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1、高考提分微課(10) 新型化學(xué)電源的考查,高考中的新型電池,有“氫鎳電池”“高鐵電池”、我國首創(chuàng)的“海洋電池”“燃料電池”(如新型細(xì)菌燃料電池、氫氧燃料電池、丁烷燃料電池、甲醇質(zhì)子交換膜燃料電池、CO燃料電池)、“鋰離子電池”“銀鋅電池”等。這些電池一般具有高能環(huán)保、經(jīng)久耐用,電壓穩(wěn)定、比能量(單位質(zhì)量釋放的能量)高等特點。取材于這些材料的試題,由于題材廣、信息新,具體有以下幾種考查角度: 1.新型電池“放電”時正極、負(fù)極的判斷,2.新型電池正極、負(fù)極上電極反應(yīng)式的書寫 首先分析物質(zhì)得失電子的情況,然后再考慮電極反應(yīng)生成的物質(zhì)是否跟電解質(zhì)溶液中的離子發(fā)生反應(yīng)。對于較為復(fù)雜的電極反應(yīng),可以利用“
2、總反應(yīng)式-較簡單一極電極反應(yīng)式=較復(fù)雜一極電極反應(yīng)式”的方法解決。 3.新型電池充、放電時陰極、陽極的判斷 首先應(yīng)弄明白原電池放電時的正、負(fù)極,再根據(jù)電池充電時,陽極接正極,陰極接負(fù)極的原理進(jìn)行分析。充電的實質(zhì)就是把放電時發(fā)生的變化再復(fù)原的過程,即充電時的電極反應(yīng)是放電時電極反應(yīng)的逆過程。,4.新型電池充、放電時,電解質(zhì)溶液中離子移動方向 解題時,首先應(yīng)分清電池是放電還是充電,放電時為原電池,充電時為電解池,再判斷出正、負(fù)極或陰、陽極。原電池中,陽離子移向正極,陰離子移向負(fù)極,電解池中,陽離子移向陰極,陰離子移向陽極,符合帶電微粒在電場中的運動規(guī)律,進(jìn)而確定離子的移動方向。,典例(2018課標(biāo)
3、全國Ⅲ,11)一種可充電鋰-空氣電池如圖所示。當(dāng)電池放電時,O2與Li+在多孔碳材料電極處生成Li2O2-x(x=0或1)。下列說法正確的是( ) A.放電時,多孔碳材料電極為負(fù)極 B.放電時,外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極 C.充電時,電解質(zhì)溶液中Li+向多孔碳材料區(qū)遷移 D.充電時,電池總反應(yīng)為,解析 放電時,該電池中鋰作負(fù)極,多孔碳材料作正極,A項錯誤;放電時,外電路電子由負(fù)極流向正極,即由鋰電極流向多孔碳材料電極,B項錯誤;充電時,鋰電極作陰極,多孔碳材料電極作陽極,電解質(zhì)溶液中Li+應(yīng)向鋰電極區(qū)移動,C項錯誤;充電反應(yīng)與放電反應(yīng)相反: ,D項正確。 答案
4、 D,易錯警示要順利地解答二次電池的有關(guān)試題,應(yīng)注意以下幾點: ①放電時的正、負(fù)極電極反應(yīng)式倒過來書寫,分別就是充電時的陽極和陰極的電極反應(yīng)。 ②充電時,電池的正、負(fù)極應(yīng)分別與電源的正、負(fù)極相連。 ③分析反應(yīng)中元素化合價的升降,是判斷原電池正負(fù)極或者充電時的陰陽極的關(guān)鍵。原電池的負(fù)極、充電時的陽極,都是失電子元素化合價升高的一極。 ④正確的書寫電極反應(yīng)式是解答二次電池題目的另一個關(guān)鍵。 要正確書寫放電時的電極反應(yīng)式,既要弄清得失電子的物質(zhì),還要特別注意電極產(chǎn)物是否與電解質(zhì)溶液共存,要寫出實際存在的電極反應(yīng)式。,跟蹤訓(xùn)練 1.利用碳納米管能夠吸附氫氣,設(shè)計一種新型二次電池,其裝置如圖所示。關(guān)于該
5、電池的敘述不正確的是( ) A.電池放電時K+移向正極 B.電池放電時負(fù)極反應(yīng)為H2-2e-+2OH-==2H2O C.電池充電時鎳電極上NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2 D.電池充電時碳納米管電極與電源的負(fù)極相連,答案,解析,2.(2018天津十二重點中學(xué)高三畢業(yè)班聯(lián)考)鋁—石墨雙離子電池是一種高效電池。原理為AlLi+Cx(PF6) Al+xC+Li++ ,電池結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是( ) A.放電時外電路中電子向鋁鋰電極移動 B.放電時正極反應(yīng)為Cx(PF6)+e-==xC+ C.充電時,鋁石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng) D.以此電池為電源,電解NaCl飽和溶液,當(dāng)生成11.2 L H2時,電池負(fù)極質(zhì)量減少7 g,答案,解析,
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