第六章 拓展与归类•专题研析一 新型化学电源解题技巧-【精彩三年】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册课件PPT（人教版）

精彩三年课程探究与巩固化学必修第二册 食品书业 第六章 化工反应与能量 拓展与归类专题研析一新型化学电源解跟题技缸巧 浙江良品图书有限公司 随着全球能源逐渐枯竭，研发、推广新能源迫在眉睫，因 此新型电源成为科学家研究的重点方向之一，也成了命题专家 青睐的对象。 1.判断新型电池的正、负极 该类电池一般会告诉相应的反应物、生成物或反应方程 式，只要根据元素的常规价态去判断即可。 元素化合价升高的物质 负极材料 新型 发生氧化反应的物质 电池中 元素化合价降低的物质 正极材料 发生还原反应的物质 2.新型电池中离子的移动方向 阴离子移向负极（发生氧化反应的电极）、阳离子移向正极 (发生还原反应的电极)。 3.书写新型电池的电极反应式 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，即得另一电极的电极反应式。 例题 一种高性能的碱性硼化钒(VB2)一空气电池如图所示，其 中在VB2电极发生反应：VB2+16OH-11e=VO+2B(OD4 十4H20。该电池工作时，下列说法中错误的是(B A.负载通过0.04mol电子时，有 负载 VB,电极 复合碳电极 0.224L(标准状况)02参与反应 空气 B.正极区溶液的pH降低，负极区 溶液的pH升高 C.电池总反应为4VB2+1102+200H +6H0=8B(OHD4+4V0 KOH溶液离子选择性膜 D.电流由复合碳电极经负载流向VB2电极 【解析】根据题中所给的VB_2电极上的反应式可知，该原电池 中VB_2电极为负极，复合碳电极为正极。碱性环境下，正极电极反 应式为O_2+4e-+2H_2O=─4OH-，依据两电极的反应式，再根据电 子守恒可知，该碱性硼化钒一空气电池的总反应为4VB2+110_2+ 200H-+6H_20—8B(OH)+4V0^∘，C项正确；当负极通过0.04 mol电子时，正极参加反应的氧气为0.01mol，在标准状况下的体积 为0.224L,A项正确；根据正、负极的电极反应式可知，负极 区消耗OH一，pH降低，正极区生成OH一，pH升高，B项错 误：原电池的电流方向与电子的流向相反，电流方向为正极（复 合碳电极)→负载→负极(VB2电极)，D项正确。 巩固与变化 1.K-O2电池结构如图所示，a和b为两个电极，其中之一 为单质钾片。关于该电池，下列说法中错误的是 A.隔膜允许K+通过，不允许02通过 B.放电时，电流由b电极沿导线流向 隔膜 a电极 K02 C.生成K02的质量与消耗02的质量比 有机电解质1 有机电解质2 约为2.22 D.有机电解质1可改用水溶液作电解质溶液 【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一e一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 原反应生成超氧化御。钾易与氧气反应，为防止钾与氧气反应 又满足氧气在正极得电子结合K+生成KO2,故隔膜允许K+通 过，不允许O2通过，A项正确；放电时，电子从负极流向正 极，而电流方向与电子流向相反，即电流由b电极流向a电极， B项正确；每生成1 mol KO2需要消耗氧气1mol,即二者的质量 g≈2.22，C项正确；钾是活泼金属，能和水反应，不能用水 比为32g 溶液作电解质溶液，D项错误。