高考化学二轮复习 第一篇 理综化学选择题突破 第5题 新型电源、电解的应用与金属腐蚀课件

新型化学电源及电解原理的应用电化学基础是高中化学的重要内容，也是多年来高考命题的重点和热点，在选择题和简答题中几乎年年都有考查。

主要命题方向一是新型化学电源的分析与判断，二是电解原理在现代工业和科学技术中的应用，该题型都是以实际的工业生产和新的科技成就为命题背景，角度灵活；能力方面主要考查的是学生获取运用信息、分析和解决问题的能力，知识方面主要考查的是电极的判断、电极反应方程式的书写、离子的定向移动、介质pH的变化以及有关计算等，同时也能培养学生的宏观辨识和微观探究、模型认知和创新意识方面的学科素养。

其解题的关键是构建并熟练掌握原电池和电解池工作原理的模型，准确获取并运用题目信息，根据电极材料活泼性、电极名称、电极反应类型、电极反应现象、电子流动方向、介质中离子移动方向等方面的关联性进行互判，应用工作原理模型并结合介质环境进行分析判断，但解决问题的核心还是电极反应式的书写，同时还要注意电池中隔膜的类型及其作用。

1．电极反应式的书写思路2．电极反应式的书写步骤步骤一：根据原电池或电解池的总反应式，标出电子转移的方向和数目(n e－)。

步骤二：找出正、负极或阴、阳极(失电子的电极为负极或阳极)；确定溶液的酸碱性。

步骤三：写电极反应式。

负极(或阳极)反应：还原剂－n e－===氧化产物正极(或阴极)反应：氧化剂＋n e－===还原产物若某电极反应式较难写时，可先写出较易的电极反应式，在保证电子转移数目相同的情况下，用总反应式减去较易的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。

如：CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料电池中：总反应式：CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O正极：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O负极：CH3OCH3＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋3．常见的隔膜及作用(1)隔膜类型隔膜又叫离子交换膜，由高分子特殊材料制成。

离子交换膜分三类：①阳离子交换膜，简称阳膜，只允许阳离子通过，即允许H＋和其他阳离子通过，不允许阴离子通过。

高考化学总复习考点题型专题讲解高考化学总复习考点题型专题讲解新型化学电源及其应用新型化学电源及其应用以新型化学电源为载体，考查原电池、电解池的工作原理以及电极反应式的书写，是新课标全国卷的必考热点之一，命题设计主要是选择题，偶有非选择题出现。

该类试题常与工业生产，污水处理，能源开发相联系，题材广，信息新，陌生度大，主要考查考生阅读相关材料、提炼关键信息或结合图示等综合分析的能力、知识的迁移应用能力。

1．(2018·全国卷Ⅱ)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na­CO2二次电池。

将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液，钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为3CO2＋4Na2Na2CO3＋C。

下列说法错误的是( )A．放电时，ClO－4向负极移动B．充电时释放CO2，放电时吸收CO2C．放电时，正极反应为3CO2＋4e－===2CO2－3＋CD．充电时，正极反应为Na＋＋e－===Na解析：根据电池的总反应知，放电时负极反应：4Na－4e－===4Na＋；正极反应：3CO2＋4e－===2CO2－3＋C。

充电时，阴(负)极：4Na＋＋4e－===4Na；阳(正)极：2CO2－3＋C－4e－===3CO2↑。

放电时，ClO－4向负极移动。

根据充电和放电时的电极反应式知，充电时释放CO2，放电时吸收CO2。

答案：D2．(2017·全国卷Ⅲ)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为16Li＋x S8===8Li2S x(2≤x≤8)。

下列说法错误的是( )A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 gC．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性D．电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多解析：原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2，其中可能有2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4，A项正确；该电池工作时，每转移0.02 mol电子，负极有0.02 mol Li(质量为0.14 g)被氧化为Li＋，则负极质量减少0.14 g，B项正确；石墨烯能导电，用石墨烯作电极，可提高电极a的导电性，C项正确；充电过程中，Li2S2的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电池中Li2S2的量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中Li2S2的量越多，D项错误。

2020届高三化学二轮备考（选择题突破）：——原电池原理及应用化学电源【考点透析】1．牢记原电池的工作原理原电池2.抓牢正、负极的判断方法原电池3.掌握新型化学电源中电极反应式的书写(1)理清书写步骤(2)燃料电池中不同环境下的电极反应式以甲醇、O2燃料电池为例：酸性介质，如稀H2SO4负极CH3OH－6e－＋H2O===CO2↑＋6H＋正极32O2＋6e－＋6H＋===3H2O碱性介质，如KOH溶液负极CH3OH－6e－＋8OH－===CO2－3＋6H2O正极32O2＋6e－＋3H2O===6OH－熔融盐介质，如K2CO3负极CH3OH－6e－＋3CO2－3===4CO2↑＋2H2O正极32O2＋6e－＋3CO2===3CO2－3高温下能传导O2－的固体作电解质负极CH3OH－6e－＋3O2－===CO2↑＋2H2O正极32O2＋6e－===3O2－5．把握可充电电池题目的解答思路【提升训练】1．(2019·全国卷Ⅰ)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解析：选B A正确，该方法可产生电流，反应条件比较温和，没有高温高压条件；B错误，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 ＋；C正确，右端电极反应式为MV2＋＋e－===MV＋，右端电极是正极，在正极区，N2得到电子生成NH3，发生还原反应；D正确，原电池内电路中，H＋通过交换膜由负极区向正极区移动。

2．(2019·全国卷Ⅲ)为提升电池循环效率和稳定性，科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3D­Zn)可以高效沉积ZnO的特点，设计了采用强碱性电解质的3D­Zn—NiOOH二次电池，结构如下图所示。

突破31 新型化学电源一、【突破必备】1．“五类”依据判断原电池电极:判断依据电极第一步：分析氧化还原反应根据氧化还原反应，分析元素化合价的升降，确定正负极反应物质及电子得失数目第二步：注意电解质溶液环境分析电解质溶液的酸碱性及离子参加反应的情况，确定电极反应,写出电极反应式第三步:合并正、负电极反应调整两极反应式中得失电子数目相等并叠加，消去电子,得出总反应式3．解答新型化学电源的步骤(1）判断电池类型→确认电池原理→核实电子、离子移动方向.(2）确定电池两极→判断电子、离子移动方向→书写电极反应和电池反应。

（3)充电电池→放电时为原电池→失去电子的为负极反应。

(4)电极反应→总反应离子方程式减去较简单一极的电极反应式→另一电极反应式。

4。

常见新型一次电池5.总反应:Ag2O＋Zn＋H2O 2Ag＋Zn（OH)2正极：Ag O＋H O＋2e－===2Ag＋2OH－总反应:NiO2＋Fe＋2H2O Fe(OH）2＋Ni（OH)2正极：NiO＋2e－＋2H O===Ni（OH)＋2OH－总反应:Cd＋2NiOOH＋2H2O Cd（OH）2＋2Ni（OH)2正极:NiOOH＋H O＋e－===Ni（OH)＋OH－总反应:3Zn＋2K2FeO 4＋8H2O3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4KOH正极：FeO错误!＋3e－＋4H2O===Fe(OH)3＋5OH－负极：Zn－2e－＋2OH－===Zn（OH)2阳极：Fe（OH）3＋5OH－－3e－===FeO2－，4＋4H2O阴极：Z n(OH）2＋2e－===Zn＋2OH－总反应：Li1－x CoO2＋Li x C6LiCoO2＋C6(x〈1）正极：Li CoO＋x e－＋x Li＋===LiCoO二、【真题示例】【真题示例1】（2018新课标Ⅱ卷,T12)我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的Na.CO2二次电池.将NaClO4溶于有机溶剂作为电解液,钠和负载碳纳米管的镍网分别作为电极材料，电池的总反应为：3CO2＋4Na2N a2CO3＋C.下列说法错误的是（）A．放电时，ClO－，4向负极移动B．充电时释放CO2,放电时吸收CO2C．放电时，正极反应为:3CO2＋4e－===2CO错误!＋CD．充电时,正极反应为：Na＋＋e－===Na【答案】D【真题示例2】（2017新课标Ⅲ卷，T11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li＋x S8===8Li2S x(2≤x ≤8).下列说法错误的是( ）A ．电池工作时，正极可发生反应：2Li 2S 6＋2Li ＋＋2e －===3Li 2S 4 B ．电池工作时，外电路中流过0.02 mol 电子，负极材料减重0。