2020年高考化學一輪總復習 第九章 高考熱點課7學案（含解析）.doc

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高考熱點課7 高考中的新型化學電源 命題分析：以新型化學電源為命題背景考查原電池的結構和工作原理是高考的熱點；涉及的新型化學電源種類繁多，如儲氫電池、高鐵電池、海洋電池、鋰離子電池等。解答此類題，不要被新材料、新情境所嚇倒，只要學會遷移運用常見化學電源工作原理，正確判斷正負極，寫出電極反應式就能破題。 突破方法 1．正、負極的判斷 2．放電時正極、負極電極反應式的書寫 (1)首先分析物質得失電子的情況。 (2)然后再考慮電極反應生成的物質是否跟電解質溶液中的離子發(fā)生反應。 (3)對于較為復雜的電極反應，可以利用“總反應式－較簡單一極的電極反應式＝較復雜一極的電極反應式”的方法解決。 3．充電時陰極、陽極的判斷 (1)首先應搞明白原電池放電時的正、負極。 (2)再根據電池充電時陽極接正極、陰極接負極的原理進行分析。 (3)電極反應式：放電時的負極與充電時的陰極、放電時的正極與充電時的陽極分別互逆。 4．可充電電池的分析 (1)“正正負負”——原電池的正極充電時要與外接電源的正極相連，原電池的負極充電時要與外接電源的負極相連。 (2)“顛顛倒倒”——原電池的正極反應倒過來，就是充電時電解池的陽極反應式。原電池的負極反應倒過來，就是充電時電解池的陰極反應式。 　(2018全國卷Ⅰ)最近我國科學家設計了一種CO2＋H2S協同轉化裝置，實現對天然氣中CO2和H2S的高效去除。示意圖如下圖所示，其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯，石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應為： ①EDTAFe2＋－e－===EDTAFe3＋ ②2EDTAFe3＋＋H2S===2H＋＋S＋2EDTAFe2＋ 該裝置工作時，下列敘述錯誤的是(　　) A．陰極的電極反應：CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O B．協同轉化總反應：CO2＋H2S===CO＋H2O＋S C．石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯上的低 D．若采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTAFe3＋/EDTAFe2＋，溶液需為酸性 解析　CO2在ZnO@石墨烯電極上轉化為CO，發(fā)生得到電子的還原反應，為陰極，電極反應式為CO2＋2H＋＋2e－===CO＋H2O，A正確；根據石墨烯電極上發(fā)生的電極反應可知①2＋②即得到H2S－2e－===2H＋＋S，然后與陰極電極反應式相加得總反應式為CO2＋H2S===CO＋H2O＋S，B正確；石墨烯電極為陽極，與電源的正極相連，因此石墨烯上的電勢比ZnO@石墨烯電極上的高，C錯誤；由于鐵離子、亞鐵離子均易水解，所以如果采用Fe3＋/Fe2＋取代EDTAFe3＋/EDTAFe2＋，溶液需為酸性，D正確。 答案　C 　(2018青島市一模)我國成功研制的一種新型可充放電AGDIB電池(鋁－石墨雙離子電池)采用石墨、鋁鋰合金作為電極材料，以常規(guī)鋰鹽和碳酸酯溶劑為電解液。電池反應為CxPF6＋LiyAl===Cx＋LiPF6＋Liy－1＋Al。放電過程如圖，下列說法正確的是(　　) A．B為負極，放電時鋁失電子 B．電解液可以用常規(guī)鋰鹽和水代替 C．充電時A電極反應式為Cx＋PF－e－===CxPF6 D．廢舊AGDIB電池進行“放電處理”時，若轉移1 mol電子，石墨電極上可回收7 g Li 答案　C 解析　根據原電池原理，結合圖示，放電時鋰離子定向移動到A極，則A極為正極，B極為負極，B極是鋰失電子變?yōu)長i＋，A項錯誤；鋰的金屬性很強，能與水反應，故電解液不可含水，B項錯誤；充電時A電極為陽極，電極反應式為Cx＋PF－e－===CxPF6，C項正確；根據總反應方程式：CxPF6＋LiyAl===Cx＋LiPF6＋Liy－1＋Al，若轉移1 mol電子，正極上生成1 mol LiPF6，不是Li單質，D項錯誤。 　(2017全國卷Ⅲ)全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低，其工作原理如圖所示，其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料，電池反應為16Li＋xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯誤的是(　　) A．電池工作時，正極可發(fā)生反應：2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4 B．電池工作時，外電路中流過0.02 mol電子，負極材料減重0.14 g C．石墨烯的作用主要是提高電極a的導電性 D．電池充電時間越長，電池中Li2S2的量越多 答案　D 解析　A對：原電池工作時，Li＋向正極移動，則a為正極，正極上發(fā)生還原反應，a極發(fā)生的電極反應有S8＋2Li＋＋2e－===Li2S8、3Li2S8＋2Li＋＋2e－===4Li2S6、2Li2S6＋2Li＋＋2e－===3Li2S4、Li2S4＋2Li＋＋2e－===2Li2S2等。B對：電池工作時，外電路中流過0.02 mol電子時，氧化Li的物質的量為0.02 mol，質量為0.14 g。C對：石墨烯能導電，利用石墨烯作電極，可提高電極a的導電性。D錯：電池充電時電極a發(fā)生反應：2Li2S2－2e－===Li2S4＋2Li＋，充電時間越長，電池中Li2S2的量越少。