《2022年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》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年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（34页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精选学习资料 - - - - - - - - - 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
2、查的是同学迁移应用的才能；详细有以下几种考查角 度：知识题型一新型电池“ 放电” 时正极、负极的判定基础1 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 在 ZnCu 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：Zn2e= = Zn2；正极：2H2e= =H解题指导2 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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
3、,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Zn2MnO2H2 O = =ZnO2MnO OH；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DC当 0.1 mol Zn 完全溶解时,流经电解液的电子个数为电池正极反应式为2MnO22e2H2 O = =120410 232MnO OH2OH听课记录：3 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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 PbPbO 2
4、H 2 SO 4 溶液电极反应的书写：负极： Pb2e= = Pb 2； Pb 2SO 错误 . = = PbSO 4；把二者合起来,即负极反应式：Pb2eSO 错误 . = = PbSO 4；正极：PbO 2 得电子变为 Pb 2：PbO 22e4H= = Pb 22H 2 O；Pb 2跟 SO 错误 . 结合生成 PbSO 4：Pb 2SO 错误 . = = PbSO 4；把 二 者 合 起 来,即 正 极 反 应 式：PbO 22e4HSO 错误 .= = PbSO 42H 2 O；PbO 2总反应式正极反应式负极反应式,即：Pb4H2SO 错误.= = 2PbSO 42H2 O；4 /
5、 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 解题指导第一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；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；5 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 典例导悟2 2022 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
6、正确选项 A以 NaCl 溶液或 NaOH 溶液为电解液时,正极反应都为：O 22H 2 O4e = = 4OHB以 NaOH 溶液为电解液时,负极反应为 Al3OH3e= = Al OH 3C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6 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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：7 / 19 名师归纳总结 - - - - -
7、 - -第 7 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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8 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3 2022 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：放电Li 2Li 0.35NiO2 充电 2Li
8、0.85NiO 2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9 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 原电池中,阳离子移向正极,阴离子移向负极,如 ZnCu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
9、动规律；解题指导10 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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4 酸燃料电池以2022 安徽理综,11某固体CaHSO4 固体为电解质传递H,其基本结构见下图,11 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 电池总反应可表示为： 2H2O2=2H2O,以下有关说法正确选项BbA电子通过外电路从b 极流向 a极4e = = 4OH极上的
10、电极反应式为O 22H2 OC每转移DH 由 a0.1mol电子,消耗1.12L的H2极通过固体酸电解质传递到b极听课记录：12022 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FeNi2 O 33H2O = = Fe OH22Ni OH 2以下有关该电池的说法不正确选项A电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni2 O 32e、负极为FeB电池放电时,负极反应为Fe2OH= = Fe OH 2C电池充电过程中,阴极邻近溶液的pH 降低12 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - D电池充电时,阳极
11、反应为 2Ni OH 22OH2e = = Ni 2 O 33H 2 O22022 苏州调研 下图、分别是甲、乙两组同学将反应AsO 错误.2I2H = = AsO 错误 .2IH 2 O 设计成的原电池装置,其中 C 1、C 2 均为碳棒；甲组向图 烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图 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D乙组操作时,C 1C乙组操作时,C 2 作正极2e = = 2I上发生的电极反应式为2I3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 体为燃料；电池中的一极通入空气,另一极通入丙
12、烷气体,电解质是固态氧化物,在熔融状态下能传导O 2；以下对该燃料电池的说法不正确选项 A在熔融电解质中,O 2由负极移向正极B该电池的总反应是：C 3H85O 2 = = 3CO 24H2OC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 ：C 3 H 820e10O 2= = 3CO 24H2O42022 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13 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 19 页精选学习资料 - -
13、- - - - - - - B装置YA该系统中只存在 3 种形式的能量转化中负极的电极反应式为：O 22H 2 O4e = = 4OHC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 1 2 3 4答案5.2022 四川, 29新型锂离子电池在新能源的开发中占有重要地是位,可用作节能环保电动汽车的动力电池；磷酸亚铁锂 LiFePO4 新型锂离子电池的首选电极材料,它的制备方法如下：方法一：将碳酸锂、乙酸亚铁定比例混合、充分研磨后,在CH 3 COO 2 Fe、磷酸二氢铵按一800左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷
14、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 14 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 中 进 行；其 原 因 是_；2在方法
15、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,就该电池放电时正极的电极反应式为_；15 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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1D 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
16、淌,电解液内电流的形成是由于阴、阳离子的定向移动,C 错；电池负极反应式为 Zn2eH 2 O = = ZnO2H,用16 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2MnO2总反应减去负极反应式得正极反应式为2e2H2 O= =2MnOOH2OH；2A 电池工作时,正极上 O 2 得到电子被仍原,电极反应为：O 22H 2 O4e= = 4OH,A 正确；电解液为 NaOH 溶液时,在负极上产生的是 NaAlO 2 而不是 AlOH 3,B 错误；电池的总反应为：4Al3O 24NaOH = = 4NaAlO
17、 22H 2 O,消耗 NaOH,pH 减小；电池工作时,电子通过外电路由负极流向正极；3D A 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；由于这是酸性电解质,不行能生成OH,正极反应：O 24H4e= = 2H2O；【专题集训区】1C 由铁镍蓄电池放电时的产物全部是碱可知,电解液为碱
18、性溶液,放电时负极发生氧化反应,正极发生仍原反应,故 Fe 为负极,Ni 2 O 3 为正极,A 正确；放电时,Fe 失电子被氧化,负极反应为Fe2OH2e= = FeOH 2,B 正确；充电时,阴极发生仍原反应,电极反应为 FeOH 22e= = Fe2OH,pH 增大,C 错误；充电时,阳极发生氧化反应,电极反应为 2NiOH 22OH2e= = Ni 2 O 33H 2 O,D 正确；2D 甲组操作时发生的反应为 AsO 错误 .2I2H = = AsO错误 .2IH 2 O,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 AsO 错误. /AsO 错误 .,
19、另一极是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AsO 错误 .2IH 2 O = = AsO 错误 .2I2H,此时 C 2 棒上发生氧化反应,作负极,C 1 棒上发生仍原反应,作正极,电极反应式为 2I2e = = 2I；17 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3A 该 燃 料 电 池 的 化 学 原 理 是 ：C 3 H 85O 2 = = 3CO 24H 2 O,B 正确；放电过程中通入丙烷的电极为负极：C
20、 3 H 820e10O 2= = 3CO 24H 2 O,D 正确；通入 O 2 的电极为正极：O 24e= = 2O 2,产生的 O 2将向负极移动,A 项错；4C 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 发生的化学反应应为 2H 2O 2 = = 2H 22e = = 2H；从转化图上分析装置O,该原 电池的负极反应式为 H 2Y 仍供应工作马达能量,所以装置X、Y 不能实现能量的完全转化； 3FeH251为防止亚铁化合物被氧化PO 错误 .Li 2 CO 2 H 2 O2e = = LiFePO 4NH 32HHOCH
21、 2 CH 2 OHNa 2 CO 3CH 3 OH 5 FePO 4Lie = = LiFePO 4解读1 LiFePO4中有Fe 2,Fe 2简洁被氧化,所以制备LiFePO 4时要在无氧条件下操作；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：3 方法二中,阳极Fe放电生成Fe 2,Fe 2再与H2 PO 错误 .、Li反应生成 LiFePO 4； 5 该锂离子电池在充电过程中,阳极的 LiFePO 4 生成 FePO 4,就该电池放电时正极的反应是 FePO 4 生成 LiFePO 4,其电 极反应式是FePO 4Lie= = LiFePO 4；18 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 19 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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；19 / 19 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 19 页