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时间:2018-11-17
《2019版高考化学一轮复习全国卷热考微专题(11)新型化学电源学案》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、全国卷热考微专题(11)新型化学电源以新型化学电源为载体,考查原电池原理以及电极反应式的书写,是全国卷的必考热点之一,命题设计主要是选择题,偶有非选择题出现。该类试题常与工业生产,污水处理,能源开发相联系,题材广,信息新,陌生度大,主要考查考生阅读相关材料、提炼关键信息或结合图示等综合分析的能力、知识的迁移应用能力。1.电极反应式书写的一般步骤:(1)先确定原电池的正、负极,列出正、负极上的反应物质,并标出相同数目电子的得失。(2)注意负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。①若不共存,
2、则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式。②若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则水必须写入正极反应式中,且O2生成OH-。③若电解质溶液为酸性,则H+必须写入正极反应式中,O2生成水。(3)正、负极反应式相加得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式,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,即得到较难写出的另一极的电极反应式。2.已知总方程式,书写电极反应式(1)书写步骤。①步骤一:写出电池总反应式,标出电子转移的方
3、向和数目(ne-)。②步骤二:找出正、负极,失电子的电极为负极;确定溶液的酸碱性。③步骤三:写电极反应式。负极反应:还原剂-ne-===氧化产物正极反应:氧化剂+ne-===还原产物(2)书写技巧。若某电极反应式较难写时,可先写出较易的电极反应式,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-===2C
4、O2+12H+注意:简单电极反应中转移的电子数,必须与总方程式中转移的电子数相同。3.氢氧燃料电池在四种常见介质中的电极反应总结负极正极4.明确燃料电池电极反应式的书写方法(1)燃料电池中,通入O2的一极为正极,书写方法是:①首先书写正极反应式:酸性介质:4H++O2+4e-===2H2O;碱性介质:2H2O+O2+4e-===4OH-。②然后用总反应式减去正极反应式得到负极电极反应式,相减时要求两极得失电子总数相等(即将总反应式中的O2按比例消去)(2)实例(以甲醇、O2的燃料电池为例)。①酸性介
5、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:O2+6e-+6H+===3H2O。②碱性介质,如KOH溶液。CH3OH在负极上失去电子,在碱性条件下生成CO,1molCH3OH失去6mole-,O2在正极上得到电子生成OH-,电极反应式为:负极:CH3OH-6e-+8OH-===CO+6H2O;正极:O2+6e-+3H2O===6OH-。③熔融盐介质,如K2CO3。在
6、电池工作时,CO移向负极。CH3OH在负极上失去电子,在CO的作用下生成CO2气体,O2在正极上得到电子,在CO2的作用下生成CO,其电极反应式为:负极:CH3OH-6e-+3CO===4CO2↑+2H2O;正极:O2+6e-+3CO2===3CO。1.(2016·海南卷)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解溶质溶液。下列说法正确的是( )A.Zn为电池的负极B.正极反应式为2FeO+10H++6e-===Fe2O3+5H2OC.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D.电池工作时O
7、H-向正极迁移解析:根据化合价升降判断,Zn化合价只能上升,故为负极材料,K2FeO4为正极材料,A正确;KOH溶液为电解质溶液,则正极电极方程式为2FeO+6e-+8H2O===2Fe(OH)3+10OH-,B错误;该电池放电过程中电解质溶液浓度减小,C错误;电池工作时阴离子OH-向负极迁移,D错误。答案:A2.(2017·全国卷Ⅲ)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
8、( )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的量越多解析:原电池工作时,正极发生一系列得电子的还原反应,即:Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2,其中可能有2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4,A项正确;该电池工作时,每转移0.02mol电子,负极有0.02
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