板块四 专题微课4.2 考点1 新型电池的分析应用-【创新教程】2024高考化学总复习大二轮专题增分方案教师用书word（新教材）

专题微课4.2　提知能——新型化学电源和电解原理的应用 考点1　新型电池的分析应用 1．图解原电池工作原理 2．原电池装置图的升级考查 [说明] (1)无论是装置①还是装置②，电子均不能通过电解质溶液。 (2)在装置①中，由于不可避免会直接发生Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu而使化学能转化为热能，所以装置②的能量转化率高。 (3)盐桥的作用：原电池装置由装置①到装置②的变化是由盐桥连接两个“半电池装置”，其中盐桥的作用有三种：a.隔绝正、负极反应物，避免直接接触，导致电流不稳定；b.通过离子的定向移动，构成闭合回路；c.平衡电极区的电荷。 (4)离子交换膜作用：由装置②到装置③的变化是“盐桥”变成“质子交换膜”。离子交换膜是一种选择性透过膜，允许相应离子通过，离子迁移方向遵循电池中离子迁移方向。 3．含膜电池 8 学科网（北京）股份有限公司 　 双极膜示意图 双极膜：是一种新型离子交换膜，其膜主体可分为阴离子选择层、阳离子选择层和中间界面层，水解离催化剂被夹在中间的离子交换聚合物中，水电离产生H＋和OH－，可在电场的作用下快速迁移到两侧溶液中，为膜两侧的半反应提供各自理想的pH条件。 1．(2023·广东卷，6)负载有Pt和Ag的活性炭，可选择性去除Cl－实现废酸的纯化，其工作原理如图。下列说法正确的是(　　) A．Ag作原电池正极 B．电子由Ag经活性炭流向Pt C．Pt表面发生的电极反应：O2＋2H2O＋4e－===4OH－ D．每消耗标准状况下11.2 L的O2，最多去除1 mol Cl－ 解析：B　[O2在Pt得电子发生还原反应，Pt为正极，Cl－在Ag极失去电子发生氧化反应，Ag为负极。A错误；B.电子由负极Ag经活性炭流向正极Pt，B正确；C.溶液为酸性，故Pt表面发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O，C错误；D.每消耗标准状况下11.2 L的O2，转移电子2 mol，由负极反应：Ag－e－＋Cl－===AgCl知，应有2 mol Ag失电子生成Ag＋，反应掉2 mol Cl－，故最多去除2 mol Cl－，D错误。 故选B。] 8 学科网（北京）股份有限公司 情境 素材 去除Cl－实现废酸的纯化 知识 考查 离子的迁移方向、电极反应式和电池总反应的书写 思维 点拨 根据图示的电池结构和题目所给信息可知，Pt为电池的正极，电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2O；Ag极为电池的负极，Cl－在Ag极失去电子发生氧化反应 2.(2023·辽宁卷，11)某低成本储能电池原理如图所示。下列说法正确的是(　　) A．放电时负极质量减小 B．储能过程中电能转变为化学能 C．放电时右侧H＋通过质子交换膜移向左侧 D．充电总反应：Pb＋SO＋2Fe3＋===PbSO4＋2Fe2＋ [解题指导] 装置判断：由装置图外加电源或负载可知，此电池为二次电池，当外加负载时，为原电池；当外加电源时，为电解池。 电极判断：Pb/PbSO4电极，Pb转化为PbSO4，发生失电子的氧化反应，作负极。 多孔碳电极，Fe3＋转化为Fe2＋，发生得电子的还原反应，作正极。 外加电源时为电解池，原电池的负极作电解池的阴极，原电池的正极作电解池的阳极。 电极 电极反应 放电(原电池) 负极(Pb/PbSO4电极) Pb－2e－＋SO===PbSO4 正极(多孔碳电极) 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ 充电(电解池), 阴极(Pb/PbSO4电极) PbSO4＋2e－===Pb＋SO 阳极(多孔碳电极) 2Fe2＋－2e－===2Fe3＋ 总反应 Pb＋2Fe3＋＋SO 2Fe2＋＋PbSO4 解析：B　 8 学科网（北京）股份有限公司 [由电池分析知，在放电时，负极有硫酸铅生成，故电极质量增加，A错误；储能过程为充电过程，能量变化为电能转变为化学能，B正确；放电时，阳离子定向移动到正极，即移向右侧，C错误；由电池分析可知，D错误。] 3．(2023·全国乙卷)室温钠­硫电池被认为是一种成本低、比能量高的能源存储系统。一种室温钠­硫电池的结构如图所示。将钠箔置于聚苯并咪唑膜上作为一个电极，表面喷涂有硫黄粉末的炭化纤维素纸作为另一电极。工作时，在硫电极发生反应： S8＋e－―→S，S＋e－―→S，2Na＋＋S＋2e－―→Na2Sx 下列叙述错误的是(　　) A．充电时Na＋从钠电极向硫电极迁移 B．放电时外电路电子流动的方向是a→b C．放电时正极反应为：2Na＋＋S8＋2e－―→Na2Sx D．炭化纤维素纸的作用是增强硫电极导电性能 [解题指导] 装置判断：由选项中“充电”“放电”可知，该装置为二次电池。 电极判断：放电时为原电池，硫电极，S8转化为Na2Sx，发生得电子的还原反