2021版高考化学一轮复习选考题型突破系列七课件苏教版 22页

选考题型突破系列 ( 七 ) 新型电源的解题策略 ( 选择题 ) 【 题型特点 】 1. 试题特点 : 与生产、生活及新科技等相联系尤为突出 , 题材广、信息新、陌生度大 , 具有一定的难度。 2. 考查能力 : 阅读相关材料、提炼关键信息或结合图示等综合分析的能力、知识迁移应用的能力。 3. 考查知识 : 理解和灵活运用原电池原理及得失电子守恒原理。 4. 考查角度 : 电极正、负极的判断 , 电极产物的判断 , 溶液 pH 变化的判断 , 电池充、放电电极反应式的书写 , 电子 ( 电流 ) 方向的判断 , 离子移动方向的判断 , 有关计算。 【 典题示例 】 【 典例 1】 (2018· 浙江 4 月学考真题 ) 锂 (Li)- 空气电池的工作原理如图所示。下列说法不正确的是 ( 　　 ) A. 金属锂作负极 , 发生氧化反应 B.Li + 通过有机电解质向水溶液处移动 C. 正极的电极反应 :O 2 +4e - ==== 2O 2- D. 电池总反应 :4Li+O 2 +2H 2 O ==== 4LiOH 【 解题思路 】 (1) 锂为活泼金属作原电池的负极 , 发生氧化反应。 (2) 原电池中 , 阳离子向电极的正极移动。 (3) 正极的介质为电解质水溶液 , 不会有 O 2- 的存在。 【 解析 】 选 C 。锂 (Li)- 空气电池 , 锂作负极 , 空气作正极 , 负极反应为 Li-e - ==== Li + , 正极反应为 O 2 +4e - +2H 2 O ==== 4OH - , 总反应为 4Li+O 2 +2H 2 O ==== 4LiOH 。在电池中阳离子向正极移动 , 阴离子向负极移动 , 所以 A 、 B 、 D 正确 ,C 错误。正极电解质为水溶液 , 不是熔融金属氧化物。 【 典例 2】 金属 (M)- 空气电池的工作原理如图所示。下 列说法不正确的是 世纪金榜导学号 ( 　　 ) A. 金属 M 作电池负极 B. 电解质是熔融的 MO C. 正极的电极反应 :O 2 +2H 2 O +4e - ==== 4OH - D. 电池反应 :2M+O 2 +2H 2 O ==== 2M(OH) 2 【 解析 】 选 B 。金属 (M)- 空气电池中 M 失电子作负极 , 故 A 正确 ; 根据传递 M 2+ 和 OH - , 可知电解质是熔融的 M(OH) 2 , 故 B 错误 ; 空气中的氧气得电子作正极 , 电极反应 O 2 +2H 2 O +4e - ==== 4OH - , 故 C 正确 ; 电池总反应为 2M+O 2 +2H 2 O ==== 2M(OH) 2 , 故 D 正确。 【 类题通法 】 新型电池工作原理综合应用 (1) 正、负极的判断。 (2)“ 放电”时正极、负极电极反应式的书写。 ①首先分析物质得失电子的情况。 ②然后再考虑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。 ③对于较为复杂的电极反应 , 可以利用“总反应式 - 较简单一极的电极反应式 = 较复杂一极的电极反应式”的方法解决。 (3)“ 充电”时阴极、阳极的判断。 ①首先应搞明白原电池放电时的正、负极。 ②再根据电池充电时阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析。 ③电极反应式 : 放电时的负极与充电时的阴极、放电时的正极与充电时的阳极分别互逆。 【 类题试解 】 1. 如图是镁 - 空气燃料电池工作原理示意图 , 电池总反应为 2Mg+O 2 +2H 2 O ==== 2Mg(OH) 2 。下列有关该电池的说法正确的是 ( 　　 ) A.a 极为负极 , 发生还原反应 B.b 电极上电极反应 :O 2 +2H 2 O+4e - ==== 4OH - C. 工作时电子由 b 极经外电路流向 a 极 D. 该装置实现了电能转化成化学能 【 解析 】 选 B 。通入空气的一极 b 为原电池的正极 , 则 a 为负极 , 发生氧化反应 ,A 错误 ; 该电池的正极反应式为 O 2 +2H 2 O+4e - ==== 4OH - ,B 正确 ; 电子从负极 a 沿导线流向正极 b,C 错误 ; 该电池为燃料电池 , 是将化学能转化为电能的装置 ,D 错误。 2. 我国科研人员研制出一种室温“可呼吸” Na-CO 2 电池。 放电时该电池“吸入” CO 2 , 充电时“呼出” CO 2 。吸入 CO 2 时 , 其工作原理如图所示。吸收的全部 CO 2 中 , 有 转化为 Na 2 CO 3 固体沉积在多壁碳纳米管 (MWCNT) 电极表 面。下列说法正确的是 世纪金榜导学号 ( 　　 ) A.“ 吸入” CO 2 时 , 钠箔为正极 B.“ 呼出” CO 2 时 ,Na + 向多壁碳纳米管电极移动 C.“ 吸入” CO 2 时的正极反应 :4Na + + 3CO 2 +4e - ==== 2Na 2 CO 3 +C D. 标准状况下 , 每“呼出” 22.4 L CO 2 , 转移电子 0.75 mol 【 解析 】 选 C 。“吸入” CO 2 时 , 是原电池 , 根据图示 , 钠 变成了 Na + , 被氧化 , 钠箔为负极 , 故 A 项错误 ;“ 呼出” CO 2 时 , 是电解池 , 阳离子向阴极移动 ,Na + 向钠箔电极移 动 , 故 B 项错误 ; 放电时该电池“吸入” CO 2 , 吸收的 CO 2 有 转化为 Na 2 CO 3 固体 , 有 转化为 C, 正极应 :4Na + +3CO 2 +4e - ==== 2Na 2 CO 3 +C, 故 C 项正确 ; 标准状况下 ,22.4 L CO 2 的物质的量为 1 mol, 根据 2Na 2 CO 3 +C-4e - ==== 4Na + +3CO 2 ↑, 可知每“呼出” 1 mol CO 2 , 转移电子 mol, 故 D 项错误。 【 加固训练 】 可用于电动汽车的铝 - 空气燃料电池 , 通常以 NaCl 溶液 或 NaOH 溶液为电解质溶液 , 铝合金为负极 , 空气电极为 正极。下列说法正确的是 ( 　　 ) A. 以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解质溶液时 , 正极反应都 为 O 2 +2H 2 O+4e - ==== 4OH - B. 以 NaOH 溶液为电解质溶液时 , 负极反应为 Al+3OH - -3e - ==== Al(OH) 3 ↓ C. 以 NaOH 溶液为电解质溶液时 , 电池在工作过程中电解质溶液的 pH 保持不变 D. 电池工作时 , 电子通过外电路从正极流向负极 【 解析 】 选 A 。正极 O 2 得电子 , 溶液显碱性或中性时 , 正 极反应都为 O 2 +2H 2 O+4e - ==== 4OH - ,A 项正确 ; 铝作负极 , 在碱性溶液 (NaOH) 中的负极反应为 Al+4OH - -3e - ==== Al +2H 2 O,B 项错误 ; 在碱性电解质溶液中总的电池反 应式为 4Al+3O 2 +4OH - ==== 4Al +2H 2 O, 溶液 pH 降低 ,C 项错误 ; 电池工作时 , 电子从负极流向正极 ,D 项错误。