第八章教案新型化学电源的高考命题角度及其解题策略 .docx

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1、精品名师归纳总结专题学案 40新型化学电源的高考命题角度及其解题策略高考中的新型电池，有“氢镍电池”、“高铁电池”、“锌锰 碱性电池”、我国首创的“海洋电池”、“燃料电池”如新型细菌燃料电池、氢氧燃料电池、丁烷燃料电池、甲醇质子交换膜燃料电池、 CO 燃料电池 、“锂离子电池”、“银锌电池”、“纽扣电池”等。这些电池一般具有高能环保、经久耐用、电压稳固、比能量单位质量释放的能量 高等特点。取材于这些学问点的试题，由于题材广、信息新、生疏度大，所以，大多数考生对这类试题感到难，而难在何处又非常迷茫。实际上这些题目主要考查的是同学迁移应用的才能。详细有以下几种考查角度：题型一新型电池“放电”时正极

2、、负极的判定知识基础可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在 Zn Cu 原电池中，较活泼的金属材料作负极，较不活泼的金属材料或非金属材料作正极。负2极： Zn 2e =Zn2。 正极： 2H 2e =H 。解题指导可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结新型电池中 错误.典例导悟1被称之为“软电池”的纸质电池，采纳一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在其另一边镀二氧化锰。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解液。电池总反应为Zn 2MnO2 H2O=ZnO 2MnOOH 。以下说法正确选项A该电池的正极为锌B该电池反应中二氧化锰起催化剂作用C当 0.1 mol Zn

3、完全溶解时，流经电解液的电子个数为1 2041023可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D 电池正极反应式为2MnO2 2e 2H2O=2MnOOH 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结听课记录：2OH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结题型二新型电池“放电”时正极、负极上电极反应式的书写知识基础铅蓄电池 Pb PbO2H2SO4 溶4液 电极反应的书写： 负极： Pb2e =Pb2 。Pb2 SO错误 . =PbSO 。把二者可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2合起来， 即负极反应式：Pb2eSO错误 .=PbSO4。可编辑资料 - - -

4、欢迎下载精品名师归纳总结正极 ： PbO2得电子变为Pb2 ： PbO 2e 4H =Pb2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结242H O。Pb2跟SO错误 .结合生成PbSO ： Pb2 SO错误 .=PbSO4。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结把 二者合起 来， 即正 极反 应式：PbO 2e 4H SO错误.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2=PbSO4 2H2O。总反应式正极反应式负极反应式，即：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2PbO Pb4H 2SO错误.=2PbSO4 2H2O。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名

5、师归纳总结解题指导第一分析物质得失电子的情形，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。对于较为复杂的电极反应，可以利用总反应较简洁一极电极反应式较复杂一极电极反应式的方法解决。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结典例导悟22021 广东， 14可用于电动汽车的铝 -空气燃料电池，通常以NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液， 铝合金为负极，空气电极为正极。以下说法正确选项可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A. 以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反应都为 2H2O 4e： O2=4OH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B.

6、 以NaOH溶液为电解液时， 负极反应为Al 3OH 3e可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=Al OH3C. 以 NaOH 溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的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听课记录： 题型三新型电池“充电”时阴极、阳极的判定可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结知识基础充电的实质就是把放电时发生的变化再复原的过程。如铅蓄电池：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解题指导第一应搞明白原电池放电时的正、负极，再依据电池充电时，阳极接正极，阴极接负极的原理，进行分析。典例导悟可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名

7、师归纳总结32021 浙江理综， 12市场上常常见到的标记为 Li- ion 的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料 碳作为金属锂的载体 ，电解质为一种能传导 Li的高分子材料 。这种锂离子电池的电池反应式为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Li2Li 0.35NiO2 放电充电2Li 0.85NiO 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结以下说法不正确选项 A. 放电时，负极的电极反应式： Li e =LiB. 充电时， Li 0.85NiO2 既发生氧化反应又发生仍原反应C. 该电池不能用水溶液作为电解质D. 放电过程中 Li向负极移动听课

8、记录：题型四新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断知识基础可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结原电池中，阳离子移向正极， 阴离子移向负极，如 Zn Cu稀 H2SO4电池中： H 移向 Cu 极。 SO 错误. 移向 Zn 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动规律。解题指导可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结第一应分清电池是放电仍是充电。再判定出正、负极或阴、阳极，进而即可确定离子的移动方向。典例导悟42021 安徽理综， 11某固体酸燃料电池以CaHSO4 固体为电解质传递 H，其基本结构见下图，可编辑资料 - - -

9、欢迎下载精品名师归纳总结电池总反应可表示为：2H2 O2=2H2O，以下有关说法正确选项A电子通过外电路从 b 极流向 a极可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Bb 极上的电极反应式为O2 2HO4e =4OH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2C每转移0.1 mol电子， 消耗1.12 L 的 H2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D H 由 a极通过固体酸电解质传递到 b 极听课记录：12021 课标全国卷， 11铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为 Fe Ni 2O3 3H2O=FeOH2 2NiOH 2以下有关该电池的说法不正确选项 可编辑

10、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A. 电池的电解液为碱性溶液，正极为Ni 2O3、负极为 Fe可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B. 电池放电时，负极反应为Fe2OH 2e =FeOH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2C. 电池充电过程中，阴极邻近溶液的pH 降低可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D. 电池充电时， 阳极反应为2Ni OH2 2OH2e=Ni 2O33H2O可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2. 2021 苏州调研 下图、分别是甲、乙两组同学将反应可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AsO错误.2I

11、 2H =AsO错误 . I2H2O设计成的原电池装置 ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结其中 C1、C2均为碳棒。甲组向图烧杯中逐滴加入适量浓盐酸。乙可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结组向图 B 烧杯中逐滴加入适量 40%NaOH 溶液。以下表达正确选项 A甲组操作时，微安表指针发生偏转B. 甲组操作时，溶液颜色不变C. 乙组操作时 ， C2作正极可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结D. 乙组操作时，C1 上发生的电极反应式为 I 2e=2I可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结23. 科学家胜利开发出便携式固体氧化物燃料电池，它以丙烷气体

12、为燃料。电池中的一极通入空气，另一极通入丙烷气体，电解质是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结固态氧化物，在熔融状态下能传导O2。以下对该燃料电池的说法不正确选项 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 在熔融电解质中， O2 由负极移向正极可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B该电池的总反应是 ：C3H8 5O2=3CO24H2OC电路中每通过 5 mol 电子，约有 5.6 L 标准状况下的丙烷被完全氧化D 通 入 丙 烷 的电 极 为 电 池负 极 ， 发 生的 电 极 反应为 ：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3822C H 20e

13、10O2 =3CO4H O可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4. 2021 江苏， 11下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。以下说法正确选项 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A. 该系统中只存在 3 种形式的能量转化可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结B. 装置Y 中负极的电极反应式为 ： O2 2H2O 4e =4OH可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结C. 装置 X 能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D. 装置 X 、Y 形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化题号1234答案5.2021 四川， 29新型锂离

14、子电池在新能源的开发中占有重要的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结位，可用作节能环保电动汽车的动力电池。磷酸亚铁锂LiFePO4是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结新型锂离子电池的首选电极材料，它的制备方法如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁CH 3COO2Fe、磷酸二氢铵按一可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结定比例混合、充分研磨后，在800左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。方法二：将肯定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解

15、读出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥，在800左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。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之一用 M 表示的结构简式如下：请回答以下问题：1上述两种方法制备磷酸亚铁锂的过程都必需在惰性气体氛围可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结中进行。其原因是 。2在方法一所发生的反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，仍有、填化学式 生成。3在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂的电极反应式为 。4写出 M 与足量氢氧化钠溶液反应的化学方程式： 。5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，就该电池放

16、电时正极的电极反应式为 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结专题学案 40新型化学电源的高考命题角度及其解题策略典例导悟1 D 由总反应式可知，二氧化锰为氧化剂而不是催化剂，锌为仍原剂，应为原电池的负极， A 、B 错。电子只能经外电路流淌， 而不能在电解液中流淌，电解液内电流的形成是由于阴、阳离子的定可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结向移动，C错。 电池负极反应式为Zn2e H2O=ZnO2H ，用可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结总反应减去负极反应式得正极反应式为2MnO22e 2H2O=2MnOOH 2OH 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

17、名师归纳总结2A电池工作时，正极上O2 得到电子被仍原，电极反应为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结O2 2H2O4e =4OH ， A正确。电解液为NaOH溶液时，在负可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结极上产生的是NaAlO 2 而不是AlOH3， B错误。电池的总反应为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4Al 3O2 4NaOH=4NaAlO 22H2O，消耗NaOH，pH减小。电池可编辑资料 - -

18、- 欢迎下载精品名师归纳总结工作时，电子通过外电路由负极流向正极。3DA 项， Li 从零价升至正价，失去电子，作负极，正确。B 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，所以既发生氧化反应又发生仍原反应，正确。C 项，由于 Li 可以与水反应，故应为非水材料，正确。 D 项，原电池中阳离子应迁移至正极，故错。 4D仍原剂在负极失电子，氧化剂在正极得电子，因此a 为负极， b 为正极。电子从负极经外电路流向正极。由于这是酸性电解可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结质，不行能生成OH ，正极反应：O24H 4e=2H2O。【专题集训区】可编辑资料 - - - 欢迎下

19、载精品名师归纳总结1 C 由铁镍蓄电池放电时的产物全部是碱可知，电解液为碱性溶液，放电时负极发生氧化反应，正极发生仍原反应，故Fe 为负可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结极， Ni 2O3 为正极， A正确。放电时，Fe 失电子被氧化，负极反应为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fe 2OH 2e =FeOH2， B 正确。充电时，阴极发生仍原反可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结应，电极反应为FeOH22e =Fe2OH， pH增大， C 错误。充可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电时，阳极

20、发生氧化反应，电极反应为2NiOH 2 2OH 2e可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=Ni 2O33H2O，D 正确。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2D甲组操作时发生的反应为AsO错误.2I 2H =AsO可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结错误.I 2H2O，有碘单质生成， 因此溶液的颜色变深，但装置构成可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的原电池中两极直接接触一极是AsO错误./AsO错误.， 另一极是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2I /I ，呈短路状态，因此微安表中无电流通过， A、B错。 乙组操作可编辑资料

21、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结时，由于向图 B 烧杯中逐滴加入烧碱，此时原电池发生的反应为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AsO错误.I 2 H2O=AsO错误 . 2I 2H ，此时C2 棒上发生氧可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结化反应， 作负极， C1棒上发生仍原反应， 作正极， 电极反应式为 I2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2e =2I 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3 A 该燃 料电池的 化学原理是 ： C3H8 5O2=3CO2 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4H2O， B正确。放电过程中

22、通入丙烷的电极为负极：C3H820e 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结210O2 =3CO 4H2O， D正确。通入O2 的电极为正极：O2 4e可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结=2O2，产生的O2 将向负极移动，A 项错。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4 C 题意中涉及的能量转化有：太阳能电能，电能 机械能，电能 化学能，化学能 电能，共 4 种能量转化。装置 Y 发生可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的化学反应应为2H2O2=2H2O，该原电池的负极反应式为H2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2e=2H。从转化

23、图上分析装置Y 仍供应工作马达能量，所以装置可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结X、Y 不能实现能量的完全转化。 5 1为防止亚铁化合物被氧化可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2CO2H2ONH 3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3FeH2PO错误 . Li 2e =LiFePO42HHOCH 2CH2OH Na2CO3CH3OH5FePO4Li e =LiFePO4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解读1LiFePO4 中有Fe2 ， Fe2 简洁被氧化，所以制备LiFePO4 时要在无氧条件下操作。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

24、名师归纳总结2依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，再依据元素守恒，可写出该反应的化学方程式：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3方法二中，阳极Fe放电生成Fe2，Fe2再与H2PO错误 .、Li可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 反应生成 LiFePO4。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结5该锂离子电池在充电过程中，阳极的LiFePO4 生成FePO4，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就该电池放电时正极的反应是FePO4 生成LiFePO4，其电极反应式是可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结FePO4Li e=LiFePO4。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结申明：全部资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。可编辑资料 - - - 欢迎下载