2020高考化学总复习课堂练习：新型化学电源及电解原理的应用
2020高考化学一轮复习5.5化学能与电能(3)电解原理及应用(过基础)学案(含解析).doc
3．惰性电极电解电解质溶液的四种类型类型电解质水溶液电极反应式总化学方程式或离子方程式电解质溶液浓度溶液pH电解质溶液复原电解水型含氧酸如H2SO4阳极2H2O－4e－O2↑＋4H＋阴极4H＋＋4e－2H2↑ 2H2OO2↑＋2H2↑增大减小加H2O强碱如NaOH阳极4OH－－4e－O2↑＋2H2O阴极4H2O＋4e－2H2↑＋4OH－2H2OO2↑＋2H2↑增大增大加H2O活泼金属的含氧酸盐如K N O3、Na2SO4阳极4OH－－4e－O2↑＋2H2O阴极4H＋＋4e－2H2↑ 2H2OO2↑＋2H2↑增大不变加H2O电解电解质型无氧酸如HCl，除HF外阳极2Cl－－2e－Cl2↑阴极2H＋＋2e－H2↑ 2HClCl2↑＋H2↑减小增大通入HCl气体不活泼金属的无氧酸盐如CuCl2，氟化物除外阳极2Cl－－2e－Cl2↑阴极Cu2＋＋2e－Cu CuCl2 Cu＋Cl2↑减小加CuCl2放H2生碱型活泼金属的无氧酸盐如NaCl阳极2Cl－－2e－Cl2↑阴极2H2O＋2e－H2↑＋2OH－2Cl－＋2H2O Cl2↑＋H2↑＋2OH－生成新电解质增大通入HCl气体放O2生酸型不活泼金属的含氧酸盐如CuSO4阳极2H2O－4e－O2↑＋4H＋阴极2Cu2＋＋4e－2Cu 2Cu2＋＋2H2O2Cu＋O2↑＋4H＋生成新电解质减小加CuO或CuCO3 [对点训练] 1.如图是一个石墨作电极，电解稀的Na2SO4溶液的装置，通电后在石墨电极A和B附近分别滴加一滴石蕊溶液。
阳极与电源正极相连，失去电子，发生氧化反应。
②电子和离子的移动方向惰性电极[提醒]①金属活动性顺序中银以前的金属含银作电极时，由于金属本身可以参与阳极反应，称为金属电极或活性电极如Zn、Fe、Cu、Ag等；金属活动性顺序中银以后的金属或非金属作电极时，称为惰性电极，主要有铂Pt、石墨等。
2020高考化学总复习课堂练习： 新型化学电源及电解原理的应用
新型化学电源及电解原理的应用电化学基础是高中化学的重要内容，也是多年来高考命题的重点和热点，在选择题和简答题中几乎年年都有考查。
主要命题方向一是新型化学电源的分析与判断，二是电解原理在现代工业和科学技术中的应用，该题型都是以实际的工业生产和新的科技成就为命题背景，角度灵活；能力方面主要考查的是学生获取运用信息、分析和解决问题的能力，知识方面主要考查的是电极的判断、电极反应方程式的书写、离子的定向移动、介质pH的变化以及有关计算等，同时也能培养学生的宏观辨识和微观探究、模型认知和创新意识方面的学科素养。
其解题的关键是构建并熟练掌握原电池和电解池工作原理的模型，准确获取并运用题目信息，根据电极材料活泼性、电极名称、电极反应类型、电极反应现象、电子流动方向、介质中离子移动方向等方面的关联性进行互判，应用工作原理模型并结合介质环境进行分析判断，但解决问题的核心还是电极反应式的书写，同时还要注意电池中隔膜的类型及其作用。
1．电极反应式的书写思路2．电极反应式的书写步骤步骤一：根据原电池或电解池的总反应式，标出电子转移的方向和数目(n e－)。
步骤二：找出正、负极或阴、阳极(失电子的电极为负极或阳极)；确定溶液的酸碱性。
步骤三：写电极反应式。
负极(或阳极)反应：还原剂－n e－===氧化产物正极(或阴极)反应：氧化剂＋n e－===还原产物若某电极反应式较难写时，可先写出较易的电极反应式，在保证电子转移数目相同的情况下，用总反应式减去较易的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。
如：CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料电池中：总反应式：CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O正极：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O负极：CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋3．常见的隔膜及作用(1)隔膜类型隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。
离子交换膜分三类：①阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许H＋和其他阳离子通过，不允许阴离子通过。
2024年高考化学一轮复习(全国版) 第6章 第36讲 常考新型化学电源
复习目标
1.知道常考新型化学电源的类型及考查方式。 2.会分析新型化学电源的工作原理，能正确书写新型化学电源的电极反应式。
内容索引
类型一 锂电池与锂离子电池 类型二 微生物燃料电池 类型三 物质循环转化型电池 类型四 浓差电池 真题演练 明确考向
<
>
锂电池与锂离子电池
必备知识
1.锂电池 锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。工作时 金属锂失去电子被氧化为Li＋，负极反应均为Li－e－===Li＋，负极生成的Li＋经过电 解质定向移动到正极。
2.锂离子二次电池 (1)锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化—还原”原 理；在两极形成的电压降的驱动下，Li＋可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入” 或“脱嵌”。 (2)锂离子电池充电时阴极反应式一般为C6＋xLi＋＋xe－===LixC6；放电时负极反应是 充电时阴极反应的逆过程：LixC6－xe－===C6＋xLi＋。 (3) 锂离子电池的正极材料一般为含 Li ＋的化合物， 目前已商业化的正极材料有 LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等。
在外电路中电流由正极流向负极，B项正确； Y极每生成1 mol Cl2，转移2 mol电子，有2 mol Li＋向正极移动，则X极区得到 2 mol LiCl，D项正确。
2.利用电解质溶液的浓度对电极电势的影响，可设计浓差电池。某热再生浓差电池工 作原理如图所示，通入NH3时电池开始工作，左侧电极质量减少，右侧电极质量增加， 中间A为阴离子交换膜，放电后可利用废热进行充电再生。下列说法不正确的是 已知：Cu2＋＋4NH3 Cu(NH3)24＋。 A.放电时，左侧电极发生氧化反应：Cu＋4NH3－2e－
(人教版)2020高考总复习 化学：第六章 第2讲 原电池 化学电源
21
考点一
考点二
5.（天津理综）锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子 通过，下列有关叙述正确的是（ ）
22
考点一
考点二
A.铜电极上发生氧化反应 B.电池工作一段时间后，甲池的 c（SO24－）减小 C.电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加 D.阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动，保持溶液中电荷平衡
。
答案 （1）减小 减小 （2）减小 增大
33
考点一
考点二
2.（课后习题改编）某蓄电池反应式为 Fe＋Ni2O3＋3H2O 下列推断中正确的是（ ）
Fe（OH）2＋2Ni（OH）2。
①放电时，Fe为正极，Ni2O3为负极 ②充电时，阴极上的电极反应式是Fe（OH）2＋2e－===Fe＋2OH－ ③充电时，Ni（OH）2为阳极 ④蓄电池的电极必须是浸在某碱性溶液中
7
考点一
考点二
1.在理解形成原电池可加快反应速率时，要注意对产物量的理解，Zn与稀H2SO4反 应时加入少量CuSO4溶液，锌足量时，不影响产生H2的物质的量，但稀H2SO4足 量时，产生H2的物质的量要减少。
2.把一个氧化还原反应拆写成两个电极反应时，首先要写成离子反应，要注意通过 电荷守恒与原子守恒把H＋、OH－、H2O分解到两个电极反应中。
25
考点一
考点二
考点二 化学电源 （频数：★★★ 难度：★★★）
名师课堂导语 化学电源知识是电化学中的难点，是我们高考热点题型新型化 学电源的知识源头，特别是燃料电池与充电电池更是重中之重，要熟练掌握介质对 半反应的影响及充电电池四个电极的关系。
26
考点一
考点二
1.一次电池 （1）碱性锌锰干电池（图一）
2020高考化学一轮复习5.4化学能与电能(2)新型化学电源(过题型)学案(含解析).doc
2020高考化学一轮复习5.4化学能与电能（2）新型化学电源（过题型）学案（含解析）第4课时化学能与电能2新型化学电源过题型题型一燃料电池燃料电池是利用氢气、甲烷、甲醇、硼氢化物等为燃料与氧气或空气进行反应，将化学能直接转化为电能的一类原电池。
其特点一是有两个相同的多孔电极，同时两个电极不参与电极反应；二是不需要将还原剂和氧化剂全部储存在电池内；三是能量的转化率高，燃料电池具有高能环保、电压稳定、经久耐用等优点。
因此，这类电池正成为科学研究、高考命题的重点。
其主要命题角度有燃料电池正负极的判断，电池反应式的书写，电子、离子的移动及电解质溶液的组成变化情况分析等。
[重难点拨] 燃料电池电极反应式的书写第一步写出燃料电池反应的总反应式燃料电池的总反应与燃料的燃烧反应一致，若产物能和电解质反应则总反应为加和后的反应。
如甲烷燃料电池电解质为NaOH溶液的反应式为CH4＋2O2CO2＋2H2O①CO2＋2NaOHNa2CO3＋H2O②①式＋②式得燃料电池总反应式为CH4＋2O2＋2NaOHNa2CO3＋3H2O。
第二步写出电池的正极反应式根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应式有所不同，大致有以下四种情况1酸性电解质溶液环境下电极反应式O2＋4H＋＋4e－2H2O；2碱性电解质溶液环境下电极反应式O2＋2H2O＋4e－4OH －；3固体电解质高温下能传导O2－环境下电极反应式O2＋4e－2O2－；4熔融碳酸盐如熔融K2CO3环境下电极反应式O2＋2CO2＋4e－2CO。
第三步根据电池总反应式和正极反应式，写出负极反应式电池反应的总反应式－电池正极反应式＝电池负极反应式。
因为O2不是负极反应物，因此两个反应式相减时要彻底消除O2。
[典例] 十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，意味着对大气污染防治比过去要求更高。
二氧化硫空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，原理如图所示。
2020年高考化学提升突破专题十 电化学知识的应用(含答案)
专题10 电化学知识的应用——全面培养科学精神和社会责任电化学是化学学科的重要组成部分。
目前，高中化学课程中的电化学内容涉及原电池、电解池、金属的腐蚀与防护等。
电化学尤其是新型电源和光电设备不仅能体现化学学科的价值，而且有利于学生获取相关的知识与科学方法，更好地促进学生掌握化学学科规律。
学习和使用电化学知识既能解决化学问题，又能发展和提高学生的化学学科核心素养。
高考电化学试题的情境来源于生活中的化学电源、研发中的新型电池、实验室中的电化学装置以及生产中的电化学设备，既能考查学生对基本电化学知识的掌握程度，也能考查基于模型认知、变化观念和证据推理等认知方面的素养，也能渗透灌输创新意识和社会责任等情感态度方面的素养。
1．【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NH3D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动【答案】B【解析】本题还属于否定式单选题，仍要求选择错误的说法。
A项正确，工业合成氨的条件是高温、高压、催化剂，而生物燃料电池则在室温下合成氨，条件温和，且能将化学能转化为电能；B项错误，图中的氢化酶作用下，发生氧化还原反应H2+2MV2+=2H++2MV+，氢气发生氧化反应生成氢离子，MV2+发生还原反应生成MV+，左室电极上反应式为MV+－e－=MV2+，即发生氧化反应，因此左电极为该生物燃料电池的负极；C 项正确，正极区，在固氮酶作用下发生反应N 2+6MV ++6H +=2NH 3+6MV 2+，氮元素由0价降低为－3 价，固氮酶为催化剂，N 2发生还原反应生成NH 3；D 项正确，电池工作时，负极反应式为MV +－e －=MV 2+， 正极反应式为MV 2++e －=MV +，则内电路中带正电的质子（即H +）移向正极，即从左极室移质子交换膜， 进而穿过交换膜移向右极室。
2020年高考化学选择题复习第5题 新型电源、电解应用与金属腐蚀
1
命题调研 (2015～2019五年大数据)
2015～2019五年考点分布图
核心素养与考情预测
核心素养：变化观念与平衡思想 证据推理与模型认
知
考情解码：预测在2020高考中，以二次电池以及含有 离子交换膜的电解池为背景的命题将成为热点题型， 因为二次电池不仅实现电极材料循环使用，符合“低 耗高效”的时代需求，而且命题角度丰富，便于同时
21
下列叙述正确的是( ) A.通电后中间隔室的 SO24－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 1 mol 电子的电量时，会有 0.5 mol 的 O2 生成
23
智能点一 构建原电池模型，类比分析电池工作原理 装置图解
24
可逆电池模 型解题
关系 图示
25
放电 例：xMg＋Mo3S4 充电 MgxMo3S4。 可逆电池模 解题 型解题 模型
26
智能点二 新型电池电极反应式 (1)燃料电池(以CH3OH燃料电池为例，体会不同介质对电极反应的影响)
酸性 燃料 电池
7
3.(2018·课标全国Ⅰ，13)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＋
11
4.(2018·课标全国Ⅱ，12)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的 Na－CO2 二次 电池。将 NaClO4 溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电 极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na 2Na2CO3＋C。下列说法错误的是( )
高考化学复习考点知识讲解与强化训练(9) 新型化学电源
高考化学复习考点知识讲解与强化训练专题（9）新型化学电源1．我国成功研发一种新型铝－石墨双离子电池，这种新型电池采用石墨、铝锂合金作为电极材料，以常规锂盐和碳酸酯溶剂为电解液。
电池总反应为C x(PF6)＋LiAl 放电充电x C＋PF－6＋Li＋＋Al。
该电池放电时的工作原理如图所示。
下列说法不正确的是( )A．放电时，B极的电极反应为LiAl－e－===Li＋＋AlB．Li2SO4溶液可作该电池的电解质溶液C．充电时A极的电极反应式为x C＋PF－6－e－===C x(PF6)D．该电池放电时，若电路中通过0.01 mol电子，B电极减重0.07 g解析：选B 电池总反应为C x(PF6)＋LiAl放电充电x C＋PF－6＋Li＋＋Al，放电时锂离子向A极移动，则A极为正极，B极为负极。
负极上LiAl失电子发生氧化反应，电极反应为LiAl－e－===Li＋＋Al，故A正确；锂铝合金会与水反应生成氢氧化锂和氢气，所以该电池的电解质溶液不能使用任何水溶液，故B错误；充电时A极为阳极，电极反应式为x C＋PF－6－e－===C x(PF6)，故C正确；该电池放电时，若电路中通过0.01 mol电子，则B极有0.01 mol Li失去电子变成Li＋，B电极减重0.07 g，故D正确。
2．[双选]利用微生物处理有机废水并脱盐的装置如图所示，下列说法不正确的是( )A．X、Y分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜B．M极上发生的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－C．微生物电极为负极D．处理后的废水的pH比有机废水的pH大解析：选AD HCOO－在微生物电极上发生氧化反应生成CO2，微生物电极为原电池的负极，原电池中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，要达到脱盐的目的，Cl－向负极(微生物电极)移动，Na＋向正极(M极)移动，所以X为阴离子交换膜，Y为阳离子交换膜，A不正确，C正确；M极上发生的反应为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确；负极区反应后氢离子浓度增大，pH变小，D不正确。
2020届北京高三化学一轮复习选择题新型电源、电解的应用与金属腐蚀
2020届北京高三化学一轮复习最爱考的选择题新型电源、电解的应用与金属腐蚀1、【2019全国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MV 2+/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，氢化酶作用下发生反应H 2+2MV2+2H ++2MV +C. 正极区，固氮酶催化剂，N 2发生还原反应生成NH 3D. 电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动 答案：B2【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。
下列说法错误的是A. 放电时，a 电极反应为2I Br 2e2I Br ----++ B. 放电时，溶液中离子的数目增大C. 充电时，b 电极每增重0.65g ，溶液中有0.02mol I -被氧化D. 充电时，a 电极接外电源负极 答案：D3、我国科研人员以Zn 和尖晶石型锰酸锌(ZnMn 2O 4)为电极材料，研制出一种水系锌离子电池，该电池的总反应式为x Zn ＋Zn 1－x Mn 2O 4ZnMn 2O 4(0<x <1)。
下列说法正确的是( )A ．充电时，Zn 2＋向ZnMn 2O 4电极迁移B ．充电时，阳极反应：ZnMn 2O 4－2x e －===Zn 1－x Mn 2O 4＋x Zn 2＋C ．放电时，每转移1 mol e －，ZnMn 2O 4电极质量增加65 gD ．充放电过程中，只有Zn 元素的化合价发生变化答案 B4利用如图所示装置可以在铜牌表面电镀一层银。
下列有关说法正确的是()A.通电后，Ag＋向阳极移动B.银片与电源负极相连C.该电解池的阴极反应可表示为Ag＋＋e－===AgD.当电镀一段时间后，将电源反接，铜牌可恢复如初答案 C5氯碱工业的一种节能新工艺是将电解池与燃料电池相结合，相关物料的传输与转化关系如图所示(电极未标出)。
2020年高考化学二轮专题复习8：电学基础(附解析)
2020年高考化学二轮专题复习8：电学基础（附解析）考纲指导电化学是氧化还原反应知识的应用和延伸，是历年高考的热点内容。
考查的主要知识点：原电池和电解池的工作原理、电极反应式的书写和判断、电解产物的判断、金属的腐蚀和防护。
对本部分知识的考查仍以选择题为主，在非选择题中电化学知识可能与工业生产、环境保护、新科技、新能源知识相结合进行命题。
Ⅰ．客观题(1)以新型化学电源为载体，考查电极反应式的正误判断及电子、离子的移动方向等。
(2)考查原电池在金属腐蚀与防护方面的应用。
Ⅱ．主观题(1)考查电极反应式、电池反应式的书写。
(2)考查原电池、电解池原理在工业生产中的应用。
(3)考查电子转移、两极产物、pH等的相关计算。
知识梳理一、原电池原理和化学电池1．构建原电池模型，类比分析原电池工作原理构建如图Zn-Cu-H2SO4原电池模型，通过类比模型，结合氧化还原反应知识(如：化合价的变化、得失电子情况等)，能迅速判断原电池的正、负极，弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况，准确书写电极反应式和电池总反应式，掌握原电池的工作原理。
2．化学电源中电极反应式书写的思维模板(1)明确直接产物：根据负极氧化、正极还原，明确两极的直接产物。
(2)确定最终产物：根据介质环境和共存原则，找出参与的介质粒子，确定最终产物。
(3)配平：根据电荷守恒、原子守恒配平电极反应式。
注意：①H+在碱性环境中不存在；②O2−在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H+，生成H2O，在中性或碱性环境中结合H2O，生成OH−；③若已知总反应式时，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得较难写出的另一极的电极反应式。
二、电解原理及应用1．构建电解池模型，类比分析电解基本原理构建如图电解CuCl2溶液模型，通过类比模型，结合氧化还原反应知识(如：化合价的变化、得失电子情况等)，能迅速判断电解池的阴、阳极，弄清楚外电路中电子的移动情况和内电路中离子的移动情况，准确判断离子的放电顺序并书写电极反应式和电解总反应式，掌握电解基本原理。
高考化学二轮专题复习讲义专项突破题型7电化学原理应用化学电源与电解技术(1)
题型7 电化学原理应用——化学电源与电解技术真题·考情 全国卷1.[2023·全国甲卷]用可再生能源电还原CO 2时，采用高浓度的K ＋抑制酸性电解液中的析氢反应可提高多碳产物(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IrO x Ti 电极上B ．Cl －从Cu 电极迁移到IrO x Ti 电极C ．阴极发生的反应有：2CO 2＋12H ＋＋12e －===C 2H 4＋4H 2O D ．每转移1 mol 电子，阳极生成11.2 L 气体(标准状况)2．[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：12S 8＋e －―→12S 82−，12S 82−＋e －―→S 42−，2Na ＋＋x 4S 42−＋2(1－x 4)e －―→Na 2S x 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 ＋＋x8S 8＋2e －―→Na 2S xD ．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能3．[2023·新课标卷]一种以V 2O 5和Zn 为电极、Zn(CF 3SO 3)2水溶液为电解质的电池，其示意图如下所示。
放电时，Zn 2＋可插入V 2O 5层间形成Zn x V 2O 5·n H 2O 。
下列说法错误的是( )A ．放电时V 2O 5为正极B ．放电时Zn 2＋由负极向正极迁移C ．充电总反应：x Zn ＋V 2O 5＋n H 2O===Zn x V 2O 5·n H 2OD ．充电阳极反应：Zn x V 2O 5·n H 2O －2x e －===x Zn 2＋＋V 2O 5＋n H 2O4．[2022·全国乙卷]LiO 2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好应用前景。
2020届高考化学二轮题型对题必练——新型高性能电池
2020届高考化学二轮题型对题必练——新型高性能电池1.电动汽车的核心技术是高性能电池。
高铁电池是电动汽车首选的电池之一，该电池充电放电电池的说法中正确的是A. 放电时,高铁酸钾在负极上发生氧化反应B. 放电时,正极反应式为C. 充电时,电解质溶液的pH先减小后增大D. 充电时,每生成1 mol高铁酸钾转移3 mol电子2.某种新型高性能环保电池的总反应式为CuO + Mg + H2O = Cu + Mg(OH)2其工作原理如图所示。
下列说法正确的是A. 该装置可将电能转化为化学能B. 电极b的电极反应式为C. 外电路中每通过电子,正极上消耗D. 该电池工作过程中,电解质溶液的pH基本保持不变3.以镁为主要原料的“Mg-活性CuO”电池为新型高性能环保电池，电池的总反应为CuO+Mg+H2O=Cu+Mg（OH）2↓。
下列说法正确的是（）A. 电子由a电极流向b电极,再通过NaCl溶液由b电极流向a电极B. b电极发生的反应为：C. 电路中每转移电子,正极上消耗D. 电池工作过程中电解质溶液的pH值基本维持不变放电4.高性能钠型电池工作原理如图。
充电时，其电池反应为Cx(PF6) + NaSnC x充电+Sn+NaPF，下列说法不正确的是：A. 放电时,b为正极B. 充电时,阴极反应为C. 放电时,负极材料Sn在很大程度上被腐蚀D. 充电时,向右迁移并嵌入石墨烯中5.近日，中国科学院深圳先进技术研究院研发出一种高性能的钙离子电池：以溶有六氟磷酸钙Ca（PF6）2的碳酸酯类溶剂为电解液，放电时合金Ca7Sn6发生去合金化反应，放电时其工作原理如下图。
有关该电池下列说法错误的是（）A. 电池放电时,化学能转化为电能B. 放电时,a电极的电极反应方程式为：C. 充电时,b电极接电源的正极D. 充电时,外电路转移1mol电子,a电极增重约6.吉林大学化学院在国际上率先用稻壳制备成高性能的活性炭材料，开发出高性价比的铅炭可充电电池。
高考一轮复习化学课件常考新型化学电源
针对高考中常考的题型，如选择题、填空题、计 算题等，总结归纳相应的解题方法和技巧，提高 解题效率。
构建知识网络体系
将新型化学电源相关知识点与其他化学知识相联 系，构建完整的知识网络体系，便于理解和记忆 。
解题技巧训练与提高途径
多做高考真题
01
通过做高考真题，了解考试难度和出题规律，提高解题能力和
原电池。
优势
铝空气电池具有较高的能量密度 和较长的使用寿命；铝元素储量 丰富，成本较低；同时，铝空气 电池在放电过程中不会产生有害
物质。
应用领域
水下航行器、应急电源、电动汽 车等领域。
06
高考一轮复习策略与方法
知识点梳理与总结归纳
1 2 3
梳理新型化学电源相关知识点
包括各类电池的工作原理、电极反应、电池总反 应等，确保对基础知识的全面掌握。
新型化学电源是指采用新型化学反应体系和技术，具有高能量密度、 长循环寿命、环保安全等优点的电源。
根据电解质种类，新型化学电源可分为锂离子电池、锂硫电池、钠离 子电池、固态电池等；根据应用场景，可分为动力电池、储能电池、 消费电池等。
发展历程及趋势
发展历程
新型化学电源的研究始于20世纪70年代，随着材料科学、电 化学等学科的不断发展，新型化学电源技术得到了快速进步 。目前，锂离子电池已成为主流电源之一，其他类型的新型 化学电源也在不断发展和完善中。
02
03
结构类型
按照电极材料、电解质和 隔膜的不同组合方式，可 分为对称型和非对称型超 级电容器。
性能指标
包括电容量、能量密度、 功率密度、循环寿命等， 是衡量超级电容器性能优 劣的重要参数。
电容量计算
新高考化学二轮复习讲义 专题12 新型电池和电解原理的应用
[复习目标] 1.理解原电池和电解池的构成、工作原理及应用，能正确书写电极反应式和总反应方程式。
2.了解常见化学电源的种类及其工作原理。
3.了解金属发生电化学腐蚀的原因、金属腐蚀的危害及防止金属腐蚀的措施。
考点一 新型电池的分析应用1．识别“交换膜”提取信息，书写电极反应式(1)如将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。
如图是通过人工光合作用，以CO 2和H 2O 为原料制备HCOOH 和O 2的原理示意图。
负极：2H 2O －4e －===O 2＋4H ＋。
正极：2CO 2＋4H ＋＋4e －===2HCOOH 。
(2)液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。
一种以液态肼(N 2H 4)为燃料的电池装置如图所示。
负极：N 2H 4－4e －＋4OH －===N 2＋4H 2O 。
正极：O 2＋4e －＋2H 2O===4OH －。
2．辨析燃料电池不同“介质”，书写电极反应式(1)按要求书写不同“介质”下甲醇燃料电池的电极反应式。
①酸性介质，如H 2SO 4溶液：负极：CH 3OH －6e －＋H 2O===CO 2＋6H ＋。
正极：32O 2＋6e －＋6H ＋===3H 2O 。
②碱性介质，如KOH 溶液：负极：CH 3OH －6e －＋8OH －===CO 2－3＋6H 2O 。
正极：32O 2＋6e －＋3H 2O===6OH －。
③熔融盐介质，如K 2CO 3：负极：CH 3OH －6e －＋3CO 2－3===4CO 2＋2H 2O 。
正极：32O 2＋6e －＋3CO 2===3CO 2－3。
④掺杂Y 2O 3的ZrO 3固体作电解质，在高温下能传导O 2－： 负极：CH 3OH －6e －＋3O 2－===CO 2＋2H 2O 。
正极：32O 2＋6e －===3O 2－。
碱性介质 C ―→CO 2－3 其余介质 C ―→CO 2 酸性介质 H ―→H ＋ 其余介质 H ―→H 2O(2)明确“充放电”书写电极反应式①镍镉(NiCd)可充电电池在现代生活中有广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课时作业(二十五) 新型化学电源及电解原理的应用1．(2019·安徽宿州质检)太阳能光电池具有可靠稳定、寿命长、安装维护简便等优点，现已得到广泛应用。
氮化镓(GaN)光电池的结构如图所示。
下列说法中正确的是()A．该装置系统中只存在光能与电能之间的转化B．Cu电极上的电极反应式为CO2＋8H＋－8e－===CH4＋2H2OC．工作时，产生的O2、CH4体积比为1∶1(同温同压)D．离子交换膜为质子交换膜，H＋从左池移向右池D[由图可知，该装置系统中存在太阳能与化学能、化学能与电能及化学能与热能等的转化，A错误；CO2在Cu电极上发生还原反应生成CH4，则电极反应式为CO2＋8H＋＋8e－===CH4＋2H2O，B错误；H2O在GaN电极上发生氧化反应生成O2，电极反应式为2H2O－4e－===4H＋＋O2↑，根据得失电子守恒可知，产生O2和CH4的物质的量之比为2∶1，在同温同压下的体积比为2∶1，C错误；由上述分析知左池产生H＋，右池消耗H＋，则离子交换膜为质子变换膜，H＋向正极移动，即H＋由左池向右池，D正确。
]2．(2019·山西实验中学模拟)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理如图所示，其中NH3被氧化为常见无毒物质。
下列说法错误的是()A．溶液中OH－向电极a移动B．电极b上发生还原反应C．负极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2OD．理论上反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为3∶4D[NH3在电极a上发生氧化反应，则a为负极，b为正极，溶液中OH－向电极a(负极)移动，A正确；O2在b极上发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，B正确；NH3在负极上被氧化生成N2，电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O，C正确；反应中NH3被氧化生成N2，而O2被还原生成OH－，根据得失电子守恒可知，理论上反应消耗的NH3与O2的物质的量之比n(NH3)∶n(O2)＝4∶3，D错误。
]3．(2019·湖南湘东五校联考)高铁电池具有比能量高、无污染的特点，用如图模拟其工作原理(放电时两电极均有稳定的金属氢氧化物生成)。
下列有关说法中正确的是()A．放电时，电子由正极通过外电路流向负极B．放电时，负极上的电极反应式为Zn＋2H2O－2e－===Zn(OH)2＋2H＋C．充电时，阴极区溶液的pH减小D．充电时，阳极上的电极反应式为Fe(OH)3＋5OH－－3e－===FeO2－4＋4H2OD[放电时，电子由负极经外电路流向正极，A错误；负极的电解质溶液呈碱性，放电时，Zn在负极上发生氧化反应生成Zn(OH)2，电极反应式为Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，B错误；充电时，阴极上发生还原反应，电极反应式为Zn(OH)2＋2e－===Zn＋2OH－，由于生成了OH－，阴极区溶液的pH增大，C错误；充电时，Fe(OH)3在阳极上发生氧化反应生成FeO2－4，电极反应式为Fe(OH)3＋5OH－－3e－===FeO2－4＋4H2O，D正确。
] 4．(2019·山西大同联考)某污水处理厂利用微生物电池将镀铬废水中的Cr2O2－7催化还原，其工作原理如图所示。
下列说法不正确的是()A．电池工作过程中电子由a极流向b极B．b极反应式为Cr2O2－7＋14H＋＋6e－===2Cr3＋＋7H2OC．电池工作过程中，a极区附近溶液的pH增大D．每处理1 mol Cr2O2－7，可生成33.6 L(标准状况下)CO2答案C5．(2019·福建南平质检)有人设想以N2和H2为反应物，以溶有X的稀盐酸为电解质溶液，制造出新型燃料电池，装置如图所示。
下列说法正确的是()A．放电时H＋向左移动，生成的物质X是NH4ClB．通入H2的一极为正极C．通入N2的电极反应为：N2＋6H＋－6e－===2NH3D．放电过程右边区域溶液pH逐渐增大A[以N2、H2为原料，以溶有X的稀盐酸为电解质溶液构成新型燃料电池，正极发生还原反应，即氮气被还原生成NH＋4，电极反应式为N2＋6e－＋8H＋===2NH＋4；负极是氢气失电子生成氢离子，电极方程式为H2－2e－===2H＋，总反应为：N2＋3H2＋2HCl===2NH4Cl。
A.放电时H＋向正极移动，即向左移动，生成的物质X是NH4Cl，正确；B.通入H2的一极为负极，错误；C.通入N2的电极为正极，发生还原反应，N2＋6e－＋8H＋===2NH＋4，错误；D.放电过程右边区域为负极区，H2－2e－===2H＋，溶液pH逐渐减小，错误。
] 6．(2019·浙江宁波调研)液氨－液氧燃料电池曾用于驱动潜艇，其示意图如图所示，下列有关说法不正确的是()A．电极2是正极，发生还原反应B．电池工作时，Na＋向电极1移动C．电流由电极2经外电路流向电极1D．电极1发生的电极反应为：2NH3＋6OH－－6e－===N2↑＋6H2OB[A.根据装置图所示的物质关系分析可得，由NH3生成N2时化合价升高，失去电子，所以电极1为负极，发生氧化反应，电极2为正极，发生还原反应，所以A正确；B.在电池内部的电解质溶液中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以Na＋应向电极2移动，故B错误；C.电流是由正极流向负极，故C正确；D.OH－向负极移动，所以电极1(负极)的反应式为2NH3＋6OH－－6e－===N2↑＋6H2O，故D正确。
]7．(2019·安徽合肥质检)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。
可用电解LiCl溶液制备LiOH，装置如图所示。
下列说法正确的是()A．电极B连接电源的正极B．A极区电解液为LiCl溶液C．阳极反应式为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－D．每生成1 mol H2，有1 mol Li＋通过离子交换膜B[由图可知，电极B上产生H2，则发生的反应为2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－，故电极B为阴极，与电源的负极相连，A错误；A极区电解液为LiCl溶液，Li＋透过阳离子交换膜进入B极区生成LiOH，则B极区为LiOH溶液，B正确；电极A为阳极，电极反应式为2Cl－－2e－===Cl2↑，C错误；由A项分析可知，生成1 mol H2同时生成2 mol OH－，为保持B极区溶液呈电中性，应有2 mol Li＋通过离子交换膜进入B极区，D错误。
] 8．(2019·北京海淀区模拟)电解Na2CO3溶液制取NaHCO3溶液和NaOH溶液的装置如图所示。
下列说法中不正确的是()A．阴极产生的物质A是H2B．溶液中Na＋由阳极室向阴极室迁移C．阳极OH－放电，H＋浓度增大，CO2－3转化为HCO－3D．物质B是NaCl，其作用是增强溶液导电性D[阴极上发生还原反应，电极反应式为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑，则阴极上产生的物质A是H2，A正确；电解池中阳离子向阴极移动，则Na＋由阳极室向阴极室迁移，B正确；由图可知，阳极上产生O2，则阳极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O，溶液中c(H＋)增大，CO2－3转化为HCO－3，C正确；由图可知，阴极区得到NaOH溶液，为不引入杂质，物质B 应为NaOH，其作用是增强溶液的导电性，D错误。
]9．(2019·河北张家口模拟)锂－硫电池是一种新型储能电池，放电时的总反应为2Li＋x S===Li2S x。
以该电池为电源制备甲烷的原理如图所示。
下列说法正确的是()A．b为锂－硫电池的负极B．锂－硫电池的正极反应式为Li－e－===Li＋C．阳极反应式为CO＋3CO2－3＋2H2O－2e－===4HCO－3D．该装置工作时溶液中的c(CO2－3)增大C[由图可知，CO在M极被还原生成CH4，CO在N极被氧化生成CO2，则M是阴极，N是阳极，故b是锂－硫电池的正极，A错误。
锂－硫电池放电时，Li失电子被氧化，则Li 作负极，电极反应式为Li－e－===Li＋；S在正极发生还原反应，电极反应式为x S＋2Li＋＋2e －===Li2S x，B错误。
由图可知，CO在阳极被氧化生成CO2，CO2与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，故阳极反应式为CO＋3CO2－3＋2H2O－2e－===4HCO－3，C正确。
该装置工作时，溶液中CO2－3与CO2、H2O反应生成HCO－3，则溶液中的c(CO2－3)减小，D错误。
] 10．(2018·四川德阳二诊)硼酸( H3BO3) 为一元弱酸，H3BO3可以通过电解的方法制备。
其工作原理如下图所示( 阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。
下列说法错误的是()A ．a 与电源的正极相连接B ．阳极的电极反应式为：2H 2O －4e －＝O 2↑＋4H ＋C ．[B(OH)4]－穿过阴膜进入产品室，Na ＋穿过阳膜进入阴极室D ．当电路中通过3 mol 电子时，可得到1 mol H 3BO 3D [A.与a 极相连的石墨所处的区域为阳极室，则a 与电源的正极相连接，正确；B.阳极上发生氧化反应，溶液中水失去电子生成氧气，电极反应式为：2H 2O －4e －===O 2↑＋4H ＋↑，正确；C.在电解池中，阴离子向阳极运动，阳离子向阴极运动，因此[B(OH)4]－穿过阴膜进入产品室，Na ＋穿过阳膜进入阴极室，正确；D.阳极电极反应式为：2H 2O －4e －===O 2↑＋4H ＋，阴极上发生还原反应，溶液中的水得到电子生成氢气，2H 2O ＋2e －===H 2↑＋ 2OH －，[B(OH)4]－穿过阴膜进入产品室，与氢离子反应生成H 3BO 3，[B(OH)4]－＋H ＋===H 3BO 3＋H 2O ，当电路中通过3 mol 电子时，生成3 mol 氢离子，可得到3 mol H 3BO 3，错误。
]11．四室式电渗析法制备盐酸和NaOH 的装置如图所示。
a 、b 、c 为阴、阳离子交换膜。
已知：阴离子交换膜只允许阴离子透过，阳离子交换膜只允许阳离子透过。
下列叙述正确的是( )A ．b 、c 分别为阳离子交换膜、阴离子交换膜B ．通电后Ⅲ室中的Cl －透过c 迁移至阳极区C ．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四室中的溶液的pH 均升高D ．电池总反应为4NaCl ＋6H 2O=====电解4NaOH ＋4HCl ＋2H 2↑＋O 2↑ D [由图中信息可知，Ⅰ中左侧电极与负极相连为阴极，Ⅳ中右侧电极为阳极，所以通电后，阴离子向右定向移动，阳离子向左定向移动，阳极上OH －放电生成O 2、阴极上H ＋放电生成H 2；氢离子透过c 进入Ⅲ，氯离子透过b 进入Ⅲ，盐酸浓度变大，所以b 、c 分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜；钠离子透过a, NaOH 的浓度变大，所以a 也是阳离子交换膜。