高考化学(热点题型全突破)专题模块压轴题高分策略之化学电源(含解析).doc

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1、专题9模块5压轴题高分策略之化学电源化学电池1、电池的分类：化学电池、太阳能电池、原子能电池2、化学电池：借助于化学能直接转变为电能的装置3、化学电池的分类：一次电池 、二次电池 、燃料电池    （一）一次电池1、常见一次电池：碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等（二）二次电池1、二次电池：放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。2、电极反应：铅蓄电池放电：负极（铅）： Pb－2e- ＝PbSO4↓ 正极（氧化铅）： PbO2＋4H+＋2e- ＝PbSO4↓＋2H2O 充电：阴极：  PbSO4＋2H2O－2e- ＝PbO2＋4H+阳极：  P

2、bSO4＋2e- ＝Pb   两式可以写成一个可逆反应：  PbO2＋Pb＋2H2SO4  ⇋  2PbSO4↓＋2H2O           3、目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池（三）燃料电池 1、燃料电池： 是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应：一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同，可根据燃烧反应写出总的电池反应，但不注明反应的条件。负极发生氧化反应，正极发生还原反应，不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例，铂为正、负极，介质分为酸性、碱性和中性。①当电解质溶液呈酸性

3、时： 负极：2H2－4e-  =4H+     正极：O2＋4e- +4H+ =2H2O当电解质溶液呈碱性时： 9/9负极：  2H2＋4OH-－4e-＝4H2O   正极：O2＋2H2O＋4 e- ＝4OH-另一种燃料电池是用金属铂片插入KOH溶液作电极，又在两极上分别通甲烷(燃料)和氧气(氧化剂)。电极反应式为：负极：CH4＋10OH－－8e-＝ CO32-＋7H2O；正极：4H2O＋2O2＋8e- ＝8OH-。电池总反应式为：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O3、燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低(四)废弃电池的处理：回收利用典例一、【考点定位

4、】二次电池的反应原理，离子移动，电极反应方程式书写，计算。【2016四川】某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为：Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6(x<1)。下列关于该电池的说法不正确的是A．放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移B．放电时，负极的电极反应式为LixC6-xe-=xLi++C6C．充电时，若转移1mole-，石墨C6电极将增重7xgD．充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+Li+【答案】C典例二、【考点定位】考查燃料电池、原电池和电解池的工作原理9/9【2016年新课标3】锌−空气燃料电池可

5、用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是（）A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动B．充电时，电解质溶液中逐渐减小C．放电时，负极反应为：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（规范状况）【答案】C典例三、【考点定位】本题考查了化学电源原理及应用【2014新课标Ⅱ】2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是（）9/9A．a为电池的正极B．电池充电反应为LiMn2O4Li1-xMn2O4+xLiC．放电时

6、，a极锂的化合价发生变化D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移【答案】C知识升华二、【考点定位】本题考查了化学电源原理及应用，包括电极方程式的书写、电解液的判断、离子移动方向的判断；还考查了离子方程式的书写、元素化合价的判断、根据化学计算推测物质的化学式。【2015年山东卷】(15分)利用LiOH和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料。LiOH可由电解法制备，钴氧化物可通过处理钴渣获得。（1）利用如图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。B极区电解液为__________溶液（填化学式），阳极电极反应式为__________，电解过程中Li+向_____9

7、/9电极迁移（填“A”或“B”）。（2）利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为____________________________________，铁渣中铁元素的化合价为___________，在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为1.344L（规范状况），则钴氧化物的化学式为__________。【答案】（1）LiOH；2Cl‾—2e‾=Cl2↑；B（2