第6章 微专题5 新型化学电源及分析（Word教参）-【优化指导】2020-2021学年新教材高中化学必修第二册(人教版)

微专题5　新型化学电源及分析 新型化学电源是各类考试考查的重点，涉及新型二次电池、燃料电池、微生物电池等，主要考查原电池原理、电极反应式、电子(或电流)的流向、离子移动方向等。 (1)新型化学电源正、负极的判断 新型化学电源eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(负极材料\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(元素化合价升高的物质,发生氧化反应的物质)),正极材料\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(元素化合价降低的物质,发生还原反应的物质)))) (2)电极反应式的书写 ①首先分析物质得失电子的情况。 ②再考虑电极反应生成的物质是否与电解质溶液中的离子发生反应。 ③对于较为复杂的电极反应，可以利用“总反应式－较简单的电极反应式＝较复杂的电极反应式”的方法解决。 (3)“三种”移动方向 ①电子移动方向：负极→导线→正极。 ②电流的流向：正极→导线→负极。 ③离子移动的方向：阳离子→正极，阴离子→负极。 (2020·天津新华中学高一期中)锂锰电池具有高倍率放电性能且电压平衡，是常用的贮存性能优良的一次电池。其工作原理如下图所示，Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。下列说法错误的是(　　) A．a极为电池的负极 B．外电路中电子由a极流向b极 C．可以用水代替有机溶剂 D．b极的电极反应式为MnO2＋Li＋＋e－===LiMnO2 解析　Li是活泼金属，失去电子生成Li＋，电极反应式为Li－e－===Li＋，则a极为电池的负极，b极为正极，A正确；外电路中电子由负极经导线流向正极，即由a极流向b极，B正确；Li与水反应生成LiOH和H2，故不能用水代替有机溶剂，C错误；Li＋通过电解质迁移入MnO2晶格中生成LiMnO2，故b极的电极反应式为MnO2＋Li＋＋e－===LiMnO2，D正确。 答案　C 1．(2020·辽宁朝阳凌源中学高一期中)十九大报告中提出要“打赢蓝天保卫战”，这意味着对大气污染防治的要求比过去更高。二氧化硫－空气质子交换膜燃料电池实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合， 其原理如下图所示。下列说法正确的是(　　) A．该电池放电时，质子从Pt2电极经过内电路流到Pt1电极 B．Pt1电极附近发生的反应为SO2＋2H2O－2e－===H2SO4＋2H＋ C．Pt2电极附近发生的反应为O2＋4e－＋2H2O===4OH－ D．相同条件下，放电过程中消耗的SO2与O2的体积比为2∶1 D　[SO2在Pt1电极发生氧化反应生成H2SO4，则Pt1电极是负极，Pt2电极是正极，阳离子向正极移动，故质子向Pt2电极移动，A错误；Pt1电极上SO2被氧化生成H2SO4，电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SOeq \o\al(2－,4)＋4H＋，B错误；该装置中电解质溶液呈酸性，故Pt2电极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C错误；SO2被氧化生成H2SO4，O2被还原，根据得失电子守恒可知，消耗的SO2与O2的物质的量之比为2∶1，故相同条件下SO2与O2的体积比为2∶1，D正确。] 2．(2020·天津第一中学高一检测)金属(M)－空气电池的工作原理如下图所示。下列说法不正确的是(　　) A．金属M作电池负极 B．电解质是熔融的MO C．正极的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．电池总反应式为2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2 B　[由金属(M)­空气电池的工作原理图可知，OH－向金属M移动，则金属M是负极，A正确；空气中O2在右侧电极发生还原反应生成OH－，故电解质应为碱性溶液，不是熔融MO，B错误；正极上O2得电子发生还原反应，电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－，C正确；M发生氧化反应生成M2＋，则负极的电极反应式为M－2e－===M2＋，结合正、负极的电极反应式及得失电子守恒可得，电池总反应式为2M＋O2＋2H2O===2M(OH)2，D正确。] 3．(2020·山东德州高一期中)硼化钒(VB2)­空气电池是储电能力很高的电池之一，电池示意图如下所示。该电池工作时的反应为4VB2＋11O2===4B2O3＋2V2O5，下列说法正确的是(　　) A．电极a为电池负极，发生还原反应 B．每消耗1 mol VB2 转移6 mol电子 C．电池工作时，OH－向电极a移动 D．VB2极发生的电极反应式为2VB2＋22OH－－22e－===V2O5＋2B2O3＋11H2O D　[由图可知，空气通入电极a，故电极a为正极，发生还原反应，A错误；4 mol VB2发生反应时消耗11 mol O2，同时转移44 mol电子，故消耗1 mol VB2 转移11 mol电子，B错误；电池工作时，阴离子(