第4章 微专题13 新型化学电源-【优化探究】2025-2026学年高中化学选择性必修1同步导学案配套课件 人教版（2019）双选

微专题13　新型化学电源 优化探究 第四章　化学反应与电能 1.常见考查方向 ①电极的判断,②电子或电流的流向,③溶液中离子的移向,④电极的反应类型,⑤pH的变化,⑥电子的转移数目,⑦电极反应的书写。 2.新型电池中正、负极的判断方法 特别提醒　判断一个原电池中的正、负极,最根本的方法是失电子(发生氧化反应)的一极是负极,得电子(发生还原反应)的一极是正极。如果题目中给出一个化学方程式,可以直接根据化合价的升降来判断正、负极,化合价升高、发生氧化反应的一极为负极,化合价降低、发生还原反应的一极为正极。 1.(浓差电池)溶质由高浓度向低浓度扩散而引发的一类电池称为浓差电池。如图是由Ag电极和硝酸银溶液组成的电池(c1<c2),工作时,A电极的质量不断减轻,下列说法正确的是(　　) A.此处应该用阳离子交换膜 B.B电极为正极,发生氧化反应 C.若外电路通过0.1 mol电子,则 右侧溶液质量减轻10.8 g D.原电池的总反应不一定是氧化还原反应 D 由题意知,A电极质量不断减轻,故发生反应Ag-e-===Ag+,则A为负极,B为正极,负极区Ag+浓度增大,正极区Ag+得电子生成Ag,电极反应为Ag++e-===Ag,正极区Ag+浓度减小,浓差电池中溶质由高浓度向低浓度扩散,故正极区N经过离子交换膜移向负极,故此处离子交换膜为阴离子交换膜。由分析知,此处离子交换膜为阴离子交换膜,A错误;B极为正极,发生还原反应,B错误;当转移0.1 mol电子时,正极发生反应:Ag++e-===Ag,溶质中减少0.1 mol Ag+,同时正极有0.1 mol N移向负极区,故右侧溶液减少质量为0.1 mol×108 g/mol+0.1 mol×62 g/mol=17 g,C错误;负极的电极反应为Ag-e-===Ag+,正极的电极反应为Ag++e-===Ag,总反应为Ag===Ag,属于非氧化还原反应,D正确。 2.(微生物电池)如图装置是一种微生物脱盐电池的装置,它可以通过处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)获得电能,同时还可实现海水淡化。已知a、b电极为惰性电极,X、Y均为离子交换膜,下列说法错误的是 (　　) A.X、Y依次为阴离子、阳离子交换膜 B.a极反应为CH3COO-+2H2O-8e-===2CO2↑+7H+,产生的H+向b极移动 C.b极为正极 D.当电路中转移1 mol电子时,在b极室可以生成40 g NaOH 答案:B 3.(海水电池)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图。下列说法错误的是(　　) A.海水起电解质溶液作用 B.N电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 B 锂为活泼金属,作负极;N电极为正极,海水中溶解的O2也可能得电子发生电极反应:O2+2H2O+4e-===4OH-,故B不正确。 4.(液流电池)某储能电池原理如图1,其俯视图如图2,已知放电时N是负 极,NA是阿伏加德罗常数的值。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-透过多孔碳电极向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 答案:A 放电时负极反应:Na3Ti2(PO4)3-2e-===NaTi2(PO4)3+2Na+,正极反应:Cl2+2e-===2Cl-,正极消耗氯气,放电时,阴离子移向负极,充电时阳极反应:2Cl--2e-===Cl2。根据分析可知,A正确;放电时,阴离子移向负极,Cl-透过多孔碳电极向NaCl中迁移,B错误;放电时每转移1 mol电子,依据Cl2~2e-得,理论上CCl4释放0.5 mol Cl2,C错误;充电过程中,阳极发生反应:2Cl--2e-===Cl2,消耗氯离子,NaCl溶液浓度减小,D错误。 5.(双选)(2024·河南郑州高二检测)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl⁃KCl混合物一旦受热熔融,电池瞬间即可输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca===CaCl2+Li2SO4+Pb,下列关于该电池的说法正确的是 (　　) A.正极电极反应:Ca+2Cl--2e-===CaCl2 B.放电过程中Li+向硫酸铅电极移动 C.若将电解质改为LiCl⁃KCl溶液,对电池无影响 D.每转移0.1 mol电子,理论上生成10.35 g Pb BD 由电池总反应可知,钙电极为热激活电池的负极,钙失去电子发生氧化反应生成钙离子,硫酸铅电极为正极,硫酸铅得到电子发生还原反应生成铅和硫酸根离子,据此分析。由分析可知,钙电极为热激活电池的负极,钙失去电子发生氧化反应生成钙离子,电极反应为Ca-2e-===Ca2+,故A错误;由分析可知,钙电极为热激活电池的负极,硫酸铅电极为正极,放电过程中,阳离子锂离子向硫酸铅电极移动,故B正确;钙能与水反应生成氢氧化钙和氢气,则将电解质改为LiCl⁃KCl溶液,钙电极被损耗,无法形成原电池,故C错误;由电池总反应可知,反应生成1 mol铅时转移2 mol电子,则转移0.1 mol电子,理论上生成铅的质量为0.1 mol××207 g/mol=10.35 g,故D正确。 6.(光敏太阳能电池)一种钌(Ru)基配合物光敏染料敏化太阳能电池的原理及电池中发生的主要反应如图所示。下列说法正确的是(　　) A.镀Pt导电玻璃的作用是传递I- B.电池工作时,光能转变为电能, X为电池的正极 C.电池的电解质溶液中I-和的浓 度均不断减小 D.电解质溶液中发生反应:2Ru3++3I-===2Ru2++ D 镀铂导电玻璃的作用是作为电极,起到导电作用,故A项错误;电极X上发生失去电子的反应,为电池的负极,故B项错误;电池放电时,总反应为2Ru2++===2Ru3++3I-,电解质溶液中发生的反应为2Ru3++3I-===2Ru2++,因此电池的电解质溶液中I-和的浓度不变,故C项错误,D项正确。 7.(双极膜电池)科学家开发出了一种锌⁃一氧化氮电池系统,该电池具有同时合成氨和对外供电的功能,其工作原理如图所示,下列说法错误的是 (　　) A.电极电势:Zn/ZnO电极<MoS2电极 B.Zn/ZnO的电极反应为Zn-2e-+2OH- ===ZnO+H2O C.电池工作一段时间后,正极区溶液 的pH减小 D.电子流向:Zn/ZnO电极→负载→MoS2电极 C 该电池可以合成氨,由题图可知,MoS2电极的电极反应为NO+5e-+5H+===NH3+H2O,为正极,Zn/ZnO电极为负极,正极电势高于负极电势,A正确;Zn/ZnO电极的电极反应为Zn-2e-+2OH-===ZnO+H2O,B正确;MoS2电极区消耗的H+源于双极膜解离出的H+,且产生的NH3会部分溶解,所以正极区溶液的pH不会减小,C错误;电子流向:负极→负载→正极,即Zn/ZnO电极→负载→MoS2电极,D正确。 $$