2019年高考化学一轮复习第6章化学反应与能量转化专项突破十二新型化学电源试题的解题方略学案鲁科版

1、(十二)新型化学电源试题的解题方略(对应学生用书第127页)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“氢镍电池”“高铁电池”“锌锰碱性电池”“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

2、电极反应式的书写或判断。(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全国卷)MgAgCl电池(海水为电解质溶液)。负极反应式：Mg2e=Mg2；正极反应式：2AgCl2e=2Ag2Cl；总反应式：Mg2AgCl=2AgMgCl2。(2)(2015全国卷)微生物电池如图所示负极反应式：C6H12O624e6H2O=6CO224H；正极反应式：6O224e24H=12H2O。(3)镍氢电池(KOH溶液)：NiOOHMHNi(OH)2M负极反应式：MHeOH=MH

3、2O；正极反应式：NiOOHeH2O=Ni(OH)2OH。(4)热激活电池受热熔化后可瞬间输出电能。总反应式为PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。负极反应式：Ca2e2Cl=CaCl2；正极反应式：PbSO42e=SOPb。(5)高铁电池(KOH溶液)总反应式为3Zn2K2FeO48H2O3Zn(OH)22Fe(OH)34KOH。负极反应式：3Zn6e6OH=3Zn(OH)2；正极反应式：2FeO6e8H2O=2Fe(OH)310OH。(6)锂离子电池总反应式为xLiLi1xMn2O4LiMn2O4。负极反应式：xLixe=xLi；正极反应式：Li1xMn2O4xexLi=L

4、iMn2O4。典例导航(2017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() 【导学号：】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的量越多审题指导(1)16LixS8=8Li2Sx(2x8)Li作负极，电极反应式为16Li16e=16LiS8作正极，电极反应式为xS816e16Li=8Li2Sx 放电时

5、电极a作正极，放电时间越长，Li2Sx中x越小 充电时电极a作阳极，充电时间越长，Li2Sx中x越大(2)负极Li生成Li移向正极，减重7 gmol10.14 g【答案】D (1)放电时负极反应式为_，正极反应式(当x6时)为_，放电过程中Li2S8Li2S6的正极反应式为_。(2)充电时，阳极反应式(Li2S2Li2S4)_。【答案】(1)Lie=Li6S816e16Li=8Li2S63Li2S82e2Li=4Li2S6(2)2Li2S22e=Li2S42Li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 () 【导学号：】Aa电极发生还原反应，作电池的

6、正极Bb电极反应式为2NO10e12H=N26H2OCH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6 mol CO2同时产生22.4 L的N2BA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2NO10e12H=N26H2O，正确；C项，溶液中H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式为Li1xC

7、oO2LixC6=LiCoO2C6(x1)。下列关于该电池的说法不正确的是()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Li1xCoO2xexLi=LiCoO2C充电时，Li在电解液中由阳极向阴极迁移D充电时，阴极的电极反应式为C6xLixe=LixC6A由放电时电池的总反应式可知，放电时Co元素的化合价降低，A项错误；放电时正极的电极反应式为Li1xCoO2xexLi=LiCoO2，B项正确；充电时阳离子由阳极向阴极迁移，C项正确；充电时阴极反应与放电时负极反应互为逆反应，阴极反应式为C6xLixe=LixC6，D项正确。3大功率的镍氢电池使用在油电混合动力车辆中。镍氢电池(

8、Ni-MH电池)正极板材料为NiOOH，负极板材料为吸氢合金，下列关于该电池的说法中正确的是 ()A放电电池内部H向负极移动B充电时，将电池的负极与外接电源的正极相连C充电时阳极反应式为Ni(OH)2OHe=NiOOHH2OD放电时负极的电极反应式为MHnne=MnHCA项，根据原电池工作原理，阳离子向正极移动，错误；B项，充电时电池的负极要接电源的负极，电池的正极要接电源的正极，错误；C项，根据电池工作原理图，电池正极的电极反应式：NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OH，充电是电解池，发生的电极反应式与原电池的电极反应式是相反的，即阳极电极反应式：Ni(OH)2OHe=NiOOHH2O，正确

9、；D项，该电池的环境是碱性环境，不能有大量H存在，电极反应式：MHnnOHne=MnH2O，错误。4(2018黑龙江五校联考)斯坦福大学华人化学家戴宏杰的团队发明了一种“一分钟充满电”的新型铝离子电池。该电池的电极材料为铝和CnAlCl4(Cn为石墨)，有机物阳离子和AlCl4组成离子液体，电池放电时，在负极附近形成Al2Cl7。充电和放电过程中离子液体中的阳离子浓度不变。下列说法不正确的是()A放电时，铝为电池负极，电极反应式为Al3e=Al3B放电时，负极材料和正极材料质量均减少C充电和放电过程中，有机物阳离子移动方向相反D充电时，阳极的电极反应式为AlCl4Cne=CnAlCl4A选项A，题目信息提示，负极形成Al2Cl