新高考化学一轮复习原电池化学电源课件（96张）

第2讲原电池化学电源第六章内容索引0102强基础增分策略增素能精准突破研专项前沿命题03【课程标准】1.能分析、解释原电池的工作原理,能设计简单的原电池。2.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。3.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。强基础增分策略一、原电池的工作原理1.原电池定义及本质原电池是把

化学

能转化为

电

能的装置。其反应本质是

自发进行

的

氧化还原

反应。

2.原电池的装置模型3.原电池的工作原理(以锌铜原电池为例)电极名称负极正极电极材料

锌片

铜片

电极反应Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu电极质量变化

减小

增大

反应类型

氧化

反应

还原

反应

电子流向由

Zn

沿导线流向

Cu

电极名称负极正极盐桥中离子移向盐桥中装有含饱和KCl溶液的琼胶,K+移向

正

极,Cl-移向

负

极。

盐桥作用①连接内电路形成闭合回路。②维持两电极电势差(中和电荷),使电池能持续提供电流装置差异比较原电池Ⅰ:温度升高,化学能转化为电能和热能,两极反应在同一溶液中,部分Zn与Cu2+直接反应,使电池效率降低;原电池Ⅱ:温度不变,化学能只转化为电能

,两极反应在不同溶液中,Zn与Cu2+隔离,电池效率提高,电流稳定4.原电池的应用(1)设计制作化学电源(2)比较金属的活泼性强弱:原电池中,负极一般是活泼性

较强

的金属,正极一般是活泼性

较弱

的金属(或非金属)。

氧化反应和还原反应分别在两个电极进行

(3)加快化学反应速率:氧化还原反应形成原电池时,反应速率加快。(4)用于金属的防护:将需要保护的金属制品作原电池的

正极

而受到保护。易错辨析

判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。(1)理论上,任何自发的氧化还原反应都可设计成原电池。(

√

)(2)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极。(

√

)(3)在锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液形成闭合回路,所以有电流产生。(

×

)(4)两种活泼性不同的金属组成原电池的两极,活泼金属一定为负极。(

×

)(5)原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动,盐桥中的阳离子向正极移动。(

×

)(6)某原电池反应为Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥内可以是含KCl饱和溶液的琼脂。(

×

)应用提升

(1)“活泼”是指相对活泼而不是绝对活泼。(2)在大部分原电池反应中,金属活泼性较强的作负极,另一电极作正极。但在某些特殊条件下例外,如:①冷的浓硝酸作电解质溶液,金属铁或铝与金属铜作电极时,铁或铝在冷的浓硝酸中钝化,金属活动性弱的铜与浓硝酸发生反应,作负极。②NaOH溶液作电解质溶液,金属镁与金属铝作电极时,因铝能与NaOH溶液反应,作负极,而金属活泼性强的镁只能作正极。二、化学电源1.一次电池2.二次电池两个电极均参与电极反应;“放电”为原电池原理,“充电”为电解原理铅酸蓄电池是一种常见的二次电池,总反应为Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O。

3.燃料电池

燃料为负极反应物;将化学能直接转化为电能(1)氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池,可分为酸性和碱性两种。(2)以CO为燃料气,请分别写出电解质符合下列条件的正、负极的电极反应或总反应。(3)铝—空气—海水电池负极材料为铝片,正极材料为铂片,电解质溶液为海水。负极反应:

4Al-12e-===4Al3+

。

正极反应:

3O2+12e-+6H2O===12OH-

。

总反应:

4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3

。

旁栏边角

选择性必修1

P97阅读资料卡片“锂离子电池”,回答下列问题:(1)锂离子电池的特点是什么?提示

质量小、体积小、储存和输出能量大等。(2)一种锂离子电池放电时的总反应可表示为LixCy+Li1-xCoO2===LiCoO2+Cy。锂离子电池为什么使用无水电解质溶液?提示

Li的活泼性很强,能够与水反应。(3)写出上述锂离子电池放电时的负极反应和充电时的正极反应。提示

放电时负极:LixCy-xe-===xLi++Cy充电时正极:LiCoO2-xe-===Li1-xCoO2+xLi+(4)写出锂离子电池放电和充电时锂离子的迁移状态。提示

放电时,锂离子从石墨中脱嵌移向正极,嵌入钴酸锂晶体中;充电时,锂离子从钴酸锂晶体中脱嵌,由正极回到负极,嵌入石墨中。易错辨析

判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。(1)碱性锌锰干电池是一次电池,其中MnO2是催化剂,可使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长。(

×

)(2)手机、电脑中使用的锂电池属于一次电池。(

×

)(3)铅酸蓄电池放电时,正极与负极质量均增加。(

√

)(5)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧,然后热能转化为电能。(

×

)应用提升

因为物质得失电子后在不同介质中的存在形式不同,所以电极反应式的书写必须考虑介质环境。碱性介质中,不可能释放CO2气体,也不可能有H+的参与或生成,而酸性溶液中不可能有OH-的参与或生成。增素能精准突破考点一原电池原理及其应用【能力概述】【新教材·新高考】新教材变化

新教材和旧教材的讲解内容上差异不大,但新教材中增加了对原电池原理和应用的两个“思考与讨论”栏目;此外,还增加了化学方程式中的变化与守恒的“方法导引”栏目新高考高频考点

新高考侧重对原电池原理的考查,特别是从微观角度对原电池的工作原理的分析。预测考向

高考将增强在定性与定量相结合的角度上的考查考向1.原电池的工作原理典例突破(2021辽宁适应性测试)Hg-Hg2SO4标准电极常用于测定其他电极的电势,测知Hg-Hg2SO4电极的电势高于Cu电极的电势。以下说法正确的是(

)2SO4溶液可用CCl4代替2SO4电极反应为Hg2SO4-2e-===2Hg+C.若把Cu-CuSO4体系换作Zn-ZnSO4体系,电压表的示数变大D.微孔瓷片起到阻隔离子通过的作用答案

C解析

根据题干信息,Hg-Hg2SO4电极的电势高于Cu电极的电势,则Hg-Hg2SO4电极为正极,得到电子发生还原反应,则电极反应为Hg2SO4+2e-===2Hg+,Cu电极为负极,失去电子发生氧化反应,电极反应为Cu-2e-===Cu2+。CCl4为非电解质,不能导电,因此不能用CCl4代替K2SO4溶液,A错误;Hg-Hg2SO4电极为正极,其电极反应为Hg2SO4+2e-===2Hg+,B错误;由于Cu-CuSO4体系是电池的负极,失去电子发生氧化反应,若换成更加活泼的Zn-ZnSO4体系,更容易失去电子,电压表的示数变大,C正确;微孔瓷片起便于离子通过而阻隔溶液通过的作用,D错误。考题点睛

针对训练1.(选择性必修1

P100,2题改编)根据化学反应设计原电池(选用相同的盐桥)时,下列各项合理的是(

)选项正极(金属/电解质溶液)负极(金属/电解质溶液)AZn/ZnSO4溶液Fe/稀硫酸溶液BFe/FeCl2溶液Zn/ZnSO4溶液CZn/稀硫酸溶液Fe/FeCl2溶液DFe/ZnSO4溶液Zn/FeCl2溶液答案

B解析

原电池中,负极材料的活动性一般强于正极材料,Zn比Fe活泼,形成原电池时Zn作负极,A、C项均错误;使用盐桥,形成双液原电池时,为得到稳定电流,正极、负极半电池中的电解质溶液一般是电极金属材料形成的盐溶液,D项错误,B项正确。2.(2021广东卷,9)火星大气中含有大量CO2,一种有CO2参加反应的新型全固态电池有望为火星探测器供电。该电池以金属钠为负极,碳纳米管为正极,放电时(

)A.负极上发生还原反应2在正极上得电子C.阳离子由正极移向负极 D.将电能转化为化学能答案

B解析

电池的负极发生氧化反应,A项错误;CO2在正极上得电子发生还原反应,B项正确;放电时阳离子移向正极,C项错误;原电池是把化学能转化为电能的装置,D项错误。3.(2020天津卷,11)熔融钠—硫电池性能优良,是具有应用前景的储能电池。下图中的电池反应为2Na+xSNa2Sx(x=5~3,难溶于熔融硫)。下列说法错误的是(

)答案

C归纳总结判断原电池正、负极的五种方法考向2.原电池原理的应用典例突破(2021江苏淮安模拟)某校化学兴趣小组进行探究性活动:将氧化还原反应2Fe3++2I-2Fe2++I2设计成带盐桥的原电池。提供的试剂:FeCl3溶液、KI溶液;其他用品任选。回答下列问题:(1)画出设计的原电池装置图,并标出电极材料、电极名称及电解质溶液。(2)发生氧化反应的电极反应为

。

(3)反应达到平衡时,外电路导线中

(填“有”或“无”)电流通过。

(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体,当固体全部溶解后,则此时该溶液中的电极变为

(填“正”或“负”)极。

答案

(1)如下图(答案合理即可)(2)2I--2e-===I2

(3)无(4)负解析

(1)先分析氧化还原反应,找出正、负极反应,即可确定电极材料和正、负极区的电解质溶液。(2)发生氧化反应的电极是负极,负极上I-失电子变成I2。(3)反应达到平衡时,无电子移动,故无电流产生。(4)平衡后向FeCl3溶液中加入少量FeCl2固体,平衡逆向移动,此时Fe2+失电子,该溶液中的电极变成负极。针对训练1.(选择性必修1

P100,1题改编)有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下:由此可判断这四种金属的活泼性顺序是(

)A.a>b>c>d B.b>c>d>aC.d>a>b>c D.a>b>d>c答案

C解析

把四个实验依次编号为①②③④,则由实验①可知,a作原电池负极,b作原电池正极,金属活动性:a>b;由实验②可知,b极有气体产生,c极无变化,则金属活动性:b>c;由实验③可知,d极溶解,则d作原电池负极,c作正极,金属活动性:d>c;由实验④可知,电流从a极流向d极,则d极为原电池负极,a极为原电池正极,金属活动性:d>a。综上所述可知活动性:d>a>b>c。2.(2021河北卷,16节选)我国科学家研究Li-CO2电池,取得了重大科研成果。回答下列问题:Li-CO2电池中,Li为单质锂片,则该电池中的CO2在

(填“正”或“负”)极发生电化学反应。研究表明,该电池反应产物为碳酸锂和单质碳,且CO2电还原后与锂离子结合形成碳酸锂按以下4个步骤进行,写出步骤Ⅲ的离子方程式。

3.某校化学研究性学习小组欲设计实验验证Fe、Cu的金属活泼性,完成有关实验项目:方案Ⅰ:有人提出将大小相等的铁片和铜片,分别同时放入稀硫酸(或稀盐酸)中,观察产生气泡的快慢,据此确定它们的活泼性。该原理的离子方程式为

。

方案Ⅱ:有人利用Fe、Cu作电极设计成原电池,以确定它们的活泼性。试在下面的方框内画出原电池装置图,标出原电池的电极材料和电解质溶液,并写出电极反应。正极反应:

。

负极反应:

。

方案Ⅲ:结合你所学的知识,帮助他们再设计一个验证Fe、Cu活动性的简单实验方案:

(与方案Ⅰ、Ⅱ不能雷同),用离子方程式表示其反应原理:

。

答案

方案Ⅰ:Fe+2H+===Fe2++H2↑方案Ⅱ:装置如图所示2H++2e-===H2↑

Fe-2e-===Fe2+方案Ⅲ:将铁片置于CuSO4溶液中,若铁片表面覆盖一层铜,说明Fe比Cu活泼性强Fe+Cu2+===Fe2++Cu解析

方案Ⅰ:铁与酸反应产生气泡,Fe+2H+===Fe2++H2↑,而铜与酸不反应。方案Ⅱ:设计原电池时以铁、铜为电极,电解质溶液为稀硫酸或盐酸等溶液。实验现象是铁溶解,而铜极上有无色气泡产生。在负极:Fe失去电子变为Fe2+,Fe-2e-===Fe2+;在正极,溶液中的H+获得电子变为H2,2H++2e-===H2↑。方案Ⅲ:设计简单实验时注意原理与方案Ⅰ及方案Ⅱ的原理不同,且现象明显,操作简单。将铁片置于CuSO4溶液中,若铁片表面覆盖一层铜,说明Fe比Cu的金属活泼性强,离子方程式为Fe+Cu2+===Fe2++Cu。(合理即可)考点二新型化学电源【能力概述】【新教材·新高考】新教材变化

新教材在老教材讲解碱性锌锰电池、铅酸蓄电池、氢氧燃料电池等典型电池的基础上,增加了“资料卡片”介绍“锂离子电池”,“科学史话”介绍了“历史上第一个化学电源”新高考高频考点

新高考侧重考查化学电源的工作原理,以及从微观角度考查相关微粒的移动及计算等。预测考向

高考将新的化学电源的研究成果引入试题,考查知识迁移能力考向1.一次电池典例突破(2021河北卷,9)K-O2电池结构如图,a和b为两个电极,其中之一为单质钾片。关于该电池,下列说法错误的是(

)A.隔膜允许K+通过,不允许O2通过B.放电时,电流由b电极沿导线流向a电极;充电时,b电极为阳极C.产生1Ah电量时,生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为D.用此电池为铅酸蓄电池充电,消耗3.9g钾时,铅酸蓄电池消耗0.9g水答案

D解析

O2在正极得电子后结合K+生成KO2,所以K+通过隔膜,A项正确;放电时,电子从负极通过外电路流向正极,而电流方向与电子流向相反,即电流由b电极流向a电极,充电时b电极作阳极,B项正确;每生成1

mol

KO2需要消耗1

mol

O2,即生成KO2的质量与消耗O2的质量比为71

g∶32

g≈2.22,C项正确;消耗

g钾时,转移电子的物质的量为

mol,依据铅酸蓄电池反应式Pb+PbO2+2H2SO4

2PbSO4+2H2O,此时消耗

mol水,即

g水,D项错误。针对训练1.(选择性必修1

P100,3题改编)碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2O===2MnO(OH)+Zn(OH)2。下列有关该电池的说法不正确的是(

)作负极,电极反应为Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)22作正极,发生还原反应C.电池工作时,电流由MnO2经外电路流向ZnD.电池工作时,KOH没有发挥作用答案

D解析

Zn作负极,被氧化生成Zn(OH)2,电极反应为Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,A项正确;MnO2作正极,被还原生成MnO(OH),B项正确;电池工作时,电流由正极流向负极,则电流由MnO2经外电路流向Zn,C项正确;电池工作时,KOH未参与电池总反应,但起到导电作用,D项错误。2.Li-FeS2电池是目前电池中综合性能最好的一种电池,其结构如图所示。已知电池放电时的反应为4Li+FeS2===Fe+2Li2S。下列说法正确的是(

)为电池的正极B.电池工作时,Li+向负极移动C.正极的电极反应为FeS2+4e-===Fe+2S2-D.将熔融的LiCF3SO3改为LiCl的水溶液,电池性能更好答案

C3.(2021浙江卷,22)某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示,电极A为非晶硅薄膜,充电时Li+得电子成为Li嵌入该薄膜材料中,电极B为LiCoO2薄膜;集流体起导电作用。下列说法不正确的是(

)

A.充电时,集流体A与外接电源的负极相连B.放电时,外电路通过amol电子时,LiPON薄膜电解质损失amolLi+C.放电时,电极B为正极,反应可表示为Li1-xCoO2+xLi++xe-===LiCoO2D.电池总反应可表示为LixSi+Li1-xCoO2Si+LiCoO2答案

B归纳总结化学电源中电极反应的书写方法考向2.新型二次电池典例突破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:Ag-e-+Cl-===AgClD.充电时,当左边电极生成1molH2时,电解质溶液减轻2g答案

D解析

放电时左边电极发生氧化反应,为电池的负极,A正确;放电时左边为电池的负极,右边则为电池的正极,工作时阳离子向正极移动,即H+向右边电极移动,B正确;充电时右边电极为阳极,发生氧化反应,电极反应为Ag-e-+Cl-===AgCl,C正确;由反应2HCl+2Ag2AgCl+H2↑可知,充电时,当左边电极生成1

mol

H2时,电解质溶液中会减少2

mol

HCl,则减少的质量为73

g,D错误。针对训练1.如图是一种正投入生产的大型蓄电系统。放电前被膜隔开的电解质为Na2S2和NaBr3,放电后分别变为Na2S4和NaBr。下列叙述正确的是(

)A.放电时,负极电极反应式为3NaBr-2e-===NaBr3+2Na+B.充电时,阳极电极反应式为2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+C.放电时,Na+经过离子交换膜,由b池移向a池D.用该电解池电解饱和食盐水,产生2.24LH2时,b池生成17.40gNa2S4答案

C

解析

根据放电后Na2S2转化为Na2S4,S元素化合价升高,知Na2S2被氧化,故负极电极反应式为2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+,A项错误;充电时阳极上发生氧化反应,NaBr转化为NaBr3,电极反应式为3NaBr-2e-===NaBr3+2Na+,B项错误;放电时,阳离子向正极移动,故Na+经过离子交换膜,由b池移向a池,C项正确;放电时b池为负极区域,发生氧化反应:2Na2S2-2e-===Na2S4+2Na+,用该电解池电解饱和食盐水,产生标准状况下

L

H2时转移

mol电子,生成

mol

Na2S4,其质量为

g,但题目未告知反应状态,D项错误。2.(2021湖南卷,10)锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池,广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示:下列说法错误的是(

)A.放电时,N极为正极B.放电时,左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小C.充电时,M极的电极反应为Zn2++2e-===ZnD.隔膜允许阳离子通过,也允许阴离子通过答案

B解析

该电池放电反应总方程式:Zn+Br2===ZnBr2,放电时,Br2在正极反应,ZnBr2被循环回路“回收”至左侧贮液器中,A项正确、B项错误;充电时,锌极为阴极发生还原反应:Zn2++2e-===Zn,C项正确;放电时,Br2得电子产生Br-,通过隔膜迁移向负极区,形成ZnBr2回流至左侧贮液器,Zn失电子产生Zn2+,通过隔膜迁移至正极区,形成ZnBr2回流至右侧贮液器,充电时,Zn2+得电子生成Zn在M极放电,部分Zn2+在隔膜上生成沉积锌,而Br-在贮液器处转化为Br2复合物贮存,该过程中Zn2+、Br-都可以通过隔膜,D项正确。归纳总结充电电池类题目的解答方法(1)电池放电时发生原电池反应,充电时发生电解池反应,在充电时电池的负极接电源的负极后为阴极,电池的正极接电源的正极后为阳极。(2)充电时的阴极反应与放电时的负极反应、充电时的阳极反应与放电时的正极反应分别互为逆反应。(3)阳极和负极都发生氧化反应,阴极和正极都发生还原反应。(4)电池放电时,电解质溶液中的阳离子移向正极,阴离子移向负极,电子从负极经导线流向正极;电池充电时,电解质溶液中的阳离子移向阴极,阴离子移向阳极。(5)电极附近溶液的pH的变化,根据电极反应进行分析。考向3.燃料电池典例突破(2021山东卷,10)以KOH溶液为离子导体,分别组成CH3OH-O2、N2H4-O2、(CH3)2NNH2-O2清洁燃料电池,下列说法正确的是(

)A.放电过程中,K+均向负极移动B.放电过程中,KOH物质的量均减小C.消耗等质量燃料,(CH3)2NNH2-O2燃料电池的理论放电量最大D.消耗1molO2时,理论上N2H4-O2燃料电池气体产物的体积在标准状况下为11.2L答案

C解析

碱性环境下,甲醇燃料电池总反应为2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O;N2H4-O2清洁燃料电池总反应为N2H4+O2===N2+2H2O;偏二甲肼[(CH3)2NNH2]中C元素和N元素的化合价均为-2价,H元素的化合价为+1价,所以根据氧化还原反应原理可推知其燃料电池的总反应为(CH3)2NNH2+4O2+4KOH===2K2CO3+N2+6H2O。放电过程为原电池工作原理,所以钾离子均向正极移动,A错误;N2H4-O2清洁燃料电池的产物为氮气和水,其总反应中未消耗KOH,所以KOH的物质的量不变,其他两种燃料电池根据总反应可知,KOH的物质的量减小,B错误;理论放电量与燃料的物质的量和转移电子数有关,设消耗燃料的质量均为m

g,则甲醇、N2H4和(CH3)2NNH2放电量(物质的量表达式)分别是:通过比较可知(CH3)2NNH2理论放电量最大,C正确;根据转移电子数守恒和总反应式可知,消耗1

mol

O2生成的氮气的物质的量为1

mol,在标准状况下的体积为

L,D错误。考题点睛

针对训练1.(2020全国Ⅲ卷,12)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)—空气电池如图所示,其中在VB2电极发生反应:VB2+16OH--11e-===

+4H2O。该电池工作时,下列说法错误的是(

)A.负载通过0.04mol电子时,有0.224L(标准状况)O2参与反应B.正极区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高C.电池总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O

===D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极答案

B解析

根据题中所给的VB2电极上的反应式可知,该原电池中VB2电极为负极,复合碳电极为正极。正极反应为O2+4e-+2H2O===4OH-,根据电子守恒可知,当负极通过

mol电子时,正极参加反应的氧气为

mol,在标准状况下的体积为

L,A项正确;根据正、负极的电极反应可知,负极消耗OH-,溶液的pH降低,而正极生成OH-,溶液的pH升高,B项错误;由正、负极的电极反应可得该碱性硼化钒—空气电池的总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O===8,C项正确;电流方向与电子的流向相反,电流方向为:复合碳电极→负载→VB2电极→KOH溶液→复合碳电极,D项正确。2.(2021湖北适应性测试)研究发现,在酸性乙醇燃料电池中加入硝酸,可使电池持续大电流放电,其工作原理如下图所示。下列说法错误的是(

)A.加入HNO3降低了正极反应的活化能B.电池工作时正极区溶液的pH降低C.1molCH3CH2OH被完全氧化时有3molO2被还原D.负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2↑+12H+答案

B解析

该电池的负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2↑+12H+,H+向右移动通过质子交换膜,正极反应为O2+4e-+4H+===2H2O。硝酸作正极反应的催化剂,加入催化剂可以降低正极反应的活化能,故A正确;正极反应虽然消耗H+,但负极区生成的H+移向正极区,负极区H+的物质的量不变,由于生成了水,电池工作时正极区溶液的pH升高,故B错误;根据正负极电极反应可知,1

mol

CH3CH2OH被完全氧化时有3

mol

O2被还原,故C正确;负极反应为CH3CH2OH+3H2O-12e-===2CO2↑+12H+,故D正确。3.(2021湖南长沙模拟)中科院科学家设计出一套利用SO2和太阳能综合制氢的方案,其基本工作原理如图所示。下列说法错误的是(

)A.该电化学装置中,Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势B.该装置中的能量转化形式为光能→化学能→电能C.电子流向:BiVO4电极→外电路→Pt电极4电极上的电极反应为答案

B解析

该电化学装置中,Pt电极为正极,BiVO4电极为负极,故Pt电极的电势高于BiVO4电极的电势,A正确;该装置中的能量转化形式为化学能→电能,B错误;据分析,电子流向:BiVO4电极→外电路→Pt电极,C正确;BiVO4电极为负极,电极上发生氧化反应,则电极反应为

,D正确。归纳总结书写燃料电池电极反应的技巧(1)首先写出正极反应(一般参加反应的是O2)(2)根据电池总反应减去正极反应确定负极反应。注意要消去总反应和正极反应中的O2。研专项前沿命题新型化学电源的应用

题型考查内容选择题非选择题考查知识电极反应类型、电极反应正误判断与书写、电子(或离子)移动方向、电极区溶液性质变化、电化学计算核心素养宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知考向1利用燃料电池原理制备物质例1.用质子导体固体氧化物燃料电池(P-SOFC)脱氢可得丙烯,可实现“烯烃—电力”联产。下列说法正确的是(

)A.催化剂促进电能转变为化学能2-由负极迁移至正极C.负极上发生的电极反应为C3H8+2e-===C3H6+2H+D.电池总反应为2C3H8+O2===2C3H6+2H2O思路指导

答案

D突破方法燃料电池是利用燃料与氧气或空气或其他氧化剂进行反应,将化学能直接转化成电能的一类化学电源,基本工作原理与原电池相同:解题的关键是正确分析书写电极反应。书写方法与信息型氧化还原反应方程式的书写相似:针对训练1.甲酸是基本有机化工原料之一,广泛用于农药、皮革、染料、医药和橡胶等工业。某科研团队利用光催化制甲酸的原理如图所示。(已知:2CO2+2H2O

===2HCOOH+O2ΔH>0)下列说法错误的是(

)A.电极M为负极,电极N为正极B.该装置把光能和化学能转化为电能C.正极电极反应为CO2+2e-+2H+===HCOOHD.若制得9.2gHCOOH,不考虑气体溶解,整套装置质量增加5.6g答案

B解析