解题技能___新型化学电源的高考命题角度及解题指导1.ppt

解题技能解题技能 9.9.新型化学电源的高考新型化学电源的高考 命题角度及解题指导命题角度及解题指导章末考能特训高高考考中中的的新新型型电电池池，有有“氢氢镍镍电电池池”、“高高铁铁电电池池”、“锌锌阿阿萨萨德德啊啊池池”、我我国国首首创创的的“海海洋洋电电池池”、“燃燃料料电电池池”（如如新新型型细细菌菌燃燃料料电电池池、氢氢氧氧燃燃料料电电池池、丁丁烷烷燃燃料料电电池池、甲甲醇醇质质子子交交换换膜膜燃燃料料电电池池、COCO燃燃料料电电池池）、“锂锂离离子子电电池池”、“银银锌锌电电池池”、“纽纽扣扣电电池池”等等。这这些些电电池池一一般般具具有有高高能能环环保保、经经久久耐耐用用、电电压压稳稳定定、比比能能量量（单单位位质质量量释释放的能量）高等特点。放的能量）高等特点。取取材材于于这这些些知知识识点点的的试试题题，由由于于题题材材广广、信信息息新新、陌陌生生度度大大，所所以以，大大多多数数考考生生对对这这类类试试题题感感到到难难，而而难难在在何何处处又又十十分分迷迷茫茫。实实际际上上这这些些题题目目主主要要考考查查的的是是学学生生迁迁移移应应用用的的能能力力。具具体体有有以以下下几几种种考考查角度：查角度：角度一角度一 新型电池新型电池“放电放电”时正极、负极的判断时正极、负极的判断 【知知识识基基础础】在在Zn-CuZn-Cu原原电电池池中中，较较活活泼泼的的金金属属材材料料作作负负极极，较较不不活活泼泼的的金金属属材材料料或或非非金金属属材材料料作作正正极。负极：极。负极：Zn-2eZn-2e-ZnZn2+2+；正极：；正极：2H2H+2e+2e-H H2 2。【解题指导解题指导】新型电池中新型电池中 负极材料负极材料 正极材料正极材料 元素化合价升高的物质元素化合价升高的物质发生氧化反应的物质发生氧化反应的物质元素化合价降低的物质元素化合价降低的物质发生还原反应的物质发生还原反应的物质 【典典例例导导析析1 1】被被称称之之为为“软软电电池池”的的纸纸质质电电池池，采采用用一一个个薄薄层层纸纸片片作作为为传传导导体体，在在其其一一边边镀镀锌锌，而而在在其其另另一一边边镀镀二二氧氧化化锰锰。在在纸纸内内的的离离子子“流流过过”水水和和氧氧 化化 锌锌 组组 成成 的的 电电 解解 液液。电电 池池 总总 反反 应应 为为Zn+2MnOZn+2MnO2 2+H+H2 2O O ZnO+2MnO(OH)ZnO+2MnO(OH)。下列说。下列说法正确的是法正确的是（）A.A.该电池的正极为锌该电池的正极为锌B.B.该电池反应中二氧化锰起催化剂作用该电池反应中二氧化锰起催化剂作用C.C.当当0.1 mol Zn0.1 mol Zn完全溶解时，流经电解液的电子个完全溶解时，流经电解液的电子个 数为数为1.2041.20410102323D.D.电池正极反应式为电池正极反应式为2MnO2MnO2 2+2e+2e-+2H+2H2 2O O 2MnO(OH)+2OH 2MnO(OH)+2OH-解析解析 由总反应式可知由总反应式可知,二氧化锰为氧化剂而不是催二氧化锰为氧化剂而不是催化剂，锌为还原剂，应为原电池的负极，化剂，锌为还原剂，应为原电池的负极，A A、B B错；错；电子只能经外电路流动，而不能在电解液中流动，电子只能经外电路流动，而不能在电解液中流动，电解液内电流的形成是由于阴、阳离子的定向移电解液内电流的形成是由于阴、阳离子的定向移动，动，C C错；电池负极反应式为错；电池负极反应式为Zn-2eZn-2e-+H+H2 2O O ZnO+2HZnO+2H+,用总反应式减去负极反应式得正极反应式用总反应式减去负极反应式得正极反应式为为2MnO2MnO2 2+2e+2e-+2H+2H2 2O O 2MnO(OH)+2OH 2MnO(OH)+2OH-。答案答案D D角度二角度二 新型电池新型电池“放电放电”时正极、负极上电极反应时正极、负极上电极反应 式的书写式的书写【知识基础知识基础】铅蓄电池铅蓄电池Pb-PbOPb-PbO2 2(H(H2 2SOSO4 4溶液溶液)电极反应的书写：电极反应的书写：负极：负极：Pb-2ePb-2e-PbPb2+2+;PbPb2+2+SO +SO PbSO PbSO4 4。把二者合起来，即负极反应式：把二者合起来，即负极反应式：Pb-2ePb-2e-+SO+SOPbSOPbSO4 4。正极：正极：PbOPbO2 2得电子变为得电子变为PbPb2+2+，PbOPbO2 2+2e+2e-+4H+4H+PbPb2+2+2H+2H2 2O O；PbPb2+2+跟跟SO SO 结合生成结合生成PbSOPbSO4 4，PbPb2+2+SO+SO PbSO PbSO4 4。把二者合起来，即正极反应式：。把二者合起来，即正极反应式：PbOPbO2 2+2e+2e-+4H+4H+SO+SOPbSOPbSO4 4+2H+2H2 2O O。总反应式总反应式=正极反应式正极反应式+负极反应式，即：负极反应式，即：PbOPbO2 2+Pb+4H+Pb+4H+2SO 2PbSO+2SO 2PbSO4 4+2H+2H2 2O O。【解题指导解题指导】首先分析物质得失电子的情况，然后再考虑电极反首先分析物质得失电子的情况，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。应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。对于较为复杂的电极反应，可以利用总反应对于较为复杂的电极反应，可以利用总反应-较简单较简单一极电极反应式一极电极反应式=较复杂一极电极反应式的方法解决。较复杂一极电极反应式的方法解决。【典例导析典例导析2 2】（20092009广东，广东，1414）可用于电动汽车可用于电动汽车的铝的铝-空气燃料电池，通常以空气燃料电池，通常以NaClNaCl溶液或溶液或NaOHNaOH溶液溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。下列说法正确的是说法正确的是（）A.A.以以NaClNaCl溶液或溶液或NaOHNaOH溶液为电解液时，正极反应溶液为电解液时，正极反应 都为：都为：O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-4OH 4OH-B.B.以以NaOHNaOH溶液为电解液时，负极反应为溶液为电解液时，负极反应为Al+3OHAl+3OH-3e-3e-Al(OH)Al(OH)3 3C.C.以以NaOHNaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电溶液为电解液时，电池在工作过程中电 解液的解液的pHpH保持不变保持不变D.D.电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极解析解析 电池工作时，正极上电池工作时，正极上O O2 2得到电子被还原，电极得到电子被还原，电极反应为：反应为：O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-4OH4OH-,A,A正确；电解液为正确；电解液为NaOHNaOH溶液时，在负极上产生的是溶液时，在负极上产生的是NaAlONaAlO2 2而不是而不是l(OH)l(OH)3 3,B,B错误；电池的总反应为：错误；电池的总反应为：4Al+3O4Al+3O2 2+4NaOH+4NaOH 4NaAlO 4NaAlO2 2+2H+2H2 2O,O,消耗消耗NaOHNaOH，pHpH减小减小;电池工作电池工作时，电子通过外电路由负极流向正极时，电子通过外电路由负极流向正极。答案答案 A A角度三角度三 新型电池新型电池“充电充电”时阴极、阳极的判断时阴极、阳极的判断【知知识识基基础础】充充电电的的实实质质就就是是把把放放电电时时发发生生的的变变化化再再复原的过程。如铅蓄电池：复原的过程。如铅蓄电池：首首先先应应搞搞明明白白原原电电池池放放电电时时的的正正、负负极极，再再根根据据电电池池充充电电时时，阳阳极极接接正正极极，阴阴极极接接负负极极的的原原理理，进进行行分析。分析。【解题指导解题指导】【典例导析典例导析3 3】（20092009浙江理综，浙江理综，1212）市场上经常市场上经常见到的标记为见到的标记为Li-ionLi-ion的电池称为的电池称为“锂离子电池锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导属锂的载体），电解质为一种能传导LiLi+的高分子的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：材料。这种锂离子电池的电池反应式为：Li+2LiLi+2Li0.350.35NiONiO2 2 2Li2Li0.850.85NiONiO2 2下列说法不正确的是下列说法不正确的是（）A.A.放电时，负极的电极反应式：放电时，负极的电极反应式：Li-eLi-e-Li Li+B.B.充电时，充电时，LiLi0.850.85NiONiO2 2既发生氧化反应又发生还原既发生氧化反应又发生还原 反应反应C.C.该电池不能用水溶液作为电解质该电池不能用水溶液作为电解质D.D.放电过程中放电过程中LiLi+向负极移动向负极移动解析解析 A A项，项，LiLi从零价升至正价，失去电子，作为负从零价升至正价，失去电子，作为负极，正确；极，正确；B B项，反应逆向进行时，反应物只有一项，反应逆向进行时，反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反应又发生还原反应，正确；应又发生还原反应，正确；C C项，由于项，由于LiLi可以与水反可以与水反应，故应为非水材料，正确；应，故应为非水材料，正确；D D项，原电池中阳离子项，原电池中阳离子应迁移至正极失电子，故错。应迁移至正极失电子，故错。答案答案 D D角度四角度四 新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移 动方向的判断动方向的判断【知识基础知识基础】原电池中，阳离子移向正极，阴离子原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，如移向负极，如Zn-CuZn-Cu（稀（稀H H2 2SOSO4 4）电池中：）电池中：H H+移向移向CuCu极；极；SO SO 移向移向ZnZn极。电解池中，阳离子移向阴极。电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，符合带电微粒在电场中的运极，阴离子移向阳极，符合带电微粒在电场中的运动规律。动规律。首先应分清电池是放电还是充电；再判断出正、负首先应分清电池是放电还是充电；再判断出正、负极或阴、阳极，进而即可确定离子的移动方向。极或阴、阳极，进而即可确定离子的移动方向。【解题指导解题指导】【典例导析典例导析4 4】（20082008广东，广东，1616改编）改编）LiFePOLiFePO4 4电池具有稳电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：电池反应为：FePOFePO4 4+Li LiFePO+Li LiFePO4 4,电池的正极材电池的正极材料是料是LiFePOLiFePO4 4，负极材料是石墨，含，负极材料是石墨，含LiLi+导电固体为导电固体为电解质。下列有关电解质。下列有关LiFePOLiFePO4 4电池说法不正确的是（电池说法不正确的是（）A.A.可加入硫酸以提高电解质的导电性可加入硫酸以提高电解质的导电性B.B.放电时电池内部放电时电池内部LiLi+向正极移动向正极移动C.C.充电过程中，电池正极材料的质量减少充电过程中，电池正极材料的质量减少D.D.放电时电池正极反应为：放电时电池正极反应为：FePOFePO4 4+Li+Li+e+e-LiFePOLiFePO4 4解析解析 由于由于LiLi能和稀能和稀H H2 2SOSO4 4、H H2 2O O反应反应,因此电解质不因此电解质不能用硫酸；放电过程为原电池原理，在原电池中，能用硫酸；放电过程为原电池原理，在原电池中，阴离子向着负极移动，阳离子向着正极移动；充电阴离子向着负极移动，阳离子向着正极移动；充电过程是电解的过程过程是电解的过程,电解池的阳极失电子电解池的阳极失电子,即即LiFePOLiFePO4 4-e-e-LiLi+FePO+FePO4 4，因此阳极材料（，因此阳极材料（LiFePOLiFePO4 4）质量）质量会减少；将电解池阳极反应倒过来就是原电池的正会减少；将电解池阳极反应倒过来就是原电池的正极反应。综合上述分析可知极反应。综合上述分析可知D D正确。正确。答案答案 D D迁移应用迁移应用3.3.（20092009四四川川，2929）新新型型锂锂离离子子电电池池在在新新能能源源的的开开发发中中占占有有重重要要地地位位，可可用用作作节节能能环环保保电电动动汽汽车车的的动动力力电电池池。磷磷酸酸亚亚铁铁锂锂（LiFePOLiFePO4 4）是是新新型型锂锂离离子子电电池的首选电极材料，它的制备方法如下：池的首选电极材料，它的制备方法如下：方方法法一一：将将碳碳酸酸锂锂、乙乙酸酸亚亚铁铁(CH(CH3 3COO)COO)2 2FeFe、磷磷酸酸二二氢氢铵铵按按一一定定比比例例混混合合、充充分分研研磨磨后后，在在800800左左右右、惰惰性性气气体体氛氛围围中中煅煅烧烧制制得得晶晶态态磷磷酸酸亚亚铁锂铁锂,同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。方方法法二二：将将一一定定浓浓度度的的磷磷酸酸二二氢氢铵铵、氯氯化化锂锂混混合合溶溶液液作作为为电电解解液液，以以铁铁棒棒为为阳阳极极，石石墨墨为为阴阴极极，电电解解析析出出磷磷酸酸亚亚铁铁锂锂沉沉淀淀。沉沉淀淀经经过过滤滤、洗洗涤涤、干干燥燥，在在800800左左右右、惰惰性性气气体体氛氛围围中中煅煅烧烧制制得得晶晶态态磷磷酸酸亚铁锂。亚铁锂。在锂离子的电池中，需要一种有机聚合物作为正、在锂离子的电池中，需要一种有机聚合物作为正、负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一（用之一（用MM表示）的结构简式如下：表示）的结构简式如下：请回答下列问题：请回答下列问题：（1 1）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在）上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必须在惰性气体氛围中进行。其原因是惰性气体氛围中进行。其原因是 。（2 2）在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、）在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有乙酸外，还有、（填化学（填化学式）生成。式）生成。（3 3）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应）在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为式为 。（4 4）写出）写出MM与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式：。（5 5）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸）已知该锂离子电池在充电过程中，阳极的磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极的电极反应式为应式为 。解析解析 （1 1）LiFePOLiFePO4 4中有中有FeFe2+2+，FeFe2+2+容易被氧化，所以容易被氧化，所以制备制备LiFePOLiFePO4 4时要在无氧条件下操作。时要在无氧条件下操作。（2 2）根据信息给定的方法一所发生的反应中的反应）根据信息给定的方法一所发生的反应中的反应物和部分生成物，再根据元素守恒，可写出该反应物和部分生成物，再根据元素守恒，可写出该反应的化学方程式：的化学方程式：LiLi2 2COCO3 3+2(CH+2(CH3 3COO)COO)2 2Fe+2NHFe+2NH4 4H H2 2POPO4 4 2LiFePO2LiFePO4 4+4CH+4CH3 3COOH+2NHCOOH+2NH3 3+H+H2 2O+COO+CO2 2。（3 3）方法二中，阳极）方法二中，阳极FeFe放电生成放电生成FeFe2+2+，FeFe2+2+再与再与H H2 2PO PO 、LiLi+反应生成反应生成LiFePOLiFePO4 4。（5 5）该锂离子电池在充电过程中，阳极的）该锂离子电池在充电过程中，阳极的LiFePOLiFePO4 4生成生成FePOFePO4 4,则该电池放电时正极的反应是则该电池放电时正极的反应是FePOFePO4 4生成生成LiFePOLiFePO4 4,其电极反应式是其电极反应式是FePOFePO4 4+Li+Li+e+e-LiFePOLiFePO4 4。答案答案（1 1）为防止亚铁化合物被氧化）为防止亚铁化合物被氧化（2 2）COCO2 2H H2 2O ONHNH3 3（3 3）Fe+HFe+H2 2PO +LiPO +Li+-2e-2e-LiFePO LiFePO4 4+2H+2H+（4 4）（5 5）FePOFePO4 4+Li+Li+e+e-LiFePO LiFePO4 4电电化化学学原原理理在在生生产产、生生活活中中的的应应用用非非常常广广泛泛，在在化化学学实实验验中中的的作作用用亦亦不不可可低低估估。如如改改变变反反应应速速率率、制制备备通通常常方方法法难难以以制制备备的的物物质质等等很很多多方方面面，现现分分别别列举如下：列举如下：应用一应用一 加快氧化还原反应的速率加快氧化还原反应的速率 一一个个自自发发进进行行的的氧氧化化还还原原反反应应，设设计计成成原原电电池池时时反反应应速速率率增增大大。如如实实验验室室制制H H2 2时时，在在ZnZn与与稀稀H H2 2SOSO4 4反反应应时时加加入入少少量量CuSOCuSO4 4溶溶液液，就就能能使使产产生生H H2 2的反应速率加快。的反应速率加快。实验突破实验突破9.9.电化学原理在实验中的应用电化学原理在实验中的应用 应用二应用二 比较金属活动性的强弱比较金属活动性的强弱 两两种种金金属属分分别别做做原原电电池池的的两两极极时时，一一般般作作负负极极的金属比作正极的金属活泼。的金属比作正极的金属活泼。应用三应用三 制备通常方法难以制备的物质制备通常方法难以制备的物质 电电解解是是最最强强有有力力的的氧氧化化还还原原手手段段，可可以以制制备备F F2 2等等氧氧化化性性很很强强的的物物质质，也也可可以以制制备备NaNa、MgMg、AlAl等等还还原性很强的物质等。原性很强的物质等。应用四应用四 利用有关量的关系进行某些测量或测定利用有关量的关系进行某些测量或测定 可可以以利利用用电电子子与与物物质质间间的的关关系系测测元元素素的的相相对对原原子质量、阿伏加德罗常数等。子质量、阿伏加德罗常数等。【典例导析典例导析1】下图下图、分别是甲、乙两组同学分别是甲、乙两组同学将将反反应应AsOAsO +2I+2I-+2H+2H+AsOAsO +I+I2 2+H+H2 2O O设设计计成成的的原电池原电池装置，其中装置，其中C C1 1、C C2 2均为碳棒。甲组向图均为碳棒。甲组向图烧杯中逐烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图滴加入适量浓盐酸；乙组向图B B烧杯中逐滴加入烧杯中逐滴加入适量适量40%40%NaOHNaOH溶液。溶液。下列叙述正确的是下列叙述正确的是（）A.A.甲组操作时，微安表指针发生偏转甲组操作时，微安表指针发生偏转B.B.甲组操作时，溶液颜色不变甲组操作时，溶液颜色不变C.C.乙组操作时，乙组操作时，C C2 2作正极作正极D.D.乙组操作时，乙组操作时，C C1 1上发生的电极反应式为上发生的电极反应式为I I2 2+2e+2e-2I2I-解析解析 甲组操作时发生的反应为甲组操作时发生的反应为AsOAsO +2I +2I-+2H+2H+AsOAsO +I +I2 2+H+H2 2O O，有碘单质生成，因此溶液的颜色变，有碘单质生成，因此溶液的颜色变深，但装置构成的原电池中两极直接接触（一极是深，但装置构成的原电池中两极直接接触（一极是AsOAsO /AsOAsO ，另一极是，另一极是I I2 2/I/I-），呈短路状态，因此），呈短路状态，因此微安表中无电流通过，微安表中无电流通过，A A、B B错；乙组操作时，由错；乙组操作时，由于向图于向图B B烧杯中逐滴加入烧碱，此时原电池发生的烧杯中逐滴加入烧碱，此时原电池发生的反应为反应为AsOAsO +I +I2 2+H+H2 2O OAsOAsO +2I +2I-+2H+2H+，此时，此时C C2 2棒上发生氧化反应，作负极，棒上发生氧化反应，作负极，C C1 1棒上发生还原反棒上发生还原反应，作正极，电极反应式为应，作正极，电极反应式为I I2 2+2e+2e-2I2I-。答案答案 D D迁移应用迁移应用1.1.某某校校化化学学研研究究性性学学习习小小组组欲欲设设计计实实验验验验证证FeFe、CuCu的的金金属属活活动动性性，他他们们提提出出了了以以下下两两种种方方案案。请请你你帮帮助助他们完成有关实验项目：他们完成有关实验项目：方方案案:有有人人提提出出将将大大小小相相等等的的铁铁片片和和铜铜片片，分分别别同同时时放放入入稀稀硫硫酸酸（或或稀稀盐盐酸酸）中中，观观察察产产生生气气泡泡的的快快慢慢，据据此此确确定定它它们们的的活活动动性性。该该原原理理的的离离子子方方程程式为式为。方方案案：有有人人利利用用FeFe、CuCu作作电电极极设设计计成成原原电电池池，以以确确定定它它们们的的活活动动性性。试试在在下下面面的的方方框框内内画画出出原原电电池池装装置置图图，标标出出原原电电池池的的电电极极材材料料和和电电解解质质溶溶液液，并写出电极反应式。并写出电极反应式。正极反应式：正极反应式：；负极反应式：负极反应式：。方案方案.结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验结合你所学的知识，帮助他们再设计一个验证证FeFe、CuCu活动性的简单实验方案（与方案活动性的简单实验方案（与方案、不不能雷同）：能雷同）：，用离子方程式表示其反应原理：用离子方程式表示其反应原理：。解解析析 比比较较或或验验证证金金属属活活动动性性方方案案有有很很多多，可可以以利利用用金金属属与与酸酸反反应应的的难难易易来来判判断断或或验验证证；也也可可以以利利用用原原电电池池原原理理，负负极极是是较较活活泼泼的的金金属属；也也可可以以利利用用金金属单质间的置换反应来完成。属单质间的置换反应来完成。答案答案 方案方案:Fe+2H:Fe+2H+FeFe2+2+H+H2 2方案方案:2H2H+2e+2e-H H2 2Fe-2eFe-2e-Fe Fe2+2+方方案案:把把铁铁片片插插入入CuSOCuSO4 4溶溶液液中中，一一段段时时间间后后，观观察铁片表面是否生成红色物质察铁片表面是否生成红色物质Fe+CuFe+Cu2+2+Cu+FeCu+Fe2+2+2.2.（1 1）将将锌锌片片和和银银片片浸浸入入稀稀硫硫酸酸中中组组成成原原电电池池，两两电极间连接一个电流计。电极间连接一个电流计。锌片上发生的电极反应：锌片上发生的电极反应：；银片上发生的电极反应：银片上发生的电极反应：。（2 2）若若该该电电池池中中两两电电极极的的总总质质量量为为60 60 g g，工工作作一一段段时时间间后后，取取出出锌锌片片和和银银片片洗洗净净干干燥燥后后称称重重，总总质质量量为为47 g47 g，试计算：，试计算：产生氢气的体积（标准状况）；产生氢气的体积（标准状况）；若若已已知知电电子子电电荷荷为为1.601.601010-19-19 C C，通通过过导导线线的的电电量为量为3.853.8510104 4 C C，试计算阿伏加德罗常数，试计算阿伏加德罗常数N NA A。解析解析 （1 1）锌片与银片和稀硫酸构成原电池）锌片与银片和稀硫酸构成原电池,锌片为锌片为负极，发生氧化反应：负极，发生氧化反应：Zn-2eZn-2e-ZnZn2+2+;银片为正极银片为正极,发生还原反应：发生还原反应：2H2H+2e+2e-H H2 2 。（2 2）锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗锌片与银片减少的质量等于生成氢气所消耗的锌的质量，设产生的氢气体积为的锌的质量，设产生的氢气体积为x x。Zn+2HZn+2H+ZnZn2+2+H+H2 265 g65 g 22.4 L 22.4 L60 g-47 g=13 g 60 g-47 g=13 g x xx x=13 g=13 g22.4 L22.4 L65 g=4.4865 g=4.48 L L反应消耗的锌为反应消耗的锌为:13 g:13 g65 g/mol=0.20 mol65 g/mol=0.20 mol1 mol Zn1 mol Zn变为变为ZnZn2+2+时，转移时，转移2 mol e2 mol e-，则通过的电量可，则通过的电量可表示为：表示为：0.20 mol0.20 mol2 2N NA A1.601.601010-19-19 C=3.85 C=3.8510104 4 C C解之得：解之得：N NA A=6.02=6.0210102323 mol mol-1-1。答案答案 （1 1）Zn-2eZn-2e-Zn Zn2+2+2H 2H+2e+2e-H H2 2（2 2）4.48 L 4.48 L 6.026.0210102323 mol mol-1-11 1.（2 20 00 09 9浙浙 江江 理理 综综，1 12 2）市市场场上上经经常常见见到到的的标标 记记 为为 L Li i-i io on n的的 电电 池池 称称 为为“锂锂 离离 子子 电电 池池”。它它 的的负负极极材材料料是是金金属属锂锂和和碳碳的的复复合合材材料料（碳碳作作为为 金金属属锂锂的的载载体体），电电解解质质为为一一种种能能传传导导L Li i+的的 高高 分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为分子材料。这种锂离子电池的电池反应式为：Li+2LiLi+2Li0.350.35NiONiO2 2 2Li 2Li0.850.85NiONiO2 2 下列说法不正确的是下列说法不正确的是 ()A.A.放电时，负极的电极反应式放电时，负极的电极反应式：Li-eLi-e-Li Li+B.B.充电时，充电时，LiLi0.850.85NiONiO2 2既发生氧化反应又发生既发生氧化反应又发生 还原反应还原反应 C.C.该电池不能用水溶液作为电解质该电池不能用水溶液作为电解质 D.D.放电过程中放电过程中LiLi+向负极移动向负极移动放电放电充电充电易错题重练易错题重练解解析析 A A项项，L Li i从从零零价价升升至至正正价价，失失去去电电子子，作作为为负负极极，正正确确；B B项项，反反应应逆逆向向进进行行时时，反反应应物物只只有有一一种种，故故化化合合价价既既有有升升，又又有有降降，所所以以既既发发生生氧氧化化反反应应又又发发生生还还原原反反应应，正正确确；C C项项，由由于于L Li i可可以以与与水水反反应应，故故应应为为非非水水材材料料，正正确确；D D项项，原原电电池池中阳离子应迁移至正极失电子，故错中阳离子应迁移至正极失电子，故错。答案答案 D2.2.用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水（含用酸性氢氧燃料电池电解苦卤水（含ClCl-、BrBr-、NaNa+、MgMg2+2+）的装置如图所示（）的装置如图所示（a a、b b为石墨电为石墨电 极）。下列说法中，正确的是极）。下列说法中，正确的是 （）A.A.电池工作时，正极反应式为：电池工作时，正极反应式为：O O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e-4OH4OH-B.B.电解时，电解时，a a电极周围首先生成电极周围首先生成ClCl2 2C.C.电解时，电子流动路径是：负极电解时，电子流动路径是：负极外电路外电路阴阴 极极溶液溶液阳极阳极正极正极D.D.忽略能量损耗，当电池中消耗忽略能量损耗，当电池中消耗0.02 g H0.02 g H2 2时，时，b b极极 周围会产生周围会产生0.02 g H0.02 g H2 2解解析析 由由于于磷磷酸酸为为电电解解质质，电电池池的的正正极极反反应应为为：O O2 2+4 4H H+4 4e e-2 2H H2 2O O,A A错错；a a电电极极与与原原电电池池正正极极相相连连，为为电电解解池池的的阳阳极极，由由于于B Br r-还还原原性性强强于于C Cl l-，因因此此B Br r-先先放放电电，B B错错；电电解解时时，电电子子流流动动路路径径是是：负负极极阴阴极极，阳阳极极正正极极，电电子子不不能能从从溶溶液液中中通通过过，C C错错；根根据据通通过过的的电电子子守守恒恒，当当电电池池中中消消耗耗0.02 g H0.02 g H2 2时，时，b b极周围会产生极周围会产生0.02 g H0.02 g H2 2,D,D对。对。答案答案 D3 3.某某同同学学按按如如图图所所示示的的装装置置进进行行实实验验，A A、B B为为常常 见见金金属属，它它们们的的硫硫酸酸盐盐可可溶溶于于水水。当当K K闭闭合合 后后，在在交交换换膜膜处处 从从右右向向左左移移动动。下下列列分分 析不正析不正确的是确的是 （）A.A.溶液中溶液中c c(A(A2+2+)增大增大 B.BB.B的电极反应：的电极反应：B-2eB-2e-B B2+2+C.y C.y电极上有电极上有ClCl2 2产生，发生氧化反应产生，发生氧化反应 D.D.反应初期反应初期x x电极周围出现白色沉淀，随后沉淀电极周围出现白色沉淀，随后沉淀 消失消失解解析析 选选项项A A，当当K K闭闭合合后后，在在交交换换膜膜处处 从从右右向向左左移移动动，说说明明A A为为原原电电池池的的负负极极，该该极极的的金金属属A A失失去去电电子子：A A-2 2e e-A A2 2+，c c(A A2 2+)增增大大；选选项项B B，若金属，若金属B B是不活泼金属，溶液中的是不活泼金属，溶液中的B B2+2+获得电获得电子生子生成成B B。选项选项D D，x x电极为阴极，电极为阴极，y y电极为阳极，电极为阳极，电解初期，电解初期，AlClAlCl3 3溶液中的溶液中的H H2 2O O电离出的电离出的H H+在在x x电电极获得电子生成极获得电子生成H H2 2，同时生成，同时生成OHOH-，反应方程式，反应方程式为：为：2H2H2 2O+2eO+2e-H H2 2+2OH+2OH-，产生的，产生的OHOH-与与AlAl3+3+结合生成结合生成Al(OH)Al(OH)3 3沉淀。沉淀。答案答案 B4 4.日日常常生生活活中中常常用用的的普普通通锌锌-锰锰干干电电池池有有7 7种种物物 质质：N NH H3 3、MMn n2 2O O3 3、Z Zn nC Cl l2 2、MMn nO O2 2、N NH H4 4C Cl l、Z Zn n 和和H H2 2O O，它它们们分分别别是是锌锌-锰锰电电池池中中氧氧化化还还原原反反应应 的的反反应应物物和和生生成成物物，该该干干电电池池的的结结构构如如图图所所 示。下列说法正确的是示。下列说法正确的是 （）A.A.普通锌普通锌-锰干电池中电解质溶液为锰干电池中电解质溶液为ZnClZnCl2 2、MnClMnCl2 2B.B.石墨电极发生的反应为：石墨电极发生的反应为：2MnO2MnO2 2+2NH +2e+2NH +2e-MnMn2 2O O3 3+2NH+2NH3 3+H+H2 2O OC.C.放电时，放电时，NH NH 向负极移动向负极移动D.D.用该电池电解饱和用该电池电解饱和AlClAlCl3 3溶液，析出溶液，析出2.7 g Al2.7 g Al时时，溶解溶解9.75 g Zn9.75 g Zn解解析析 选选项项A A，题题目目提提供供的的7 7种种物物质质中中，只只有有N NH H4 4C Cl l和和Z Zn nC Cl l2 2是是可可溶溶性性的的,分分析析元元素素价价态态变变化化可可知知Z Zn n失失去去电电子子为为原原电电池池的的负负极极：Z Zn n-2 2e e-Z Zn n2 2+，所所以以电电池池中中电电解解质质溶溶液液为为N NH H4 4C Cl l；选选项项B B，石石墨墨为为正正极极材材料料，7 7种种物物质质中中，M Mn nO O2 2在在该该极极获获得得电电子子生生成成M Mn n2 2O O3 3:2 2M Mn nO O2 2+2 2N NH H +2 2e e-M Mn n2 2O O3 3+2 2N NH H3 3+H H2 2O O；选选项项C C，正正极极消消耗耗N NH H ，所所以以放放电电时时N NH H 向向正正极极移移动动；选选项项D D，根根据据离离子子的的放放电电能能力力，电电解解饱饱和和A Al lC Cl l3 3溶溶液液时时，首首先先是是H H+在在阴阴极极放放电电生生成成H H2 2，而而不不是析出是析出AlAl。答案答案 B5 5.L Li iF Fe eP PO O4 4电电池池具具有有稳稳定定性性高高、安安全全、对对环环境境友友好好 等等优优点点，可可用用于于电电动动汽汽车车。电电池池反反应应为为：F Fe eP PO O4 4+L Li i L Li iF Fe eP PO O4 4。电电池池的的正正极极材材料料是是 L Li iF Fe eP PO O4 4，负负极极材材料料是是石石墨墨，含含有有导导电电固固体体为为电电 解解质质。下下列列有有关关L Li iF Fe eP PO O4 4电电池池的的说说法法不不正正确确的的是是 ()A.A.可加入硫酸以提高电解质的导电性可加入硫酸以提高电解质的导电性 B.B.放电时电池内部放电时电池内部LiLi+向正极移动向正极移动 C.C.充电过程中，电池正极材料的质量减少充电过程中，电池正极材料的质量减少 D.D.放电时电池正极反应为：放电时电池正极反应为：FePOFePO4 4+Li+Li+e+e-LiFePOLiFePO4 4放电放电充电充电解解析析 由由于于L Li i能能和和稀稀H H2 2S SO O4 4、H H2 2O O反反应应，因因此此电电解解质质不不能能用用硫硫酸酸；放放电电过过程程为为原原电电池池原原理理，在在原原电电池池中中，阴阴离离子子向向着着负负极极移移动动，阳阳离离子子向向着着正正极极移移动动；充充电电过过程程是是电电解解的的过过程程，电电解解池池的的阳阳极极失失电电子子，即即L Li iF Fe eP PO O4 4-e e-L Li i+F Fe eP PO O4 4，因因此此阳阳极极材材料料（L Li iF Fe eP PO O4 4）质质量量会会减减少少；将将电电解解池池阳阳极极反反应应倒倒过过来来就就是是原原电电池池的的正正极极反反应应。综综合合上上述述分分析析可可知知B B、C C、D D正确。正确。答案答案 A1.1.电极方程式的书写电极方程式的书写 （1 1）铅蓄电池放电时，电流流入的极为）铅蓄电池放电时，电流流入的极为 极，极，其电极方程式为：其电极方程式为：。（2 2）氢氧燃料电池若用）氢氧燃料电池若用KOHKOH作电解质溶液，其作电解质溶液，其 负极反应式为负极反应式为 。（3 3）氢氧燃料电池若用）氢氧燃料电池若用H H2 2SOSO4 4作电解质溶液，作电解质溶液，其正极反应式为其正极反应式为 。（4 4）依据）依据CHCH4 4+2O+2O2 2 CO CO2 2+2H+2H2 2O O，利用，利用KOHKOH 溶液作电解质溶液制成燃料电池，则负极反应溶液作电解质溶液制成燃料电池，则负极反应 式为式为 。正正Pb-2ePb-2e-PbPb2+2+H H2 2-2e-2e-2H 2H+O O2 2+4e+4e-+2H+2H2 2O 4OHO 4OH-CHCH4 4-8e-8e-+8OH+8OH-COCO2 2 +4H+4H2 2O O答题规范答题规范 9 9电极方程式的书写规范电极方程式的书写规范（5 5）为为了了贯贯彻彻“绿绿色色环环保保”理理念念，某某汽汽车车尾尾气气研研究究小小组组根根据据汽汽油油（用用C C4 4H H1 1 0 0表表示示）燃燃料料电电池池的的工工作作原原理理（一一个个电电极极通通入入空空气气，另另一一个个电电极极通通入入汽汽油油蒸蒸气气，掺掺杂杂了了