高考化学一轮复习核心素养提升20新型高效化学电源学案新人教版

1、新型高效化学电源素养说明：高考中的新型化学电源，一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量（单位质量释放的能量）高等特点。由于该类试题题材广、信息新、陌生度大，因此许多考生感觉难度大。但应用的解题原理仍然还是原电池的基础知识，只要细心分析，实际上得分相对比较容易。1.新型燃料电池（FuelCell）燃料电池是利用氢气、碳、甲醇、硼氢化物、天然气等为燃料与氧气或空气进行反应，将化学能直接转化成电能的一类原电池。其特点是：（1）有两个相同的多孔电极，同时电极不参（与反应（掺杂适当的催化剂）。（2）不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内。3）能量转换率较高，超过80%（普通燃烧能量转换率30%多）

2、。【解题模板】2.可充电电池对于一般的电池而言，充电电池具有一定的可逆性，在放电时，它是原电池装置；在充电时，它是电解过程，是一种经济、环保、电量足、适合大功率、长时间使用的电器。【模型示例】镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，因此成为人们研制绿色电池所关注的重点。有一种镁二次电池的反应为xMgMo3S4下列说法错误的是（）A.放电时Mg2向正极移动34B.放电时正极的电极反应式为Mo3S42xe=MoS2xC.放电时Mo3S4发生氧化反应D.充电时阴极的电极反应为xMg22xe=xMg【解题模板】MgxMo3S4。答案C题型专练2Zn（OH）24=2ZnO24O

3、H2H2O，所以电解质溶液中c（OH）逐渐增大，错误；C项，1.（2016课标全国，11）锌空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液4为KOH溶液，反应为2ZnO24OH2H2O=2Zn（OH）2。下列说法正确的是（）A.充电时，电解质溶液中K向阳极移动B.充电时，电解质溶液中c（OH）逐渐减小4C.放电时，负极反应为：Zn4OH2e=Zn（OH）2D.放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）解析A项，充电时，电解质溶液中K向阴极移动，错误；B项，充电时，总反应方程式为电解4在碱性环境中负极Zn失电子生成的Zn2将与OH结合生成Zn（OH）2，正确；D项，O24

4、e，故电路中通过2mol电子，消耗氧气0.5mol，在标准状况时体积为11.2L，错误。答案C2.（2015江苏化学，10）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（）催化剂A.反应CH4H2O=3H2CO，每消耗1molCH4转移12mol电子B.电极A上H2参与的电极反应为H22OH2e=2HO3C.电池工作时，CO2向电极B移动3D.电极B上发生的电极反应为O22CO24e=2CO323解析A项，则该反应中每消耗1molCH4转移6mol电子，错误；该电池的传导介质为熔融的碳酸盐，所以A电极即负极上H2参与的电极反应为H22eCO2=COH2O，错误；C项，原电池

5、工作时，阴离子移向负极，而B极是正极，错误；D项，B电极即正极上O2参与的电极反应为O24e2CO2=2CO，正确。答案D3.（2018课标全国，11）一种可充电锂空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li在多孔碳材料电极处生成Li2O2x（x0或1）。下列说法正确的是（）A.放电时，多孔碳材料电极为负极B.放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C.充电时，电解质溶液中Li向多孔碳材料区迁移x1D.充电时，电池总反应为Li2O2x=2Li2O2解析根据电池工作原理，多孔碳材料吸附O2，O2在此获得电子，所以多孔碳材料电极为电池的正极，A项错误；放电时电子从负极（锂电极）流出，通过外电路流

6、向正极（多孔碳材料电极），B项错误；Li带正电荷，充电时，应该向电解池的阴极（锂电极）迁移，C项错误；充x1电时，电池总反应为Li2O2x=2Li2O2，D项正确。答案D4.（2018课标全国，11）全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，2其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16LixS8=8LiSx（2x8）。下列说法错误的是（）2A.电池工作时，正极可发生反应：2Li2S62Li2e=3LiS4B.电池工作时，外电路中流过0.02mol电子，负极材料减重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D.电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多解析A项，原电

7、池电解质中阳离子移向正极，根据全固态锂硫电池工作原理图示中Li移动方向可知，电极a为正极，正极发生还原反应，由总反应可知正极依次发生S8Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2的还原反应，正确；B项，电池工作时负极电极方程式为：Lie=Li，当外电路中流过0.02mol电子时，负极消耗的Li的物质的量为0.02mol，其质量为0.14g，正确；C项，石墨烯具有良好的导电性，故可以提高电极a的导电能力，正确；D项，电池充电时为电解池，此时电解总反应为8Li2Sx的量会越来越少，错误。答案D816LixS（2x8），故Li2S25.（2016课标全国，11）MgAgCl电池是一种以海水为电解质溶液

8、的水激活电池。下列说法错误的是（）2A.负极反应式为Mg2e=MgB.正极反应式为Age=AgC.电池放电时Cl由正极向负极迁移D.负极会发生副反应Mg2H2O=Mg（OH）2H2解析首先从题干信息“MgAgCl电池”所提供的电极材料判断电池类型，属于CuZn型原电池，应用模型思想推断出电池电化学原理：活泼金属Mg做负极，含金属阳离子的AgCl做正极，电池反应式为：Mg2AgCl=MgCl2Ag；其次，判断各选项正误：B错误，因为AgCl难溶于水，正极发生还原反应的Ag存在形式为AgCl，因而正极反应式：AgCle=AgCl。答案B6.（2016浙江卷）金属（M）空气电池（如图）具有原料易得、

9、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4MnO22nH2O=4M（OH）n。12965已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是（）A.采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B.比较Mg、Al、Zn三种金属空气电池，Al空气电池的理论比能量最高C.M空气电池放电过程的正极反应式：4MnnO22nH2O4ne=4M（OH）nD.在Mg空气电池中，为防止负极区沉积Mg（OH）2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜解析A项，采用多孔电极可以增大电极与电解质溶液的接触面积，且有利于氧气扩散至电极112的表面，正确；B项，单位质量的Mg、Al、Zn释放的电子分别为mol、mol、mol，显然铝的比