第1章 微专题3 新型电池题目的解题技巧-2021-2022学年新教材高中化学选择性必修第一册【名师导航】同步Word教参(鲁科版)

微专题3　新型电池题目的解题技巧 1．新型电池的正、负极的判断 由反应物、反应产物或反应方程式，根据元素的常规价态去判断即可： 新型电池中 2．新型电池的电极反应式书写步骤 第一步：分析物质得失电子情况，据此确定正极、负极上发生反应的物质。 第二步：分析电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。 第三步：写出比较容易书写的电极反应式。 第四步：若有总反应式，可用总反应式减去第三步中的电极反应式，即得另一极的电极反应式。 【例题】　(双选)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是(　　) A．Zn为电池的负极 B．正极反应式为2FeO＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D．电池工作时OH－向负极迁移 [思维流程] —— | —— | —— AD　[Zn在反应中化合价升高为负极材料，A正确；K2FeO4为正极材料，KOH溶液为电解质溶液，则正极电极反应方程式为2FeO＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－，B错误；该电池放电过程中正极生成OH－，电解质溶液浓度增大，C错误；电池工作时阴离子OH－向负极迁移，D正确。] 1．某海军航空站安装了一台250 kW的MCFC型燃料电池，该电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600～700 ℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，已知该电池的总反应式为2H2＋O2===2H2O，负极反应式为2H2＋2CO－4e－===2H2O＋2CO2，则下列推断中正确的是(　　) A．正极反应式为4OH－－4e－===O2↑＋2H2O B．该电池的电极没有参加反应 C．电池供应1 mol水蒸气，转移的电子数为4 mol D．O2从正极通入，发生氧化反应 B　[该电池为氢氧燃料电池，负极是H2，发生氧化反应，正极是O2，发生还原反应，D项错误；燃料电池电极本身不参加反应，B项正确；由总反应式可知，电池供应1 mol水蒸气，转移的电子数为2 mol，C项错误；由总反应式减去负极反应式得正极反应式：O2＋2CO2＋4e－===2CO，A项错误。] 2．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3D­Zn­NiOOH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)。 下列说法错误的是(　　) 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)－e－===NiOOH(s)＋H2O(l) C．放电时负极反应为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l) D．放电过程中OH－通过隔膜从负极区移向正极区 D　[A项，三维多孔海绵状Zn为多孔结构，具有较高的表面积，所沉积的ZnO分散度高，正确；B项，二次电池充电时作为电解池使用，阳极发生氧化反应，元素化合价升高，原子失去电子，阳极反应为Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－===NiOOH(s)＋H2O(l)，正确；C项，二次电池放电时作为原电池使用，负极发生氧化反应，元素化合价升高，原子失去电子，由电池总反应可知负极反应为Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－===ZnO(s)＋H2O(l)，正确；D项，二次电池放电时作为原电池使用，阴离子从正极区向负极区移动，错误。] 3．飞船的电源系统共有3种，分别是太阳能电池帆板、镉镍蓄电池和应急电池。 (1)飞船在光照区运行时，太阳能电池帆板将________能转化为________能，除供给飞船使用外，多余部分用镉镍蓄电池储存起来。其工作原理为 Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2 充电时，阳极的电极反应式为______________________；当飞船运行到地影区时，镉镍蓄电池开始为飞船供电，此时负极附近溶液的碱性______________(填“增强”“减弱”或“不变”)。 (2)紧急状况下，应急电池会自动启动，工作原理为Zn＋Ag2O＋H2O2Ag＋Zn(OH)2，其负极的电极反应式为_________________________________。 (3)若用上述应急电池电解200 mL含有0.1 mol·L－1 NaCl和0.1 mol·L－1 CuSO4的混合溶液(电极均为惰性电极)，当消耗1.3 g锌时，阳极产生的气体为________(填化学式)。 [解析]　(1)阳极是失电子发生氧化反应的一极，Ni(OH)2为阳极；放电时负极反应为Cd－2e－＋2OH－===Cd(OH)2，故溶液碱性减小。(3)阳极上阴离子放电：2