH－===M＋H2O；正极反应式：NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－。(4)热激活电池受热熔化后可瞬间输出电能。总反应式为PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb负极反应式：Ca－2e－＋2Cl－===CaCl2；正极反应式：PbSO4＋2e－===SO＋Pb。(5)锂离子电池总反应式为xLi＋Li1－xMn2O4LiMn2O4负极反应式：xLi－xe－===xLi＋；正极反应式：Li1－xMn2O4＋xe－＋xLi＋===LiMn2O4。[典例导航](2017·全国Ⅲ卷)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是()A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4B．电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14gC．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多[审题指导](1)16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)⇓Li作负极，电极反应式为16Li－16e－===16Li＋S8作正极，电极反应式为xS8＋16e－＋16Li＋===8Li2Sx⇓放电时电极a作正极，放电时间越长，Li2Sx中x越小⇓充电时电极a作阳极，充电时间越长，Li2Sx中x越大(2)负极Li生成Li＋移向正极，减重×7g·mol－1＝0.14g【答案】D(1)放电时负极反应式为______________，正极反应式(当x＝6时)为______________，放电过程中Li2S8―→Li2S6的正极反应式为____________________。(2)充电时，阳极反应式(Li2S2―→Li2S4)____________________。【答案】(1)Li－e－===Li＋6S8＋16e－＋16Li＋===8Li2S63Li2S8＋2e－＋2Li＋===4Li2S6(2)2Li2S2－2e－===Li2S4＋2Li＋[对点训练]1．(2018·厦门模拟)一种微生物燃料电池如图所示，下列关于该电池说法正确的是()A．a电极发生还原反应，作电池的正极B．b电极反应式为2NO＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2OC．H＋由右室通过质子交换膜进入左室D．标准状况下，电路中产生6molCO2同时产生22.4L的N2B[A项，在该燃料电池中通入燃料的电极为负极，故电极a为负极，电极b为正极，a电极发生氧化反应，错误；B项，b电极为正极，发生还原反应，反应式为2NO＋10e－＋12H＋===N2↑＋6H2O，正确；C项，溶液中H＋由负极移向正极，即由左室通过质子交换膜进入右室，错误；D项，不能确定有机物中碳元素的化合价，则不能计算转移的电子数，也不能通过二氧化碳计算氮气的体积，错误。]2．(2018·石家庄联考)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应式为Li1－xCoO2＋LixC6===LiCoO2＋C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是()【导学号：97500109】A．放电时，Co元素的化合价升高B．放电时，正极的电极反应式为Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2C．充电时，Li＋在电解液中由阳极向阴极迁移D．充电时，阴极的电极反应式为C6＋xLi＋＋xe...