全国通用2019版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

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1、(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“镰氢电池”“高铁电池”“锌镭碱性电池”“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

2、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)Mg-AgCl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+MgCL。(2)(2015・全国I卷)微生物电池如图微生物［［C6H12O6+H2O质子史换膜厌氧反应1有氧反应I负极反应式：QH1A-24e_+6H2O=6CO,t+24H+；正极反应式：602+24e'-F24H+=12H20o

3、(3)银氢电池(KOH溶液):NiOOH+MH放电充电Ni(0H)2+M负极反应式：MH—e_+0H_=M+H20；正极反应式：Ni00H+e_+H20=Ni(OH)2+OH"o(4)热激活电池受热熔化后可瞬间输出电能。总反应式为I5bS01+2LiC1+Ca=CaC12+Li2SOi+Pb负极反应式：Ca-2e_+2Cr=CaCl2；正极反应式：PbSOi+2e~=SOr+Pb0放电(5)锂离子电池总反应式为九i+Lii—MrhOi..LiMnA充电负极反应式：^Li—^e-=ALi+；正极反应式：Lii-.rMn20i+%e+i*=:LiMn^Oio［典例导航］(2017•全国III卷

4、)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5材料，电池反应为16Li+6=8Li2S(2W/W8)。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H2S2的量越多［审题指导］(l)16Li+6=8Li2S,2WxW8)Li作负极，电极反应式为16Li-16e-=16Li+$作正极，电极反应式为ASs+16e"+16Li+=8Li2SxU放电时电极a作正极，放电时间越

5、长，LiS中/越小U充电时电极a作阳极，充电时间越长，1儿5屮x越大(2)负极Li生成Li+移向正极，减重呗.7g・morl=0.14g【答案】D［母题变式］(1)放电时负极反应式为,正极反应式(当时)为,放电过程中Li^Ss—Li2Se的正极反应式为o(2)充电时，阳极反应式(4S2—gSjo【答案】(l)Li—L=Li+6S8+16e_+16Li+=8Li2SG3Li2S8+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（）质子交换脫a有机物上二^尹惰性电扱如A.

6、a电极发生还原反应，作电池的正极B.b电极反应式为2N0r+10e"+12H+=N21+6H20C.I广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同吋产生22.4L的2B［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2N0r+10o-+12甘=血£+6H2O,正确；C项，溶液中H卜由负极移向正极，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

7、汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电吋电池的总反应式为Lii-aCoOv+LiaC6=LiC0O2+Ca（K1）。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Lii-.tCo02+%e_+ALi，=LiCo02C.充电时，Li十在电解液中rfl阳极向阴极迁移D.充电时，阴极的电极反应式为C6+^i++^e_=LiX6A［由放电时电池的总反应