专项突破21-新型电池的分析(人教版2019选择性必修1)

人教版选择性必修1网第四章化学反应与电能重难点专项突破新型电池题目的解题技巧1．新型电池的正、负极的判断由反应物、反应产物或反应方程式，根据元素的常规价态去判断即可：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。如果给出一个化学方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，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。2．新型电池的电极反应式书写步骤第一步：分析物质得失电子情况，据此确定正极、负极上发生反应的物质。第二步：分析电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。第三步：写出比较容易书写的电极反应式。第四步：若有总反应式，可用总反应式减去第三步中的电极反应式，即得另一极的电极反应式。3．新型电池“放电”“充电”时电极反应式的正误判断(1)新型电池放电①若给出新型电池的装置图：先找出电池的正、负极，即找出氧化剂和还原剂；再结合电解质确定出还原产物和氧化产物；最后判断相应的电极反应式的正误。②若给出新型电池的总反应式：分析总反应式中各元素化合价的变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，还原剂及其对应的氧化产物，最后考虑电解质是否参加反应，判断电极反应式的正误。【例题1】

(双选)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是(

)A．Zn为电池的负极B．正极反应式为2FeO4

2－＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2OC．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变D．电池工作时OH－向负极迁移突破点一：

一次电池AD

解析：Zn在反应中化合价升高为负极材料，A正确；K2FeO4为正极材料，KOH溶液为电解质溶液，则正极电极反应方程式为2FeO＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－，B错误；该电池放电过程中正极生成OH－，电解质溶液浓度增大，C错误；电池工作时阴离子OH－向负极迁移，D正确。

一次电池解题思路分析练1．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(

)A.Li为电池的正极B．电池工作时，Li＋向负极移动C．正极的电极反应式为FeS2＋4e－===Fe＋2S2－D．将熔融的LiCF3SO3改为LiCl的水溶液，电池性能更好【解析】根据电池反应式知，放电时Li失电子发生氧化反应，则Li是负极，电极反应式为Li－e－===Li＋，FeS2为正极，正极反应式为FeS2＋4e－===Fe＋2S2－。通过以上分析知，Li为电池负极，发生氧化反应，故A错误、C正确；放电时，阳离子Li＋向正极移动，故B错误；将熔融的LiCF3SO3改为LiCl的水溶液，Li和水发生氧化还原反应生成氢气，所以不能将熔融的LiCF3SO3改为LiCl的水溶液，故D错误。C练2．普通锌锰干电池的简图如图所示，该电池工作时的总反应为Zn＋2NH4＋＋2MnO2===[Zn(NH3)2]2＋＋Mn2O3＋H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是(

)A.当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原B．电池负极反应式为2MnO2＋2NH4＋＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2OC．原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极D．外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小6.5g【解析】普通锌锰干电池是一次电池，不能充电复原，A项错误；根据原电池工作原理，负极失电子，B项错误；由负极的电极反应式可知，每通过0.1mol电子，消耗锌的质量是65g·mol－1×0.1mol/2＝3.25g，D项错误。C突破点2：可充电电池[知识对接]

四方面突破可充电电池[例题2]以柏林绿Fe[Fe(CN)6]为代表的新型可充电钠离子电池，其放电工作原理如图所示。下列说法错误的是(

)A．放电时，Na＋由右室移向左室B．放电时，Mg箔为负极，该电极发生氧化反应C．充电时，阳极反应式为Na2Fe[Fe(CN)6]－2e－===Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋D．用铅蓄电池为该电池充电时，当有0.2mol电子转移时，Pb电极质量减少20.7gD新型电池充电分析①充电时阴极的电极反应式是该电池放电时的负极反应式的“逆反应”。②充电时阳极的电极反应式是该电池放电时的正极反应式的“逆反应”。二次电池充电时的电极连接突破点3：新型燃料电池[知识对接]解答新型燃料电池题目的思维模型

[例题3]利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV2＋/MV＋在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是(

)A．相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B．阴极区，在氢化酶作用下发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋C．正极区，固氮酶为催化剂，N2发生还原反应生成NH3D．电池工作时质子通过交换膜由负极区向正极区移动B

[A项，该反应中，可产生电流，反应条件比较温和，没有高温、高压条件，正确；B项，该生物燃料电池中，左端电极反应式为MV＋－e－===MV2＋，则左端电极是负极，应为负极区，在氢化酶作用下，发生反应H2＋2MV2＋===2H＋＋2MV＋，错误；C项，右端电极反应式为MV2＋＋e－===MV＋，是正极，在正极区N2得到电子生成NH3，发生还原反应，正确；D项，原电池中，内电路中H＋通过交换膜由负极区向正极区移动，正确。]【点睛笔】电极协同反应(1)电极反应的产物，再与电解质溶液反应的情况，形成电极反应与协同反应的多步反应，通常发生在电极的一个区域。(2)要分清三种反应：①电极反应，②电极区反应，③总反应。突破点4：其他高效、环保型电池[知识对接]此类题目主要考查考生阅读相关材料、结合图示等综合分析的能力、知识的迁移应用能力，做题时注意提炼化合价变化、电极材料、电解质等关键信息。【典例4】科学家近年发明了一种新型Zn－CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料。放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是(

)A.放电时，负