高中化学人教版高中选修4化学反应原理第四章电化学基础-电化学之新型化学电源学案

1、新型化学电源学案典型例题1.(2023.全国I卷)科学家近年发明了一种新型水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是（ ）A. 放电时，负极反应为B. 放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2molC. 充电时，电池总反应为 D. 充电时，正极溶液中OH浓度升高2.(2023.全国III卷)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)空气电池如下图所示，其中在VB2电极发生反应：该电池工作时，下列说法错误的是（ ）A. 负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L(标

2、准状况)O2参与反应B. 正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C. 电池总反应为D 电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极3.(2023.全国II卷)电致变色器件可智能调控太阳光透过率，从而实现节能。下图是某电致变色器件的示意图。当通电时，Ag+注入到无色WO3薄膜中，生成AgxWO3，器件呈现蓝色，对于该变化过程，下列叙述错误的是（ ）AAg为阳极BAg+由银电极向变色层迁移CW元素的化合价升高D总反应为：WO3+xAg=AgxWO3课堂练习1.(2023全国卷)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的NaCO2二次电池。将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负

3、载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为3CO24Na2Na2CO3C。下列说法错误的是 ()A放电时，ClOeq oal(,4)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3CO24e=2COeq oal(2,3)CD充电时，正极反应为Nae=Na2(2023全国卷)一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li在多孔碳材料电极处生成Li2O2x(x0或1)。下列说法正确的是()A放电时，多孔碳材料电极为负极B放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C充电时，电解质溶液中Li向多孔碳材料区迁移D充电时，电池总反应为Li2O2x=2Lieq blc(r

4、c)(avs4alco1(1f(x,2)O23(2023全国卷)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16LixS8=8Li2Sx(2x8)。下列说法错误的是()A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S62Li2e=3Li2S4B电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 gC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4.【2023全国卷】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（3DZn）可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3DZnNi

5、OOH二次电池，结构如下图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。以下说法不正确的是（ ）A三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高B充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH(aq)eNiOOH(s)+H2O(l)C放电时负极反应为Zn(s)+2OH(aq)2eZnO(s)+H2O(l)D放电过程中OH通过隔膜从负极区移向正极区课后练习1(2023延边一模)某新型水系钠离子电池工作原理如图所示。TiO2光电极能使电池在太阳光照下充电，充电时Na2S4还原为Na2S。下列说法不正确的是 ()A充电时，太阳能转化为电能，

6、电能又转化为化学能B放电时，a 极为负极CM是阴离子交换膜D充电时，阳极的电极反应式为 3I2e=Ieq oal(,3)2(2023巴蜀名校联考)美国斯坦福大学的崔屹等人，研发出一种新型的锰氢二次电池，原理示意图如图所示。该电池以硫酸锰溶液为电解液，碳纤维和Pt/C分别作为电极材料，电池总反应式为Mn22H2Oeq o(,sup11(充电),sdo4(放电)MnO22HH2。下列说法错误的是()A充电时，碳纤维电极为阳极B充电时，碳纤维电极附近溶液pH增大C放电时，正极反应式为MnO24H2e=Mn22H2OD放电时，电子由Pt/C电极流向碳纤维电极3(2023昆明模拟)糖生物电池是一种酶催化

7、燃料电池(EFC)，它使用便宜的酶代替贵金属催化剂，利用空气氧化糖类产生电流。下列有关判断不合理的是()A该电池不宜在高温下工作 B若该电池为酸性介质，正极反应式为O24e4H=2H2OC放电过程中，电池内阳离子向正极迁移D若该电池为碱性介质，以葡萄糖为原料并完全氧化，负极反应式为C6H12O624e6H2O=6CO224H4(2023合肥模拟)以纳米Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复合材料)，电解质只传导锂离子，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功实现了对磁性的可逆调控(如图)。下列说法正确的是()A电解质溶液可用Li2SO4溶液B放电时，锂离子向正极

8、移动生成金属锂C放电时，Fe作为负极，电池能被磁铁吸引D充电时，阳极的电极反应式为2Fe3Li2O6e=Fe2O36Li5.(2023昆明模拟)一种太阳能储能电池的工作原理如图所示，已知锂离子电池的总反应为Li1xNiO2xLiC6eq o(,sup11(放电),sdo4(充电)LiNiO2xC6。下列说法错误的是()A该锂离子电池为二次电池B该锂离子电池充电时，n型半导体作为电源正极C该锂离子电池放电时，Li从a极移向b极D该锂离子电池放电时，b极上发生还原反应，电极反应式为Li1xNiO2xexLi=LiNiO26(2023石家庄模拟)锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池，某种锂离子电池的结构如图所示，它在放电时有关离子转化关系如图所示，下列说法正确的是()ALi透过膜除允许Li通过外，还允许H2O分子通过B充电时，电池内部发生的总反应式为LiFe2eq o(=,sup10(电解)LiFe3C充电时，钛电极与外接电源的负极相连D放电时，进入贮罐的液体发生的离子反应为S2Oeq oal(2,8)Fe2=2SOeq oal(2,4)Fe37(2023武汉模拟)某化学小组拟设计微生物燃料电池将污水中的乙二胺H2N(C