专题六 考点二 原电池原理及应用（Word教参）-【优化指导】2024年高考化学二轮复习高中总复习·第2轮（新教材 单选版）

考点二　原电池原理及应用 [对应学生用书P84] 要点一　原电池的工作原理及应用 (1)认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。 (2)能分析、解释原电池的工作原理，能设计简单的原电池。1.基于锌铜原电池模型，理解原电池的工作原理 2．判断原电池中正极和负极的方法 3．原电池中电极和电池反应的书写方法 要点二　化学电源及其分析 (1)能列举常见的化学电源，并能利用相关信息分析化学电源的工作原理。 (2)能综合考虑化学变化中的物质变化和能量变化来分析、解决实际问题，如新型电池的开发等。1.教材中化学电源装置及迁移应用 (1)二次电池装置 (2)燃料电池装置 2．分析二次电池装置及原理的思维模型 3．分析燃料电池装置及原理的思维模型 [对应学生用书P86] 命题点1　新型化学电源及其分析 [典例1] (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。下列说法不正确的是(　　) A．甲室Cu电极为负极 B．隔膜为阳离子膜 C．电池总反应为Cu2+＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+ D．NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响 B　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+，A、C正确；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，D正确。 [衍生1] (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．电极a的电极反应为5S2-＋40e－＋20H2O===5SO＋40H＋ B．H＋从Y室向X室迁移 C．电池工作时，线路中通过1 mol电子，则在电极b析出2.24 L N2 D．若用该电池给铅酸蓄电池充电，应将电极b连在铅酸蓄电池的正极上 D　解析：电极a上S2-转化为SO，硫元素化合价升高，则电极a为负极；电极b NO转化为N2，氮元素化合价降低，则电极b为正极。电极a为负极，S2-失电子与电解质反应生成SO，电极反应为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X室向Y室迁移，B错误；电池工作时，电极b发生反应2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O，线路中通过1 mol电子，则在电极b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；电极b为正极，若用该电池给铅酸蓄电池充电，应将电极b连在铅酸蓄电池的正极上，D正确。 命题点2　二次电池及其分析 [典例2] (2022·辽宁卷)某储能电池原理如图，下列说法正确的是(　　) A．放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋ B．放电时Cl－透过多孔活性炭电极向CCl4中迁移 C．放电时每转移1 mol电子，理论上CCl4吸收0.5 mol Cl2 D．充电过程中，NaCl溶液浓度增大 A　解析： 放电时，负极失电子，发生氧化反应，电极反应为Na3Ti2(PO4)3－2e－===NaTi2(PO4)3＋2Na＋，A正确；放电时，阴离子移向负极，故Cl－透过多孔活性炭电极向NaCl溶液中迁移，B错误； 放电时正极反应为Cl2＋2e－===2Cl－，每转移1 mol电子，理论上CCl4释放出0.5 mol Cl2，C错误； 充电过程中，阳极反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，消耗Cl－，NaCl溶液浓度减小，D错误。 本题中储能电池的充、放电原理分析如下： [衍生2] (2023·新课标全国卷)一种以V2O5和Zn为电极、Zn(CF3SO3)2水溶液为电解质溶液的电池，其示意图如下所示。放电时，Zn2+可插入V2O5层间形成ZnxV2O5·nH2O。下列说法错误的是(　　) A．放电时V2O5为正极 B．放电时Zn2+由负极向正极迁移 C．充电总反应：xZn＋V2O5＋nH2O===ZnxV2O5·nH2O D．充电阳极反应：ZnxV2O5·nH2O－2xe－===xZn2+＋V2O5＋nH2O C　解析：Zn为活泼金属，放电时发生氧化反应为电源的负极，则放电时V2O5为正极，A正确；放电时，阳离子(Zn2+)由负极向正极迁移，B正确；反应xZn＋V2O5＋