熱考題型突破系列(五)新型電池工作原理綜合應(yīng)用

1、熱考題型突破系列(五)新型電池工作原理綜合應(yīng)用題型特點(diǎn)題型特點(diǎn)考查角度考查角度1.1.試題特點(diǎn)：與生產(chǎn)、生活及新科技試題特點(diǎn)：與生產(chǎn)、生活及新科技等相聯(lián)系尤為突出，題材廣、信息新、等相聯(lián)系尤為突出，題材廣、信息新、陌生度大，具有一定的難度。陌生度大，具有一定的難度。2.2.考查能力：閱讀相關(guān)材料、提煉考查能力：閱讀相關(guān)材料、提煉關(guān)鍵信息或結(jié)合圖示等綜合分析的關(guān)鍵信息或結(jié)合圖示等綜合分析的能力、知識遷移應(yīng)用的能力。能力、知識遷移應(yīng)用的能力。3.3.考查知識：理解和靈活運(yùn)用原電考查知識：理解和靈活運(yùn)用原電池、電解池原理及得失電子守恒原池、電解池原理及得失電子守恒原理。理。電極正、負(fù)極的判電極正、負(fù)

2、極的判斷，電極產(chǎn)物的判斷，電極產(chǎn)物的判斷，溶液斷，溶液pHpH變化的變化的判斷，電池充、放判斷，電池充、放電電極反應(yīng)式的書電電極反應(yīng)式的書寫，電子寫，電子( (電流電流) )方方向的判斷，離子移向的判斷，離子移動(dòng)方向的判斷，有動(dòng)方向的判斷，有關(guān)計(jì)算。關(guān)計(jì)算?！绢}型示例】【題型示例】1.(20141.(2014全國卷全國卷)2013)2013年年3 3月我國科學(xué)家報(bào)道了如圖月我國科學(xué)家報(bào)道了如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯(cuò)誤的是 ( () )A.aA.a為電池的正極為電池的正極B.B.電池充電反應(yīng)為電池充電反應(yīng)為LiMnLiMn2 2O O4

3、 4=Li=Li1-x1-xMnMn2 2O O4 4+xLi+xLiC.C.放電時(shí)，放電時(shí)，a a極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化極鋰的化合價(jià)發(fā)生變化D.D.放電時(shí)，溶液中放電時(shí)，溶液中LiLi+ +從從b b向向a a遷移遷移【解析】【解析】選選C C。鋰離子電池中，。鋰離子電池中，b b電極為電極為LiLi，放電時(shí)，放電時(shí)，LiLi失電子為負(fù)極，失電子為負(fù)極，LiMnLiMn2 2O O4 4得電子為正極，所以得電子為正極，所以a a為電為電池的正極，故池的正極，故A A正確；充電時(shí)，正確；充電時(shí)，LiLi+ +在陰極得電子，在陰極得電子，LiMnLiMn2 2O O4 4在陽極失電子，電池充電反應(yīng)

4、為在陽極失電子，電池充電反應(yīng)為LiMnLiMn2 2O O4 4=LiLi1-x1-xMnMn2 2O O4 4+xLi+xLi，故，故B B正確；放電時(shí)，正確；放電時(shí)，a a為正極，正極上為正極，正極上LiLi1-x1-xMnMn2 2O O4 4中錳元素得電子，所以鋰的化合價(jià)不變，故中錳元素得電子，所以鋰的化合價(jià)不變，故C C錯(cuò)誤；放電時(shí)，溶液中陽離子向正極移動(dòng)，即溶液中錯(cuò)誤；放電時(shí)，溶液中陽離子向正極移動(dòng)，即溶液中LiLi+ +從從b b向向a a遷移，故遷移，故D D正確。正確。2.(20142.(2014福建高考福建高考) )某原電池裝置如圖所示，電池總某原電池裝置如圖所示，電池總反

5、應(yīng)為反應(yīng)為2Ag+Cl2Ag+Cl2 2=2AgCl=2AgCl。下列說法正確的是。下列說法正確的是( () )A.A.正極反應(yīng)為正極反應(yīng)為AgCl+eAgCl+e- -=Ag+Cl=Ag+Cl- -B.B.放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成放電時(shí)，交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成C.C.若用若用NaClNaCl溶液代替鹽酸，則電池總反應(yīng)隨之改變?nèi)芤捍纣}酸，則電池總反應(yīng)隨之改變D.D.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e0.01 mol e- -時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約時(shí)，交換膜左側(cè)溶液中約減少減少0.02 mol0.02 mol離子離子【解析】【解析】選選D D。電池總反應(yīng)

6、為。電池總反應(yīng)為2Ag+Cl2Ag+Cl2 2=2AgCl=2AgCl，根據(jù)，根據(jù)題干裝置圖和原電池原理，正極得電子，所以正極反題干裝置圖和原電池原理，正極得電子，所以正極反應(yīng)式為應(yīng)式為ClCl2 2+2e+2e- -=2Cl=2Cl- -，A A錯(cuò)誤；放電時(shí)，氯化銀錯(cuò)誤；放電時(shí)，氯化銀/ /銀銀電極為負(fù)極，銀單質(zhì)失電子與鹽酸中的氯離子形成氯電極為負(fù)極，銀單質(zhì)失電子與鹽酸中的氯離子形成氯化銀沉淀，故交換膜左側(cè)溶液中有大量白色沉淀生化銀沉淀，故交換膜左側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成，成，B B錯(cuò)誤；若用氯化鈉溶液代替鹽酸，電極反應(yīng)式錯(cuò)誤；若用氯化鈉溶液代替鹽酸，電極反應(yīng)式不變，不變，C C錯(cuò)誤；當(dāng)轉(zhuǎn)

7、移錯(cuò)誤；當(dāng)轉(zhuǎn)移0.01 mol0.01 mol電子，則負(fù)極生成了電子，則負(fù)極生成了0.01 mol0.01 mol氯化銀，則減少了氯化銀，則減少了0.01 mol0.01 mol氯離子，正極氯氯離子，正極氯氣得電子變?yōu)槁入x子，左側(cè)的溶液中的氫離子通過離氣得電子變?yōu)槁入x子，左側(cè)的溶液中的氫離子通過離子交換膜轉(zhuǎn)移到右側(cè)子交換膜轉(zhuǎn)移到右側(cè)( (物質(zhì)的量為物質(zhì)的量為0.01 mol)0.01 mol)，故左側(cè)，故左側(cè)溶液中約減少溶液中約減少0.02 mol0.02 mol離子，離子，D D正確。正確?！绢愵}通法】【類題通法】新型電池工作原理綜合應(yīng)用新型電池工作原理綜合應(yīng)用(1)“(1)“放電放電”時(shí)正

8、極、負(fù)極電極反應(yīng)式的書寫。時(shí)正極、負(fù)極電極反應(yīng)式的書寫。首先分析物質(zhì)得失電子的情況。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)。中的離子發(fā)生反應(yīng)。對于較為復(fù)雜的電極反應(yīng)，可以利用對于較為復(fù)雜的電極反應(yīng)，可以利用“總反應(yīng)式總反應(yīng)式- -較較簡單一極的電極反應(yīng)式簡單一極的電極反應(yīng)式= =較復(fù)雜一極的電極反應(yīng)式較復(fù)雜一極的電極反應(yīng)式”的的方法解決。方法解決。(2)“(2)“充電充電”時(shí)陰極、陽極的判斷。時(shí)陰極、陽極的判斷。首先應(yīng)搞明白原電池放電時(shí)的正、負(fù)極。首先應(yīng)搞明白原電池放電時(shí)的正、負(fù)極。再根據(jù)電池充電時(shí)陽

9、極接正極、陰極接負(fù)極的原理再根據(jù)電池充電時(shí)陽極接正極、陰極接負(fù)極的原理進(jìn)行分析。進(jìn)行分析。電極反應(yīng)式：放電時(shí)的負(fù)極與充電時(shí)的陰極、放電電極反應(yīng)式：放電時(shí)的負(fù)極與充電時(shí)的陰極、放電時(shí)的正極與充電時(shí)的陽極分別互逆。時(shí)的正極與充電時(shí)的陽極分別互逆。(3)(3)新型電池充、放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中離子移動(dòng)方向新型電池充、放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中離子移動(dòng)方向的判斷。的判斷。首先應(yīng)分清電池是放電還是充電。首先應(yīng)分清電池是放電還是充電。再判斷出正、負(fù)極或陰、陽極。再判斷出正、負(fù)極或陰、陽極。放電：陽離子放電：陽離子正極，陰離子正極，陰離子負(fù)極；負(fù)極；充電：陽離子充電：陽離子陰極，陰離子陰極，陰離子陽極；陽極；總之：

10、陽離子總之：陽離子發(fā)生還原反應(yīng)的電極；發(fā)生還原反應(yīng)的電極；陰離子陰離子發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。發(fā)生氧化反應(yīng)的電極?！緩?qiáng)化訓(xùn)練】【強(qiáng)化訓(xùn)練】1.(20161.(2016南平模擬南平模擬) )科技工作者研究出以科技工作者研究出以NHNH3 3為燃料、為燃料、氧氣為氧化劑、某固體氧化物為電解質(zhì)的新型燃料電氧氣為氧化劑、某固體氧化物為電解質(zhì)的新型燃料電池池( (如圖所示如圖所示) )。該固體氧化物電解質(zhì)的工作溫度高達(dá)。該固體氧化物電解質(zhì)的工作溫度高達(dá)700700900900，O O2-2-可在該固體氧化物電解質(zhì)中自由移動(dòng)，可在該固體氧化物電解質(zhì)中自由移動(dòng)，反應(yīng)生成物均為無毒無害的物質(zhì)。下列說法正確的是反應(yīng)

11、生成物均為無毒無害的物質(zhì)。下列說法正確的是( () )A.A.電極甲為電池正極電極甲為電池正極B.B.電池總反應(yīng)為電池總反應(yīng)為4NH4NH3 3+5O+5O2 2=4NO+6H4NO+6H2 2O OC.C.電池正極反應(yīng)式為電池正極反應(yīng)式為O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e- -=4OH=4OH- -D.D.圖示中的圖示中的O O2-2-由電極乙移向電極甲由電極乙移向電極甲【解析】【解析】選選D D。燃料電池中，氧化劑在正極放電，燃料。燃料電池中，氧化劑在正極放電，燃料在負(fù)極放電，故電極甲為負(fù)極，電極乙為正極，在負(fù)極放電，故電極甲為負(fù)極，電極乙為正極，A A錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；由題目信息可

12、知反應(yīng)生成物無毒無害，故生成物中不由題目信息可知反應(yīng)生成物無毒無害，故生成物中不可能有可能有NONO，B B錯(cuò)誤；由題目信息可知正極反應(yīng)式為錯(cuò)誤；由題目信息可知正極反應(yīng)式為O O2 2+4e+4e- -=2O=2O2-2-，C C錯(cuò)誤；原電池中，陰離子由正極移錯(cuò)誤；原電池中，陰離子由正極移向負(fù)極，向負(fù)極，D D正確。正確。2.(20162.(2016淮北模擬淮北模擬) )據(jù)報(bào)道，以硼氫化合物據(jù)報(bào)道，以硼氫化合物NaBHNaBH4 4( (硼硼元素的化合價(jià)為元素的化合價(jià)為+3)+3)和和H H2 2O O2 2作原料的燃料電池可用作空作原料的燃料電池可用作空軍通信衛(wèi)星電源，負(fù)極材料采用軍通信衛(wèi)星

13、電源，負(fù)極材料采用Pt/CPt/C，正極材料采用，正極材料采用MnOMnO2 2，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是，其工作原理如圖所示。下列說法正確的是( () )A.A.電池放電時(shí)電池放電時(shí)NaNa+ +從從b b極區(qū)移向極區(qū)移向a a極區(qū)極區(qū)B.B.電極電極b b采用采用MnOMnO2 2，MnOMnO2 2既作電極材料又有催化作用既作電極材料又有催化作用C.C.每消耗每消耗1 mol H1 mol H2 2O O2 2，轉(zhuǎn)移的電子為，轉(zhuǎn)移的電子為1 mol1 molD.D.該電池的正極反應(yīng)為該電池的正極反應(yīng)為 +8OH+8OH- -8e-8e- -= +6H= +6H2 2O O4BH2BO【解析】【解析】選選B B