2020版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 第6章 題型突破10 新型電源及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)精講義+優(yōu)習(xí)題(含解析)魯科版.docx
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新型電源及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)近幾年高考中的新型電池種類繁多,“儲(chǔ)氫電池”“高鐵電池”“海洋電池”“燃料電池”“鋰離子電池”等,這些新型電源常以選擇題的形式呈現(xiàn)。解答這類考題,首先要理解常見(jiàn)的化學(xué)電源種類及原電池的工作原理,其次會(huì)判斷正負(fù)電極或陰陽(yáng)極,以及會(huì)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式等。1電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)的一般步驟(類似氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě))2已知總方程式,書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式(1)書(shū)寫(xiě)步驟步驟一:寫(xiě)出電池總反應(yīng)式,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目(ne)。步驟二:找出正、負(fù)極,失電子的電極為負(fù)極;確定溶液的酸堿性。步驟三:寫(xiě)電極反應(yīng)式。負(fù)極反應(yīng):還原劑ne=氧化產(chǎn)物正極反應(yīng):氧化劑ne=還原產(chǎn)物(2)書(shū)寫(xiě)技巧若某電極反應(yīng)式較難寫(xiě)時(shí),可先寫(xiě)出較易的電極反應(yīng)式,用總反應(yīng)式減去較易寫(xiě)的電極反應(yīng)式,即可得出較難寫(xiě)的電極反應(yīng)式。如:CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料電池中:總反應(yīng)式:CH3OCH33O2=2CO23H2O正極:3O212H12e=6H2O負(fù)極:CH3OCH33H2O12e=2CO212H特別提醒簡(jiǎn)單電極反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù),必須與總方程式中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同。3氫氧燃料電池在四種常見(jiàn)介質(zhì)中的電極反應(yīng)總結(jié)負(fù)極正極1我國(guó)科學(xué)家發(fā)明的水溶液鋰電池為電動(dòng)汽車發(fā)展掃除了障礙,裝置原理如圖所示,其中固體薄膜只允許Li通過(guò)。鋰離子電池的總反應(yīng)為xLiLi1xMn2O4LiMn2O4。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A放電時(shí),Li穿過(guò)固體薄膜進(jìn)入水溶液電解質(zhì)中B放電時(shí),正極反應(yīng)為L(zhǎng)i1xMn2O4xLixe=LiMn2O4C充電時(shí),電極b為陽(yáng)極,發(fā)生氧化反應(yīng)D該電池的缺點(diǎn)是存在副反應(yīng)2Li2H2O=2LiOHH2答案D解析Li為活潑金屬,放電時(shí),發(fā)生氧化反應(yīng),故電極a為負(fù)極,陽(yáng)離子從負(fù)極移向正極,即Li穿過(guò)固體薄膜進(jìn)入水溶液電解質(zhì)中,然后移向電極b,A、B項(xiàng)正確;充電時(shí),電池正極接電源正極,發(fā)生氧化反應(yīng),是陽(yáng)極,C項(xiàng)正確;由于固體薄膜只允許Li通過(guò),水不能與Li接觸,故不存在Li與水的反應(yīng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。2.硼化釩空氣電池是目前儲(chǔ)電能力最高的電池,電池示意圖如圖所示,該電池工作時(shí)的反應(yīng)為:4VB211O2=4B2O32V2O5,下列說(shuō)法正確的是()A電極a是電源負(fù)極B溶液中的OH向a極移動(dòng)C電子由VB2極經(jīng)KOH溶液流向電極aDVB2極發(fā)生的電極反應(yīng)為:2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O答案D解析空氣中的O2是氧化劑,故a是電源正極,A錯(cuò)誤;電子由VB2極經(jīng)外電路流向電極a,溶液不傳導(dǎo)電子,C錯(cuò)誤;VB2極發(fā)生的電極反應(yīng)用總反應(yīng)減去2H2OO24e=4OH,D正確。3我國(guó)科技工作者首次提出一種新型的Li電池,該電池正極為含有I、Li的水溶液,負(fù)極為固態(tài)有機(jī)聚合物,電解質(zhì)溶液為L(zhǎng)iNO3溶液,聚合物離子交換膜作為隔膜將液態(tài)正極和固態(tài)負(fù)極隔開(kāi),其工作原理如圖所示。下列有關(guān)判斷正確的是()A甲是原電池工作原理圖,乙是電池充電原理圖B放電時(shí),液態(tài)電解質(zhì)溶液的顏色加深C充電時(shí),Li穿過(guò)隔膜從右側(cè)移向左側(cè)D放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)式為答案D解析“負(fù)極為固態(tài)有機(jī)聚合物”,即固態(tài)有機(jī)聚合物在負(fù)極失電子,電極反應(yīng)式為,故乙是原電池工作原理圖,A錯(cuò)誤、D正確;放電時(shí),正極電極反應(yīng)式為I2e=3I,I被還原為I,液態(tài)電解質(zhì)溶液顏色變淺,B錯(cuò)誤;充電過(guò)程為電解過(guò)程,陽(yáng)離子從陽(yáng)極移向陰極,即甲中Li從左側(cè)移向右側(cè),C錯(cuò)誤。4(1)將燃煤產(chǎn)生的二氧化碳回收利用,可達(dá)到低碳排放的目的。下圖是通過(guò)人工光合作用,以CO2和H2O為原料制備HCOOH和O2的原理示意圖。電極b做_極,表面發(fā)生的電極反應(yīng)為_(kāi)。(2)濃差電池中的電動(dòng)勢(shì)是由于電池中存在濃度差而產(chǎn)生的。某濃差電池的原理如圖所示,該電池從濃縮海水中提取LiCl的同時(shí)又獲得了電能。X為_(kāi)極,Y極反應(yīng)式為_(kāi)。Y極生成1molCl2時(shí),_molLi移向_(填“X”或“Y”)極。(3)一種以肼(N2H4)為液體燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作氧化劑,KOH做電解質(zhì)。負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi);正極反應(yīng)式為_(kāi)。(4)MgAgCl電池是一種能被海水激活的一次性貯備電池,電池反應(yīng)方程式為2AgClMg=Mg22Ag2Cl負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi);正極反應(yīng)式為_(kāi)。答案(1)正CO22e2H=HCOOH(2)正2Cl2e=Cl22X(3)N2H44e4OH=N24H2OO24e2H2O=4OH(4)Mg2e=Mg22AgCl2e=2Ag2Cl解析(1)從圖示可以看出,左側(cè)H2O轉(zhuǎn)變成O2,O元素被氧化,電極a為負(fù)極,電極反應(yīng)式為2H2O4e=4HO2,H通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入右側(cè)發(fā)生反應(yīng),右側(cè)通入的CO2轉(zhuǎn)變成HCOOH,C元素被還原,電極b為正極,電極反應(yīng)式為CO22e2H=HCOOH。(2)根據(jù)裝置可知生成H2的電極為正極,生成Cl2的電極為負(fù)極。(3)根據(jù)裝置可知N2H4N2為氧化反應(yīng),在負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)。5一種碳納米管能夠吸附氫氣,可作二次電池(如下圖所示)的碳電極。該電池的電解質(zhì)溶液為6molL1的KOH溶液。(1)寫(xiě)出放電時(shí)的正、負(fù)極電極反應(yīng)式。答案負(fù)極:H22e2OH=2H2O;正極:2NiOOH2H2O2e=2Ni(OH)22OH。(2)寫(xiě)出充電時(shí)的陰、陽(yáng)極電極反應(yīng)式。答案陰極:2H2O2e=H22OH;陽(yáng)極:2Ni(OH)22OH2e=2NiOOH2H2O。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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