第六章 第3讲 新型化学电源及分析（题型课）-【学易优】2024年高考化学一轮总复习（单选版）

4.最近,科学家报道了一种新型可充电钠电池,其 工作原理如图所示,下列说法错误 ∙∙ 的是 ( ) A.放电时,X极为负极 B.充电时,Na+向Y极迁移 C.放电时,Y 极反应 CaFeO3+Na+ +e-􀪅􀪅 CaFeO2.5+0.5Na2O D.电 极 材 料 中,单 位 质 量 金 属 放 出 的 电 能: Na<Li 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 1.(2021·广东高考)火星大气中含有大量CO2,一 种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火 星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米 管为正极,放电时 ( ) A.负极上发生还原反应 B.CO2在正极上得电子 C.阳离子由正极移向负极 D.将电能转化为化学能 2.(2022·湖南高考)海水电 池在海洋能源领域备受关 注,一种锂-海水电池构造 示意图如右。下列说法错 误的是 ( ) A.海水起电解质溶液作用 B.N 极 仅 发 生 的 电 极 反 应:2H2O+2e- 􀪅􀪅 2OH-+H2↑ C.玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能 D.该锂-海水电池属于一次电池 3.(2021·山东高考)以KOH溶液为离子导体,分别 组成 CH3OH—O2、N2H4—O2、(CH3)2NNH2 — O2清洁燃料电池,下列说法正确的是 ( ) A.放电过程中,K+均向负极移动 B.放电过程中,KOH物质的量均减小 C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2—O2 燃料电 池的理论放电量最大 D.消耗1molO2 时,理论上 N2H4—O2 燃料电 池气体产物的体积在标准状况下为11.2L 请做课时作业(三十五)P387 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 第3讲 新型化学电源及分析(题型课) 1.知道常考新型化学电源的类型及考查方式。 2.会分析新型化学电源的工作原理,能正确书写新型化学电源的电极反应式。 【解读】 微生物燃料电池是一种利用微生物将 有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其 基本工作原理是:在负极室厌氧环境下,有机物 在微生物作用下分解并释放出电子和质子,电子 依靠合适的电子传递介质在生物组分和负极之 间进行有效传递,并通过外电路传递到正极形成 电流,而质子通过质子交换膜传递到正极,氧化 剂(一般为氧气)在正极得到电子被还原与质子 结合成水。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·161· 第六章 化学反应与能量 微生物电池 【演练】 (2023·贵州贵阳模拟预测)某微生物电 池在运行时可同时实现净化有机物污水、净化含 Cr2O2-7 废水(pH约为6)和淡化食盐水,其装置 示意图如图所示。图中D和E为阳离子交换膜 或阴 离 子 交 换 膜,Z为 待 淡 化 食 盐 水。已 知 Cr3+完全沉淀所需的pH 为5.6。下列说法不 正确的是 ( ) A.C室的电极反应式为Cr2O2-7 +6e-+8H+ 􀪅􀪅2Cr(OH)3↓+H2O B.待淡化食盐水的作用是平衡电荷,增加溶液的 导电性 C.理论上处理1mol的Cr2O2-7 的同时B室可 减少6mol的NaCl D.电流方向:从 A室的生物膜通过外电路指向 C室中的碳布,再通过电解质溶液回到 A室 的生物膜 物质循环转化型电池 【演练】 利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合 成,电池工作时 MV2+/MV+在电极与酶之间传递 电子,示意图如图所示。下列说法错误的是( ) A.相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时 还可提供电能 B.阴 极 区,在 氢 化 酶 作 用 下 发 生 反 应:H2+ 2MV2+􀪅􀪅2H++2MV+ C.正极区,固氮酶为催化剂,N2发生还原反应生 成NH3 D.电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极 区移动 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋关键一点 根据物质转化中,元素化合价的变化或离子的移 动(阳离子移向正极区域,阴离子移向负极区域), 判断电池的正、负极,是分析该电池的关键。 浓差电池 【解读】 在浓差电池中,为了限定某些离子的移动,常涉 及到“离子交换膜”。 (1)常见的离子交换膜 阳离子交换膜 只允许阳离子(包括 H+)通过 阴离子交换膜 只允许阴离子通过 质子交换膜 只允许 H+通过 (2)离子交换膜的作用 ①能 将 两 极 区 隔 离,阻 止 两 极 物 质 发 生 化 学 反应。 ②能选择性地允许离子通过,起到平衡电荷、形 成闭合回路的作用。 (3)离子交换膜的选择依据:离子的定向移动。 【演练】