26 专题六 考点2 原电池原理及应用（Word教参）-【优化指导】2024高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（老教材）

考点2　原电池原理及应用 1．基于原电池模型，掌握其工作原理 2．原电池中正极和负极的判断方法 3．原电池中正极和负极电极反应式的书写 （原电池的原理及应用） 　（2023·山东卷，改编）利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法正确的是(　　) A．甲室Cu电极为正极 B．隔膜为阳离子膜 C．电池总反应为Cu2+＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+ D．NH3扩散到乙室对电池电动势不会产生影响 C　解析：装置左侧回收CuSO4溶液，则甲池Cu电极发生氧化反应产生[Cu(NH3)4]2+，通过低温热解释放NH3，所以甲室Cu电极为负极，乙室Cu电极为正极，电极反应：负极为Cu＋4NH3－2e－===[Cu(NH3)4]2+，正极为Cu2+＋2e－===Cu，因此总反应为Cu2+＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+，C正确，A错误；乙池中Cu2+减少，则乙池中的SO通过隔膜进入甲池，因此隔膜为阴离子膜，B错误；NH3扩散到乙室，NH3也会与Cu2+发生反应，对电池电动势产生影响，D错误。 　（2023·辽宁锦州一模）目前科学家发明了一种利用微生物进行脱硫、脱氮的原电池装置，其基本原理如图所示（图中隔膜为质子交换膜）。下列说法正确的是(　　) A.a极的电极反应式为5S2-＋40e－＋20H2O===5SO＋40H＋ B．H＋从B室向A室迁移 C．电池工作时，线路中通过1 mol电子，则在b极析出2.24 L N2 D．若用该电池给铅蓄电池充电，应将b极连在正极上 D　解析：a电极上S2-转化为SO，S化合价升高，则a极为负极；b极NO转化为N2，N化合价降低，则b极为正极。a极为负极，S2-失电子产物与电解质反应生成SO，电极反应式为S2-－8e－＋4H2O===SO＋8H＋，A错误；原电池工作时，阳离子向正极移动，则H＋从A室向B室迁移，B错误；电池工作时，b极发生反应2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，线路中通过1 mol电子，则在b极析出0.1 mol N2，由于温度、压强未知，则气体的体积不一定是2.24 L，C错误；b极为正极，若用该电池给铅蓄电池充电，应将b极连在铅蓄电池的正极上，D正确。 （新型化学电源及分析） 　（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＋2（1－）e－―→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 A　解析：钠-硫电池负极为Na，正极为S。充电时钠电极为阴极，电极反应式为Na＋＋e－===Na，Na＋应由硫电极向钠电极迁移，A错误；放电时，外电路中电子由负极移向正极(a→b)，B正确；放电时正极为硫放电，电极反应式为2Na＋＋S8＋2e－===Na2Sx，C正确；利用炭化纤维素纸易导电的性质，可增强电极的导电性能，D正确。 解答二次电池装置及分析类题的“四要点” 　（2022·广东卷）科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备（如图）。充电时电极a的反应为NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是(　　) A．充电时电极b是阴极 B．放电时NaCl溶液的pH减小 C．放电时NaCl溶液的浓度增大 D．每生成1 mol Cl2，电极a质量理论上增加23 g C　解析：由充电时电极a的反应可知，充电时电极a发生还原反应，则电极a是阴极，则电极b是阳极，A错误；放电时电极反应和充电时相反，则由放电时电极a的反应为Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋可知，NaCl溶液的pH不变，B错误；放电时负极反应为Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，反应后Na＋和Cl－浓度都增大，则放电时NaCl溶液的浓度增大，C正确；充电时阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，阴极反应为NaTi2(PO4)3＋2Na＋＋2e－===Na3Ti2(PO4)3，由得失电子守恒可知，每生成1 mol Cl2，电极a质量理论上增加23 g·mol-1×2 mol＝46 g，D错误。 学科网（北京）股