全国通用2021高考化学一轮复习第9章电化学基础热点专题突破6新型化学电源的原理分析课件
2024届高三化学高考备考一轮复习：新型化学电源的分类突破课件
C．该燃料电池的总反应为
2HCOOH
＋
＋
2OH
－
===2HCO
－
3
＋
2H2O D．右侧每消耗 11.2 L O2(标准状况)，左侧有 1 mol K＋通过半透膜移
向右侧
D
2．由相同金属电极及其不同浓度的盐溶液组成的电池，称浓差电 池，电子由溶液浓度较小的一极经外电路流向浓度较大的一极。如 图所示装置中，X电极与Y电极初始质量相等。进行实验时，先闭 合K2，断开K1，一段时间后，再断开K2，闭合K1，即可形成浓差 电池，电流表指针偏转。下列不正确的是( )
①a 极为负极：MV＋－e－===MV2＋，H2＋2MV2＋==酶===2H＋＋2MV＋， ②b 极为正极：MV2＋＋e－===MV＋，N2＋6H＋＋6MV＋==酶===2NH3 ＋6MV2＋。 (1)协同电池反应是以具有“电子传递”功能的物质为媒质(催化剂)， 对反应基质进行间接氧化或还原，从而得到目的产物的反应。
A．β-Al2O3作用为隔膜，只允许阳离子通过 B．放电过程中，B极的电极反应式：xS＋2e－＋2Na＋===Na2Sx C．线路Ⅰ是充电过程中粒子移动的方向 D．充电过程中，外电路中流过0.01 mol 电子，负极材料增重0.23 g
3．我国某研究团队研究PTO和PTO-2H之间的可逆转化；二氧化 锰在石墨毡上可逆的沉积和溶解，储存、释放电解液中的水合氢离 子；设计出能在－70 ℃工作的电池，该电池放电时的总反应为 PTO-2H＋MnO2＋2H3O＋===PTO＋Mn2＋＋4H2O。下列说法错误 的是( )
①a 极：Ag－e－===Ag＋(负极)；b 极：Ag＋＋e－===Ag(正极)。 ②NO－ 3 通过交换膜移向 a 极。
高中化学一轮总复习第9章第29讲化学电源课件新人教版(共29张)(完整版)6
具体分析
可充电电池中活泼金属失去电子，为负极，得到电子的 Ni2O3为正极，因为放电时电极产物为氢氧化物，可以判断 电解液为碱性溶液。
放电时，负极铁失去2个电子，生成Fe2+，因为电解液为碱 性溶液，所以电极反应为：Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2 充电时，阴极发生还原反应：Fe(OH)2+2e-===Fe+2OH-， 所以电极附近pH增大
【解析】 本题主要考查的是电化学知识。A项， 在该装置系统中，有四种能量转化的关系，即太
阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化；B 项，装置Y为氢氧燃料电池，负极电极反应为H22e-+2OH-===2H2O；C项，相当于用光能电解水， 产生H2和O2，实现燃料(H2)和氧化剂(O2)的再生； D项，在反应过程中，有能量的损耗和热效应的产 生，不可能实现化学能和电能的完全转化。综上
考点3 原电池的pH变化
1．在原电池工作时，由于负极金属失去电子进入电 解质溶液，正极附近的阳离子得到电子从溶液中析 出，可能会引起溶液pH的变化。 (1)当负极产生的金属离子结合溶液中的OH-时，电极 附近的溶液pH降低。当正极O2得电子时结合溶液中 的水时，生成OH-使溶液中的pH增大。 (2)电池工作时整个溶液pH的变化必须从总反应式来 分析。当电解液中酸被消耗时，溶液pH增大，当电 解质溶液中碱被消耗时，溶液pH减小。
失去电子变为铝离子，在氢氧化钠的溶液中铝离子
继续与过量的碱反应生成偏铝酸根，因此负极反应
为：Al+4OH--3e-=== A l+O22H2O，B错；该电池在
碱性条件下消耗了碱，反应式为4Al+3O2+4OH-
===4 A l+O2-2H2O，溶液pH降低，C错；电池工作
高考化学大一轮复习 高考提分微课(10)新型化学电源的
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易错警示要顺利地解答二次电池的有关试题,应注意以下几点: ①放电时的正、负极电极反应式倒过来书写,分别就是充电时的 阳极和阴极的电极反应。 ②充电时,电池的正、负极应分别与电源的正、负极相连。 ③分析反应中元素化合价的升降,是判断原电池正负极或者充电 时的阴阳极的关键。原电池的负极、充电时的阳极,都是失电子元 素化合价升高的一极。 ④正确的书写电极反应式是解答二次电池题目的另一个关键。 要正确书写放电时的电极反应式,既要弄清得失电子的物质,还 要特别注意电极产物是否与电解质溶液共存,要写出实际存在的电 极反应式。
1.新型电池“放电”时正极、负极的判断
负极反应物 元素化合价升高的物质
新型电池中
发生氧化反应的物质
正极反应物 元素化合价降低的物质
发生还原反应的物质
2.新型电池正极、负极上电极反应式的书写 首先分析物质得失电子的情况,然后再考虑电极反应生成的物质 是否跟电解质溶液中的离子发生反应。对于较为复杂的电极反应, 可以利用“总反应式-较简单一极电极反应式=较复杂一极电极反应 式”的方法解决。 3.新型电池充、放电时阴极、阳极的判断 首先应弄明白原电池放电时的正、负极,再根据电池充电时,阳 极接正极,阴极接负极的原理进行分析。充电的实质就是把放电时 发生的变化再复原的过程,即充电时的电极反应是放电时电极反应 的逆过程。
D.充电时,电池总反应为 Li2O2-x 2Li+(1-���2���)O2
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解析 放电时,该电池中锂作负极,多孔碳材料作正极,A项错误;放 电时,外电路电子由负极流向正极,即由锂电极流向多孔碳材料电 极,B项错误;充电时,锂电极作阴极,多孔碳材料电极作阳极,电解质 溶液中Li+应向锂电极区移动,C项错误;充电反应与放电反应相 反: Li2O2-x 2Li+(1-���2���)O2 ,D项正确。
全国近年高考化学一轮复习第9章电化学基础第1节原电池化学电源学案(2021年整理)
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第1节原电池化学电源考试说明1．了解原电池的工作原理，能写出电极反应式和电池反应方程式。
2．了解常见化学电源的种类及其工作原理。
命题规律本节内容是高考的常考点，其考查形式一般以新型能源电池或燃料电池为载体，考查原电池正负极的判断、电极反应式的书写、电子或电流的方向及溶液pH的变化等;原电池的应用主要考查原电池的设计、电化学腐蚀及解释某些化学现象等，主要以选择题、填空题形式出现。
考点1 原电池及其工作原理1．概念和反应本质原电池是把化学能转化为电能的装置，其反应本质是氧化还原反应.2．构成条件（1）一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生（一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。
（2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。
(3)三看是否形成闭合回路,形成闭合回路需三个条件:①电解质溶液；②两电极直接或间接接触;③两电极插入电解质溶液中。
3．工作原理（以铜一锌原电池为例)（1）只有自发进行的氧化还原反应才能设计成原电池。
（2)活泼性强的金属不一定作负极，但负极一定发生氧化反应。
（3)电子不能通过电解质溶液，溶液中的离子不能通过盐桥.(4)负极失去电子总数一定等于正极得到电子总数。
(5）盐桥的组成和作用①盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼脂制成的胶冻。
高考化学一轮复习第章化学反应与能量专项突破新型化学电源试题的解题方略学案
(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 放电充电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PbSO 4＋2LiCl ＋Ca===CaCl 2＋Li 2SO 4＋Pb负极反应式：Ca －2e －＋2Cl －===CaCl 2；正极反应式：PbSO 4＋2e －===SO 2－4＋Pb 。
高考化学一轮总复习(课件)：全国高考题型突破以新型化学电源为载体考查电化学原理
C．电池工作时，CO23－向电极 B 移动 D．电极 B 上发生的电极反应为 O2＋2CO2＋4e－ ===2CO23－
一分耕耘一分收获
解析：A 选项，甲烷中的 C 为－4 价，一氧化碳中的 C 为＋2 价，每个碳原子失去 6 个电子，因此每消耗 1 mol 甲 烷失去 6 mol 电子，错误；B 选项，熔融盐中没有氢氧根 离子，因此氢氧根离子不能参与电极反应，电极反应式应 为 H2＋CO＋2CO23－－4e－===3CO2＋H2O，错误；C 选项， 碳酸根离子应向负极移动，即向电极 A 移动，错误；
一分耕耘一分收获
(1)理解充、放电，准确剖析电化学原理。 ①对于可充电电池，放电时为原电池，符合原电池工 作原理，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；外电路 中电子由负极流向正极，内电路中阳离子向正极移动，阴 离子向负极移动。
一分耕耘一分收获
②可充电电池充电时为电解池，阳极发生氧化反应， 阴极发生还原反应；充电时电池的“＋”极与外接直流电 源的正极相连，电池的“－”极与外接直流电源的负极相 连。
一分耕耘一分收获
②实例：(以甲醇、O2 的燃料电池为例)。 a．酸性介质，如 H2SO4。 CH3OH 在负极上失去电子生成 CO2 气体，O2 在正 极上得到电子，在 H＋作用下生成 H2O。电极反应式为 负极：CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋；正极： 32O2＋6e－＋6H＋===3H2O。
一分耕耘一分收获
D 项，电池工作时阴离子 OH－向负极迁移，不正确。 答案：A
一分耕耘一分收获
2．一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如下。下列 有关该电池的说法正确的是( )
高考化学一轮复习 9.1 原电池 化学电源课件 新人教版
====Co,总反应为
Cd(s)+Co2+(aq)====Co(s)+Cd2+(aq),A正确;乙中Co为负
极,电极反应为Co-2e-====Co2+,Ag电极为正极,电极反应为
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(2)电极均插入_电__解__质__溶__液__中。
(3)构成_________(两电极接触或用导线连接)。 闭合回路
(4)能自发地发生氧化还原反应。
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3.原电池的工作原理。 原电池的工作原理和电子流向可用下图表示:
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二、化学电源
以下分别是锂电池和空气电池,另外日常生活中要用到形形色 色的电池,但不论是哪种电池,其负极都发生_____反应,正极都 发生_____反应,总反应式为氧化还原反应。 氧化
2H2O(l)。
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(2)充电时的反应。
①阴极反应：_P _b _S _O _4 _ _s __ _2 _e _ _ _ _ _ _P _b _ _s _ _ _S _O _4 2 _ _( a _q _) __；
②阳极反应：______________________________________
还原
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1.一次电池(碱性锌锰干电池)。 碱性锌锰干电池的工作原理如图:
Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2
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2.二次电池(以铅蓄电池为例)。
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(1)放电时的反应。
①负极反应：_P _b _ _s _ __S _O _2 4 _ _a _q _ _ _2 _e _ _ _ _ _ _P __b S _O __4 _( s _) ______；
2024版高考总一轮用书化学 热点专攻9 新型化学电源及分析
新题速递 (2022广东卷,6)科学家基于Cl2易溶于CCl4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 NaTi2(PO4)3+2Na++2e-===Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是( ) A.充电时电极b是阴极 B.放电时NaCl溶液的pH减小 C.放电时NaCl溶液的浓度增大 D.每生成1 mol Cl2,电极a质量理论上 增加23 g
答案 B 解析 放电时,N电极为电池的正极,电极反应式为Br2+2e-===2Br-,M电极为 负极,电极反应式为Zn-2e-===Zn2+。充电时,M电极与电源的负极相连,作 电解池的阴极,N电极与电源的正极相连,作阳极。放电时,N电极为电池的 正极,A正确;放电时,左侧储液器中溴化锌的浓度不会减小,B错误;充电 时,M电极与电源的负极相连,作电解池的阴极,电极反应式为Zn2++2e===Zn,C正确;放电或充电时,交换膜允许锌离子和溴离子通过,维持两侧溴 化锌溶液的电中性,D正确。
思路导引(1)充电时电极a反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e-===Na3Ti2(PO4)3 电极a是阴极,电极b是阳极。 (2)结合充、放电过程的互逆性 放电时,电极a是负极,电极b是正极。 (3)结合放电和充电时的电极反应,逐项进行分析、判断。
答案 C
解析 由充电时电极a的反应可知,充电时电极a为阴极,则电极B是阳极,A错 误;同一电极上放电时电极反应和充电时相反,则由放电时电极a的反应为 Na3Ti2(PO4)3-2e-===NaTi2(PO4)3+2Na+可知,NaCl溶液的pH不变,B错误;放 电时,负极反应为Na3Ti2(PO4)3-2e-===NaTi2(PO4)3+2Na+,正极反应为Cl2+2e===2Cl-,反应后Na+和Cl-浓度都增大,则放电时NaCl溶液的浓度增大,C正确; 充电时阳极反应为2Cl--2e-===Cl2↑,阴极反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e===Na3Ti2(PO4)3,由得失电子守恒可知,每生成1 mol Cl2,电极a质量理论上 增加23 g·mol-1×2 mol=46 g,D错误。