2020年高考化学提分攻略09 化学电源（含答案解析）.docx

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1、题型09化学电源一、解题策略二、题型分析【典例1】【2019·课标全国Ⅰ，12】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，示意图如图所示。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】由题图和题意知，电池总反应是3H2＋N2===2NH3。该合成氨反应在常温下进行，并形成原电池产生电能，反应不需要高温、高压和催化剂，A项正确

2、；观察题图知，左边电极发生氧化反应MV＋－e－===MV2＋，为负极，不是阴极，B项错误；正极区N2在固氮酶作用下发生还原反应生成NH3，C项正确；电池工作时，H＋通过交换膜，由左侧(负极区)向右侧(正极区)迁移，D项正确。【典例2】【2019·课标全国Ⅲ，13】为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D－Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D－Zn—NiOOH二次电池，结构如图所示。电池反应为Zn(s)＋2NiOOH(s)＋H2O(l)ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。下列说法错误的是(　　)A．三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的Z

3、nO分散度高B．充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s)＋H2O(l)C．放电时负极反应为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l)D．放电过程中OH－通过隔膜从负极区移向正极区【答案】D【解析】该电池采用的三维多孔海绵状Zn具有较大的表面积，可以高效沉积ZnO，且所沉积的ZnO分散度高，A正确；根据题干中总反应可知该电池充电时，Ni(OH)2在阳极发生氧化反应生成NiOOH，其电极反应式为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s)＋H2O(l)，B正确；放电时Zn在负极发生氧化反应生成ZnO，电极反应式为

4、Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l)，C正确；电池放电过程中，OH－等阴离子通过隔膜从正极区移向负极区，D错误。【典例3】【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(　　)A．放电时，ClO向负极移动B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2C．放电时，正极反应为：3CO2＋4e－===2CO＋CD．充电时，正极反应为：Na＋＋e－===Na【答案】D【解析】电池放电

5、时，ClO向负极移动，A项正确；结合总反应可知放电时需吸收CO2，而充电时释放出CO2，B项正确；放电时，正极CO2得电子被还原生成单质C，即电极反应式为3CO2＋4e－===2CO＋C，C项正确；充电时阳极发生氧化反应，即C被氧化生成CO2，D项错误。1．某电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。该电池是以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解溶质溶液，其总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列说法正确的是(　　)A．Zn为电池的正极B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e-＋5OH-＝Fe

6、O42-＋4H2OC．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变【答案】B【解析】A．根据电池的总反应可知，高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子，错误；B．充电时阳极发生Fe(OH)3失电子的氧化反应，即反应为：Fe(OH)3-3e-+5OH-=FeO42-+4H2O，正确；C．放电时正极反应为FeO42+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-，每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原，错误；D．根据电池总反应式可知，放电时有KOH生成，电解质KOH的浓度增大，错误。2．水系钠离子电池安全性能好、价格低廉、对环境友好，有着巨

7、大的市场前景。某钠离子电池工作原理如图，电池总反应为：2NaFePO4F+Na3Ti2(PO4)32Na2FePO4F+NaTi2(PO4)3下列说法错误的是A．充电时，a接电源正极B．放电时，溶液中的Na+在NaFePO4F电极上得电子被还原C．充电时，阴极上的电极反应为NaTi2(PO4)3+2Na++2e﹣=Na3Ti2(PO4)3D．理论上，该电池在充电或放电过程中溶液中的c(Na+)不变