考点5 化学电源（核心考点归纳）-2022-2023学年高一化学核心考点归纳与测试（苏教版2020必修第二册）

考点5 化学电源 【核心考点梳理】 一、化学电源 1．原理：化学电源利用原电池原理。化学电源的能量转化率比燃料燃烧高得多。 2．分类：一次电池是不可充电电池，电量一旦放完就无法再次使用；二次电池是可充电电池，电量放完后可进行充电，可反复使用多次。 3．常见化学电源的反应原理 一次电池 (1)碱性锌锰干电池 正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－； 负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 (2)锌银电池 负极反应：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2； 正极反应：Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－； 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 二次电池 铅蓄电池 PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O 燃料电池 (1)氢氧燃料电池 电极材料 铂 铂 电解质溶液 氢氧化钾溶液 盐酸 电池反 应原理 电极反应 负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O 正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 负极：2H2－4e－===4H＋ 正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O 总反应 2H2＋O2===2H2O (2)甲醇­空气燃料电池 2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O 【典型例题】例1．（2022春·四川资阳·高一校考期中）图所示是几种常见的化学电源示意图，有关说法正确的是 A．上述电池分别属于二次电池、一次电池和燃料电池 B．干电池工作时，H+向锌筒移动 C．铅蓄电池工作过程中，每通过2mol电子，负极质量减轻207g D．酸性氢氧燃料电池的正极反应式为O2+ 4H+ + 4e-= 2H2O 例2．（2022春·甘肃白银·高一统考期末）锌锰干电池的内部构造示意图如图。下列有关描述中正确的是 A．该电池属于二次电池 B．电池工作时，电子从正极经糊流向负极 C．石墨棒作正极，在正极发生还原反应 D．锌筒作负极，电极反应式为 例3．（2022·全国·高一假期作业）燃料电池是一种新型电池，它主要是利用燃料燃烧原理把化学能直接转化为电能，氢氧燃料电池的基本反应是： X极：O2＋H2O＋2e－===2OH－ Y极：H2＋2OH－－2e－===2H2O 下列说法正确的是(　　) A．X是负极　　　　 B．Y是正极 C．Y极上发生还原反应 D．Y极上发生氧化反应 例4．（2022·全国·高一假期作业）如图是中国天宫空间站的关键技术“再生式生命保障系统”(简称“再生生保”)的示意图，该系统实现了和等物质的再生。 空间站水电解系统的电能来自可充电电池锂电池是可充电电池中的一种，如图为锂电池工作原理示意图，下列有关说法错误的是 A．锂电池既可充电又可放电 B．放电时电子由正极移向负极 C．放电时由负极移向正极 D．放电时负极的电极反应： 【核心归纳】 (1)燃料电池的本质是燃料与氧化剂之间能够发生自发的氧化还原反应，且能够对外放出能量。 (2)燃料电池在使用过程中并没有发生燃料的燃烧，而是燃料和氧化剂分别在两极放电，将化学能转化为电能。 (3)燃料的燃烧是一种剧烈的氧化还原反应，而燃料电池中发生的氧化还原反应则是缓和平稳的。 (4)燃料燃烧时，大量的热能释放到空气中，能量利用率低燃料电池工作时，能量转化率较高，是一种高效、环境友好的发电装置。 二、电解池 1．电解池是将电能转化为化学能的装置。 2．实例：电解水制得氢气和氧气；电解饱和食盐水制备烧碱、氯气和氢气; 电冶金:金属冶炼的本质：使矿石中的金属离子获得电子变成 金属单质 的过程。如Mn＋＋ne－===M。 电解法用于冶炼较活泼的金属(如钾、钠、镁、铝等)，但不能电解其盐溶液，应电解其 熔融 态。 如：电解熔融的氯化钠可制取金属钠的反应式： 阳极：2Cl－－2e－===Cl2↑； 阴极：2Na＋＋2e－===2Na； 总反应：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 【典型例题】 例1．下列关于常见物质的工业冶炼说法正确的是（ ） A．工业制金属钠：电解饱和食盐水 B．工业炼铁：需要用到的原料有铁矿石、焦炭、空气和生石灰 C．冶炼镁：将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁，电解熔融氯化镁，可以得到金属镁 D．硫酸工业：在氧气充足的情况下，从接触室进入吸收塔的气体中不可能含有SO2 例2．（2022春·河北唐山·高一统考期中）下列关于电解池的叙述中，不正确的是（       ） A．在电解池的阳极发生氧化反应 B．与电源正极相连的是电解池的阴极 C．与电源负极相连的是电解池的阴极 D．电子从电源的负极沿导线流入电解池的阴极 例3．（2022春·河北沧州·高一泊头市第一中学