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

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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