第一篇 选择题八 微题型17 新型化学电源工作原理的判断-（教师用书）【考前60天】2024年高考化学总复习特色专项集训

选择题八　电化学原理及应用 微题型17　新型化学电源工作原理的判断 1.构建原电池模型(以锌铜原电池为例) 2.二次充电电池的原理及充电连接 (1)二次电池充电时，电池正极连接电源正极，电池负极连接电源负极，即“正接正，负接负”。 (2)放电时负极反应与充电时阴极反应相反，同理放电时正极反应与充电时阳极反应相反。 3.命题点分析 (1)宏观现象―→①电极质量变化,②电极沉淀、气体等 (2)微观探析―→①电极反应物,②电极产物,③离子移动,④电极反应 　(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 6 学科网（北京）股份有限公司 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 [解析]　由题意可知放电时硫电极得电子，硫电极为原电池正极，钠电极为原电池负极。充电时为电解池装置，阳离子移向阴极，即钠电极，故充电时，Na＋由硫电极迁移至钠电极，A错误；放电时Na在a电极失去电子，失去的电子经外电路流向b电极，硫黄粉在b电极上得电子与a电极释放出的Na＋结合得到Na2Sx，电子在外电路的流向为a→b，B正确；由题给的一系列方程式相加可以得到放电时正极的反应式为2Na＋＋S8＋2e－―→Na2Sx，C正确；炭化纤维素纸中含有大量的炭，炭具有良好的导电性，可以增强硫电极的导电性能，D正确。 [答案]　A 　(2022·湖南卷)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下。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 [答案]　B 1.(2023·大连模拟)“碳呼吸电池”是一种新型能源装置，其工作原理如图所示。下列有关说法错误的是(　　) A.通入CO2的一极电极反应式为2CO2＋2e－===C2O B.金属铝电极发生氧化反应 C.每得到1 mol Al2(C2O4)3，电路中转移3 mol电子 D.以该装置为电源进行粗铜的电解精炼，金属铝质量减少27 g时，理论上阴极质量增加96 g 解析　据图可知通入CO2的电极为正极，CO2被还原为草酸根离子，根据电子守恒、元素守恒可得正极反应式为2CO2＋2e－===C2O，A正确；铝为金属，在负极被氧化为Al3＋ 6 学科网（北京）股份有限公司 ，B正确；每得到1 mol Al2(C2O4)3，则需要2 mol Al，根据电极反应可知转移6 mol电子，C错误；金属铝质量减少27 g，即减少1 mol Al，根据电极反应Al－3e－===Al3＋可知，转移3 mol电子，则阴极生成1.5 mol铜，质量为1.5 mol×64 g·mol－1＝96 g，D正确。 答案　C 2.中科院功能纳米结构设计与组装重点实验室科研团队以“铆合”了纳米金属Ni催化剂的SrTiO3基陶瓷为电极，以固体氧化物为电解质，通过电解CO2制备CO，其原理如图所示。下列说法错误的是(　　) A.a接电源的负极 B.陶瓷电极A的电极反应式为CO2＋2e－===CO＋O2－ C.该电解池工作时，固体电解质中O2－向电极B移动 D.可以用Fe作电极B，电极反应式为2O2－－4e－===O2↑ 解析　CO2转化为CO发生了还原反应，故陶瓷电极A为阴极，a应当与电源的负极相连，A正确；阴极上的电极反应式为CO2＋2e－===CO＋O2－，B正确；该电解池工作时，固体电解质中O2－向阳极移动，电极B为阳极，所以O2－向电极B移动，C正确；Fe为活泼金属，而电极B为阳极且该电极上应该生成O2，故不能用Fe作阳极，D错误。 答案　D 3.某单液电池如图所示，其反应原理为H2＋2AgCl(s) 2Ag(s)＋2HCl。下列说法错误的是(　　) A.放电时，左边电极为负极 B.放电时，溶液中H＋向右边电极移动 C.充电时，右边电极上发生的电极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgCl D.充电时，当左边电极生成1 mol H2时，电解质溶液减轻2 g 解析　由图示分析可知，放电时左边电极发生氧化反应，为电池的负极，右边则为电池的正极，放电时阳离子向正极移动，即氢离子向右边电极移动，故A、B正确；充电时，右边电极为阳极，发生氧化反应，即Ag－e－＋Cl－===AgCl，故C正确；由反应2H