(课件)第六章 第一节 化学反应与能量变化-【精彩三年】2023-2024学年新教材高中化学必修第二册课程探究与巩固教师用书word+课件PPT（人教版，浙江专用）

拓展与归类·专题研析一　新型化学电池解题技巧 随着全球能源逐渐减少，研发、推广新能源迫在眉睫，因此新型电池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。 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)－空气电池如图所示，其中在VB2电极发生反应：VB2＋16OH－－11e－=== ＋2[B(OH)4]－＋4H2O。该电池工作时，下列说法中错误的是(　　) A．负载通过0.04 mol电子时，有0.224 L(标准状况) O2参与反应 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＋11O2＋20OH－＋6H2O===8[B(OH)4]－＋ D．电流由复合碳电极经负载流向VB2电极 B 巩固与变化 1．K­O2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O2通过 B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极 C．生成KO2的质量与消耗O2的质量比约为2.22 D．有机电解质1可改用水作电解质溶液 D 2．银锌纽扣电池的构造如图所示。其电池总反应为Ag2O＋Zn＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。下列说法正确的是(　　) A．锌粉为正极 B．Ag2O发生氧化反应 C．电池工作时，电子从锌粉经过KOH溶液流向Ag2O D．负极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2 D 【解析】由总反应可知，锌元素化合价升高，失电子，锌粉是负极，A错误；Ag2O中银元素化合价降低，得电子，发生还原反应，B错误；电子从负极经外电路流向正极，不会经过电解质溶液，C错误；锌是负极，失电子生成锌离子，锌离子结合氢氧根离子生成氢氧化锌，负极的电极反应式为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，D正确。 3．以KOH溶液为电解质溶液，分别组成CH3OH­O2、N2H4­O2、(CH3)2NNH2­O2清洁燃料电池。下列说法中正确的是(　　) A．放电过程中，K＋均向负极移动 B．放电过程中，KOH的物质的量均减小 C．消耗等质量燃料，(CH3)2NNH2­O2燃料电池的理论放电量最大 D．消耗1 mol O2时，理论上N2H4­O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2 L C 【解析】碱性环境下，CH3OH燃料电池总反应为2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O；N2H4­O2燃料电池总反应为N2H4＋O2===N2＋2H2O；(CH3)2NNH2中C和N的化合价均为－2价，H的化合价为＋1价，根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为(CH3)2NNH2＋4O2＋4KOH===2K2CO3＋N2＋6H2O。放电过程为原电池工作原理，所以钾离子均向正极移动，A错误；N2H4­O2清洁燃料电池的产物为氮气和水，其总反应中未消耗KOH，所以KOH的物质的量不变，其他两种燃料电池中KOH的物质的量均减小，B错误；理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关，设消耗燃料的质量均为m g，则CH3OH、N2H4和 4．科学家发明了一种新型Zn­CO2水介质电池。电池放电过程如图所示，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸(HCOOH)等，为解决环境和能源问题提 供了一种新途径。下列说法中错误的是(　　) A．放电时，负极反应为Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－ B．放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移2 mol电子 C．放电时，负极区溶液pH增大 D．该电池的研制可缓解温室效应 C 【解析】放电时，负极上Zn失电子，发生氧化反应，电极反应式为Zn－2e－＋4OH－===[Zn(OH)4]2－，A正确；放电时，CO2转化为HCOOH，碳元素化合价降低2价，则1 mol CO2转化为HCOOH时，转移2 mol电子，B正确；放电时，负极区消耗OH－，溶液pH减小，C错误；该电池消耗CO2，可缓解温室效应，D正确。 感谢聆听，再见！ VO 4VO 【解析】根据题中所给的VB2电极上的反应式可知，该原电池中VB2电极