(讲义)第4章 第2节 能力课时8 突破新型化学电池-【提分教练】2023-2024学年新教材高中化学选择性必修1(人教版2019)

能力课时8　突破新型化学电池 能依据原电池工作原理，分析认识新型化学电池，增强科技意识，提升科学态度与社会责任的化学核心素养。 1．新型电池中正、负极的判断方法 特别提醒：判断一个原电池中的正、负极，最根本的方法是失电子(发生氧化反应)的一极是负极，得电子(发生还原反应)的一极是正极。如果给出一个化学方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，化合价升高、发生氧化反应的一极为负极，化合价降低、发生还原反应的一极为正极。 2．新型电池“放电”“充电”时电极反应式的正误判断 (1)新型电池放电 ①若给出新型电池的装置图：先找出电池的正、负极，即找出氧化剂和还原剂；再结合电解质确定出还原产物和氧化产物；最后判断相应的电极反应式的正误。 ②若给出新型电池的总反应式：分析总反应式中各元素化合价的变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，还原剂及其对应的氧化产物，最后考虑电解质是否参加反应，判断电极反应式的正误。 (2)新型电池充电 ①充电时阴极的电极反应式是该电池放电时的负极反应式的“逆反应”。 ②充电时阳极的电极反应式是该电池放电时的正极反应式的“逆反应”。 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，示意图如下所示。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 [审题流程]　透过材料看本质，联系旧知解新题。 B　[A项，该反应中，可产生电流，反应条件比较温和，没有高温、高压条件，正确；B项，该生物燃料电池中，左端电极反应式为MV＋－e－===MV2＋，则左端电极是负极，应为负极区，在氢化酶作用下，发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋，错误；C项，右端电极反应式为MV2＋＋e－===MV＋，是正极，在正极区N2得到电子生成NH3，发生还原反应，正确；D项，原电池中，内电路中H＋通过交换膜由负极区向正极区移动，正确。] 1．某课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示)，该电池可将可乐(pH＝2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法正确的是(　　) A．a极为正极 B．随着反应不断进行，负极区的pH不断增大 C．b极的电极反应式为MnO2＋2H2O＋2e－===Mn2＋＋4OH－ D．若消耗0.01 mol葡萄糖，电路中转移0.02 mol电子 D　[由已知结合图示，葡萄糖(C6H12O6)发生氧化反应生成葡萄糖内酯(C6H10O6)，所以a极为负极，故A项错误；电解质溶液显酸性，所以负极反应式为C6H12O6－2e－===C6H10O6＋2H＋，随着反应不断进行，负极区的pH不断减小，故B项错误；b极为正极，电极反应式为MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，故C项错误；由负极反应式C6H12O6－2e－===C6H10O6＋2H＋可得，1 mol葡萄糖失去2 mol电子，所以若消耗0.01 mol葡萄糖，电路中转移0.02 mol电子，故D项正确。] 2．含乙酸钠和氯苯()的废水可以利用微化学电池除去，其原理如图所示，下列说法正确的是(　　) A．电子流向：B极→导线→A极→溶液→B极 B．A极的电极反应式为＋e－===Cl－＋ C．每生成1 mol CO2，有3 mol e－发生转移 D．一段时间后，电解质溶液的pH降低 D　[电子只能在电极和导线中转移，不能通过溶液，A错误； A是正极，正极上发生得电子的还原反应：＋2e－＋H＋=== ＋Cl－，B错误； B为负极，发生氧化反应，电极方程式为CH3COO－－8e－＋2H2O===2CO2↑＋7H＋，每生成1 mol CO2，有4 mol e－发生转移，C错误；电池总反应式为CH3COO－＋4 ＋2H2O===4＋4Cl－＋2CO2↑＋3H＋，反应生成H＋，则一段时间后，电解质溶液的pH降低，D正确。] 1．一种光化学电池的结构如图，当光照在表面涂有氯化银的银片上时，发生反应：AgCl(s)Ag(s)＋Cl(AgCl)，接着Cl(AgCl)＋e－―→Cl－(aq)，若将光源移除，电池会立即回复至初始状态。下列说法正确的是(　　) A．光照时，电流由Y流向X B．光照时，当转移0.1 mol e－时在Pt电极上有0.05 mol Cl2生成 C．光照时，Cl－向Ag电极移动 D．光照时，电池总反应式为AgCl(s)＋Cu＋(aq)Ag(s)＋Cu2＋(aq)＋Cl－(aq) D　[该装置中银原子在银电极上得电子发生还原反应，所以银作正极、铂作负极。A．光照时，电