第1部分 题型18 新型电池-【金版教程】2023高考化学大二轮专题复习冲刺方案全书word（新教材，创新版）

题型18　新型电池 1　(2022·全国甲卷)一种水性电解液Zn­MnO2离子选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2＋以Zn(OH)存在)。电池放电时，下列叙述错误的是(　　) A．Ⅱ区的K＋通过隔膜向Ⅲ区迁移 B．Ⅰ区的SO通过隔膜向Ⅱ区迁移 C．MnO2电极反应：MnO2＋2e－＋4H＋===Mn2＋＋2H2O D．电池总反应：Zn＋4OH－＋MnO2＋4H＋===Zn(OH)＋Mn2＋＋2H2O [解析]　根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Zn为电池的负极，MnO2为电池的正极，阳离子向正极移动，A错误。 [答案]　A 2　(2021·河北高考)K­O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是(　　) A．隔膜允许K＋通过，不允许O2通过 B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极 C．产生1 Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22 D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9 g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9 g水 [解析]　由图可知，a电极为原电池的负极，单质钾片失去电子发生氧化反应生成钾离子，电极反应式为K－e－===K＋，b电极为正极，在钾离子作用下，氧气在正极得到电子发生还原反应生成超氧化钾，电极反应式为O2＋K＋＋e－===KO2，总反应式为K＋O2===KO2。金属钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应，电池所选择隔膜应允许K＋通过，不允许O2通过，故A正确；由分析可知，放电时，a为负极，b为正极，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极应与直流电源的正极相连，作电解池的阳极，故B正确；由分析可知，生成1 mol超氧化钾时，消耗1 mol氧气，两者的质量比值为1 mol×71 g/mol∶1 mol×32 g/mol≈2.22，故C正确；铅酸蓄电池充电时的总反应方程式为2PbSO4＋2H2O===PbO2＋Pb＋2H2SO4，反应消耗2 mol水，转移2 mol电子，由得失电子数目守恒可知，消耗3.9 g钾时，铅酸蓄电池消耗水的质量为×18 g/mol＝1.8 g，故D错误。 [答案]　D 1．构建原电池模型，类比分析原电池工作原理 2．原电池正、负极判断的“五个角度” 3．电极反应式的书写方法 (1)一般电极反应式的书写 (2)复杂电池的电极反应式书写 复杂的电极反应式＝总反应式－较简单电极的电极反应式 如CH4碱性燃料电池负极反应式的书写： CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O……总反应式 2O2＋4H2O＋8e－===8OH－……正极反应式 用总反应式－正极反应式得负极反应式 (CH4＋2O2＋2OH－)－(2O2＋4H2O＋8e－)===(CO＋3H2O)－(8OH－) 整理得：CH4＋10OH－－8e－===7H2O＋CO……负极反应式 (3)燃料电池中正极反应式书写的思维模型 根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，O2得到电子后化合价降低，首先变成O2－，O2－能否稳定存在要看电解质环境。由于电解质溶液(酸、碱、盐)的不同，其电极反应也有所不同，下表为四种不同电解质环境中，氧气得电子后O2－的存在形式： 电解质环境 氧元素的存在形式 酸性电解质溶液 O2＋4H＋＋4e－===2H2O 碱性电解质溶液 O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 固体电解质(高温下能传导O2－) O2＋4e－===2O2－ 熔融碳酸盐(如熔融K2CO3) O2＋2CO2＋4e－===2CO 1．(2022·广东模拟)《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．a极为正极，发生还原反应 B．X膜为阳离子交换膜 C．当外电路通过2 mol e－时，消耗22.4 L O2 D．该装置可实现化学能与电能间的完全转化 答案　B 2．(2022·四川德阳二模)如图所示的锂－二氧化锰电池是以高氯酸锂或三氟甲基磺酸锂为电解质，其正极反应是一种典型的嵌入式反应，电池总反应为Li＋MnO2===LiMnO2。下列说法错误的是(　　) A．锂片作负极，发生氧化反应 B．放电时，正极反应为MnO2＋Li＋＋e－===LiMnO2 C．高氯酸锂或三氟甲基磺酸锂应溶解在非水有机溶剂中 D．放电时，电子移动方向为电极盖1→用电器→电极盖2→内电路→电极盖1 答案　D 解析　放电时属于原电池装置，电子从负极经用电器流向正极，不在电解质中移动，故放电时，电子移动方向为电极盖1→用电器→电极盖2，D错误。 3．(2022·陕西模拟预测)我国《政府工作报告》首次写入“推动充电、加氢等设施的建设”。如图是一种新型“全氢电池”，能量效率可达80%。下列说法