下载此文档

2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源.pdf


文档分类:中学教育 | 页数:约16页 举报非法文档有奖
1/16
下载提示
  • 1.该资料是网友上传的,本站提供全文预览,预览什么样,下载就什么样。
  • 2.下载该文档所得收入归上传者、原创者。
  • 3.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
1/16 下载此文档
文档列表 文档介绍
该【2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源 】是由【小屁孩】上传分享,文档一共【16】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第1页第41讲常考新型化学电源[复习目标]。,能正确书写新型化学电源的电极反应式。、使用非水电解质溶液的电池。工作时金属锂失去电子被氧化为Li+,负极反应均为Li-e-===Li+,负极生成的Li+经过电解质定向移动到正极。(1)锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理,替代了传统的“氧化—还原”原理;在两极形成的电压降的驱动下,Li+可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。(2)锂离子电池充电时阴极反应式一般为C+xLi++xe-===LiC;放电时负极反应是充电时阴6x6极反应的逆过程:LiC-xe-===C+xLi+。x66(3)锂离子电池的正极材料一般为含Li+的化合物,目前已商业化的正极材料有LiFePO、4LiCoO、LiMnO等。-液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点,以熔融金属锂、熔融硫和多硫化锂[LiS(2≤x≤8)]分别作两个电极的反应物,固体AlO陶瓷(可传导Li+)为电解质,其反应2x23原理如图所示。下列说法错误的是()-,内电路中Li+、,外电路中通过mol电子,阳极区单质硫的质量增加g2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第1页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第2页答案D解析由图分析知电极a为负极,电极b为正极,放电时,内电路中Li+从电极a移向电极b,B正确;AlO为固体电解质,能导电,同时将两极反应物隔开,C正确;当外电路中通过mol23e-时,阳极区生成xmol硫,故阳极区生成硫的质量为xg,D错误。“限牌”政策的推出,电动汽年成为汽车界的“新宠”。某品牌全电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO)电池,其工作原理如图,A极材料是金属锂和碳的复合材料(碳作为金属2锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许特定的离子通过,电池反应放电为LiC+LiCoOC+LiCoO。下列说法不正确的是()x61-+通过,放电时Li+,,电极反应式为LiCoO-xe-===LiCoO+xLi+21-(LiCoO)电池进行“放电处理”让Li+进入石墨中而有利于回收2答案D解析据题意分析可知,A极为负极,B极为正极,该隔膜只允许Li+通过,放电时Li+向正极移动,即从左边流向右边,A正确;无论放电还是充电,Li元素化合价都是+1价,化合价不变,B正确;充电时,B电极是阳极,其电极反应与放电时正极反应相反,故电极反应式为LiCoO-xe-===LiCoO+xLi+,C正确;根据电池反应知,充电时锂离子进入石墨21-x2中,D错误。类型二微生物燃料电池微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是在负极室厌氧环境下,有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子,电子依靠合2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第2页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第3页适的电子传递介体在生物组分和负极之间进行有效传递,并通过外电路传递到正极形成电流,而质子通过质子交换膜传递到正极,氧化剂(如氧气)在正极得到电子被还原。1.(2022·山西朔州一中模拟)利用某新型微生物电池可消除水中碳水化合物的污染,其工作原理如图所示,下列有关说法正确的是():C(HO)-4me-===mCO↑+(n-2m)HO+4mH++,消耗1molMnO22答案B解析根据装置图,X电极上MnO转化成Mn2+,化合价降低,发生还原反应,X作正极,2A错误;Y电极为负极,C(HO)中C的平均化合价由0价升高为+4价,电极反应式为m2nC(HO)-4me-===mCO↑+(n-2m)HO+4mH+,B正确;根据原电池工作原理,阳离子m2n22由负极向正极移动,即H+由右向左移动,C错误;正极反应式为MnO+2e-+4H+===Mn22++2HO,建立关系式为2mMnO~4me-~mCO,有1molCO生成时,消耗2molMnO,22222D错误。2.(2022·牡丹江一中高三模拟)如图是利用微生物将废水中的乙二胺[HN(CH)NH]氧化为环2222境友好物质而制作的化学电源,可给二次电池充电。下列说法正确的是():HN(CH)NH+4HO-16e-===2CO+N+16H+(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第3页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--+,则有mol电子从N极流向M极2答案A解析由题图知,M极为负极,N极为正极,HN(CH)NH在负极上失电子发生氧化反应,2222电极反应式为HN(CH)NH+4HO-16e-===2CO+N+16H+,A正确;充电时二次电池2222222的正极应与外接电源的正极相连,即与N极相连,B错误;H+,C错误;,则转移×4=,2-·,D错误。类型三物质循环转化型电池根据物质转化中,元素化合价的变化或离子的移动(阳离子移向正极区域,阴离子移向负极区域)判断电池的正、负极,是分析该电池的关键。,其优点是储能容量大、使用寿命长。下图为一种中性Zn/Fe液流电池的结构及工作原理图。下列有关说法错误的是().)3-+e-===)4-,:ZnBr2-+2e-===Zn+4Br-4答案C解析由图可知,放电时,电极A为负极,电极反应式为Zn+4Br--2e-===ZnBr2-,放电4时负极区离子浓度减小,C错误;电极B为正极,)-(CN)3-+e===Fe4-,662024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第4页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第5页故B正确;充电时,电极A连电源负极,作电解池的阴极,电极反应式为ZnBr2-+2e-===Zn4+4Br-,故A、D正确。,电池工作时MV2+/MV+在电极与酶之间传递电子,示意图如图所示。下列说法错误的是(),该方法条件温和,,在氢化酶作用下发生反应:H+2MV2+===2H++2MV+,固氮酶为催化剂,,电池总反应是3H+N===2NH。该合成氨反应在常温下进行,并223形成原电池产生电能,反应不需要高温、高压和催化剂,条件温和,A项正确;观察题图知,左边电极发生氧化反应:MV+-e-===MV2+,为负极,不是阴极,B项错误;正极区N在2固氮酶作用下发生还原反应生成NH,C项正确;电池工作时,H+通过交换膜,由左侧(负3极区)向右侧(正极区)迁移,D项正确。,为了限定某些离子的移动,常涉及到“离子交换膜”。(1)常见的离子交换膜阳离子交换膜只允许阳离子(包括H+)通过阴离子交换膜只允许阴离子通过质子交换膜只允许H+通过(2)离子交换膜的作用①能将两极区隔离,阻止两极物质发生化学反应。②能选择性地允许离子通过,起到平衡电荷、形成闭合回路的作用。2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第5页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第6页(3)离子交换膜的选择依据离子的定向移动。2.“浓差电池”的分析方法浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差,离子均是由“高浓度”移向“低浓度”,依据阴离子移向负极区域,阳离子移向正极区域判断电池的正、负极,这是解题的关键。。某浓差电池的原理如图所示,该电池从浓缩海水中提取LiCl的同时又获得了电能。下列有关该电池的说法错误的是(),Li+++2e-===H↑,X极区得到2molLiCl2答案A解析加入盐酸,X极上生成氢气,H+发生还原反应:2H++2e-===H↑,X极为正极,Y2极上Cl-发生氧化反应:2Cl--2e-===Cl↑,Y极是负极,电池工作时,Li+向X极区移动,2A项错误、C项正确;在外电路中电流由正极流向负极,B项正确;Y极每生成1molCl,2转移2mol电子,有2molLi+向正极移动,则X极区得到2molLiCl,D项正确。,可设计浓差电池。某热再生浓差电池工作原理如图所示,通入NH时电池开始工作,左侧电极质量减少,右侧电极质量增加,中间A为阴3离子交换膜,放电后可利用废热进行充电再生。下列说法不正确的是()已知:Cu2++4NHCu(NH)2+。3342024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第6页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--,左侧电极发生氧化反应:Cu+4NH-2e-===Cu(NH)2+,电池的总反应为Cu2++4NH===Cu(NH)2+ΔH>,NO-,Cu(NH)2+的氧化性比Cu2+的弱34答案B解析通入NH时电池开始工作,左侧电极质量减少,则左侧电极作负极,电极反应为Cu3+4NH-2e-===Cu(NH)2+;右侧电极质量增加,则右侧电极作正极,电极反应为Cu2++3342e-===Cu,则放电时电池的总反应为Cu2++4NH===Cu(NH)2+,结合题给信息可知,ΔH334<0,A项正确、B项错误;A为阴离子交换膜,则放电时,NO-经离子交换膜由右侧向左侧3迁移,C项正确;负极反应中,Cu作还原剂,失电子生成氧化产物Cu(NH)2+,正极反应中34Cu2+作氧化剂,相同条件下,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,则氧化性:Cu2+>Cu(NH)2+,D项正确。341.(2020·山东,10)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海水,采用惰性电极,用如图装置处理有机废水(以含CHCOO-的溶液为例)。下列说法错误的是()-+2HO-8e-===2CO↑+7H+,,,正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1答案B解析由题图可知,a极为负极,b极为正极,则隔膜1为阴离子交换膜,隔膜2为阳离子交换膜,才能使模拟海水中的氯离子移向负极,钠离子移向正极,达到海水淡化的目的,B项错误;电路中有1mol电子通过时,则电解质溶液中有1mol钠离子移向正极,1mol氯离子2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第7页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第8页移向负极,C项正确;负极反应:CHCOO-+2HO-8e-===2CO↑+7H+,正极反应:2H322++2e-===H↑,根据电荷守恒,正、负极产生气体的物质的量之比为2∶1,A、D项正确。22.(2021·湖南,10)锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池,广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示:下列说法错误的是(),,,M极的电极反应式为Zn2++2e-===,也允许阴离子通过答案B解析由题意分析可知,放电时,N极为正极,故A正确;充电时,M极与直流电源的负极相连,作电解池的阴极,锌离子在阴极上得到电子发生还原反应生成锌,电极反应式为Zn2++2e-===Zn,故C正确。3.(2022·全国乙卷,12)Li-O电池比能量高,在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。近2年来科学家研究了一种光照充电Li-O电池(如图所示)。光照时,光催化电极产生电子(e-)和2空穴(h+),驱动阴极反应(Li++e-===Li)和阳极反应(LiO+2h+===2Li++O)对电池进行充222电。下列叙述错误的是(),电池的总反应为LiO===2Li+O2222024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第8页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--,Li+,正极发生反应:O+2Li++2e-===LiO222答案C解析充电时,光照光催化电极产生电子和空穴,驱动阴极反应(Li++e-===Li)和阳极反应(LiO+2h+===2Li++O),则充电时总反应为LiO===2Li+O,充电效率与光照产生的电222222子和空穴量有关,A、B正确;放电时,金属Li电极为负极,光催化电极为正极,Li+从负极穿过离子交换膜向正极迁移,C错误;放电时总反应为2Li+O===LiO,则正极反应为222O+2Li++2e-===LiO,D正确。2224.(2022·广东,16)l的性质,发展了一种无需离子交换膜的新型24氯流电池,可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为NaTi(PO)+2Na++2e-243===NaTi(PO)。下列说法正确的是(),电极a质量理论上增加23g2答案C解析由充电时电极a的反应可知,充电时电极a发生还原反应,所以电极a是阴极,则电极b是阳极,故A错误;放电时负极反应为NaTi(PO)-2e-===NaTi(PO)+2Na+,正极3243243反应为Cl+2e-===2Cl-,反应后Na+和Cl-的浓度都增大,则放电时NaCl溶液的浓度增大,2pH不变,故B错误、C正确;充电时阳极反应为2Cl--2e-===Cl↑,阴极反应为NaTi(PO)2243+2Na++2e-===NaTi(PO),由得失电子守恒可知,每生成1molCl,电极a质量理论上32432增加23g·mol-1×2mol=46g,故D错误。2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第9页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第10页(2022·)浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。将两个完全相同的电极浸入两个溶质相同但浓度不同的电解质溶液中构成的浓差电池,称为双液浓差电池。模拟工业上电渗析法实现海水(用氯化钠溶液代替)淡化的装置如图所示。下列说法错误的是()-向Cu(1)(2)(2)极反应:2HO+2e-===2OH-+H↑22答案C解析为使交换膜两侧硫酸铜溶液的浓度相等,即阴离子交换膜左侧溶液(CuSO)增大,右4侧c(CuSO)减小,又因为只允许阴离子迁移,故交换膜左侧铜电极溶解,c(Cu2+)增大;交换4膜右侧铜电极上析出铜,c(Cu2+)减小,即Cu(1)极为负极,发生氧化反应:Cu-2e-===Cu2+;Cu(2)极为正极,发生还原反应:Cu2++2e-===Cu,SO2-由阴离子交换膜右侧向左侧迁4移。2.(2022·日照青山学校模拟)以熔融KCO为离子导体,分别组成CH-O、CO-O两种燃料23422电池(工作温度为850℃)。下列说法正确的是(),、CO时,-O燃料电池的负极反应为CH+4CO2--8e-===5CO+,CO-O燃料电池中KCO增多,CH-O燃料电池中KCO不变2234223答案C解析这两种燃料电池工作时,均将化学能转化为电能,A错误;1molCH、CO在反应中4分别失去8mol电子和2mol电子,因此相同条件下消耗等体积的CH、CO时,两种燃料电4池的放电量不相等,B错误;两种燃料电池的总反应式分别是CH+2O===CO+2HO、2CO4222+O===2CO,因此工作一段时间后,CO-O燃料电池和CH-O燃料电池中KCO均不变,22242232024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第10页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第11页3(2022·山东菏泽高三期末)我国科学家将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内。形成如图所示电池,该电池可将可乐(pH=)中的葡萄糖作为燃料产生能量。下列说法错误的是(),,+4H++2e-===Mn2++2HO22B解析根据题意,该装置为原电池,是将化学能转化为电能的装置,A正确;负极区电极反应式为CHO-2e-===CHO+2H+,负极区的溶液中(H+)增大,则溶液的pH减小,B61266106错误;消耗1mol葡萄糖,外电路中转移2mol电子,则消耗mol葡萄糖,外电路中转移mol电子,C正确;b电极上MnO得电子和H+反应生成水和Mn2+,D正确。24.“热电池”在航空航天领域有广泛应用。某热电池工作原理如图所示,电池放电时,1molFeS完全反应时转移4mol电子。下列说法错误的是():Li(Al)极→用电器→+4e-===Fe+2S2-(Si)替代Li(Al),电极反应和电池反应都不变化答案B解析观察图示知,Li(Al)合金电极为负极,FeS电极为正极,电池放电时电子由负极流出,2经外电路流向正极,A正确;锂比铝活泼,放电时锂优先发生氧化反应:Li-e-===Li+,n(Li)2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第11页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第12页)27g-=4mol,液态电解质中阴离子均带1个单位负电荷,则约有4mol阴离7g·mol-1子向负极移动,B错误;由题意知,正极上发生的还原反应为FeS+4e-===Fe+2S2-,C正2确;锂硅合金作负极,仍然是锂发生氧化反应,D正确。。正极材料为层状含钠过渡金属氧化物,负极为钠锡合金(NaSn)。下列说法合理的是(),负极的反应为NaSn-15e-===15Na++,Na+,b极接电源的正极,a极接电源的负极B解析该电池放电时,是原电池工作原理,充电时,是电解池工作原理,无论是放电还是充电均发生了氧化还原反应,故A错误;放电时,负极上钠锡合金(NaSn)失电子发生氧化反154应生成钠离子和锡,故B正确;充电时,是电解池工作原理,Na+会向阴极移动,会脱离过渡金属氧化层,故C错误;充电时,b极接电源的负极,a极接电源的正极,故D错误。,并在电池间不断循环。下列有关说法正确的是(),Zn2+,+2e-===2Br-,放电时正、负极也随之改变答案A解析充电时n接电源的负极,作电解池的阴极,Zn2+通过阳离子交换膜向阴极定向迁移,2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第12页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第13页正确;放电时,负极Zn溶解生成Zn2+,Zn2+通过阳离子交换膜向正极定向迁移,故负极区溶液质量不变,B错误;充电时阴极的电极反应式为Zn2++2e-===Zn,C错误;若将阳离子交换膜换成阴离子交换膜,放电时正、负极不会改变,Zn仍是负极,D错误。7(2022·广州高三模拟)物质由高浓度向低浓度扩散而引发的一类电池称为浓差电池。如图是由Ag电极和硝酸银溶液组成的电池(<c),工作时,A电极的质量不断减轻,下列说法正确12的是()+,,,工作时,A电极的质量不断减轻,则A为负极,发生氧化反应,B为正极,发生还原反应;由于装置中所用的隔膜为阴离子交换膜,则NO-由交换膜右侧向左3侧迁移,故A、B错;若外电路通过mol电子,则右侧溶液中有molNO-向左侧迁移,mol3Ag+得到电子生成Ag,所以由AgNO~e-3170g1molgmol可知,若外电路通过mol电子,则右侧溶液减轻g,故C错;负极的电极反应式为Ag-e-===Ag+,正极的电极反应式为Ag++e-===Ag,总反应为非氧化还原反应,故选D。8.(2022·辽宁丹东高三模拟)微生物脱盐池是在微生物燃料电池的基础上发展而来的新兴生物电化学系统,原理如图所示,下列说法错误的是()2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第13页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--,-+7OH--8e-===2CO+5HO322D解析b极通入O,则b为正极,A正确;原电池内电路中:2阳离子移向正极、阴离子移向负极,从而达到脱盐目的,所以Y膜为阳离子交换膜,X膜为阴离子交换膜,B、C正确;a极为负极,电极反应为CHCOO-+2HO-8e-===2CO+7H322+,D错误。9.(2022·广东汕头高三模拟)锂铁(Li-FeS)热激活电池常用作火箭、导弹的工作电源,在接收2到启动信号后引燃,加热片迅速放热使固体电解质LiCl-KCl熔化从而激活电池,电池总反应为4Li+FeS===Fe+2LiS。下列有关说法不正确的是(),-移向Li电极答案A解析该电池为锂电池,根据电池总反应可知,负极反应式为4Li-4e-===4Li+,正极反应式为FeS+4Li++4e-===Fe+2LiS,负极Li溶解,质量减少,故A说法错误;正极上得到22电子,发生还原反应,故B说法正确;根据题中信息可知,该电池在常温下稳定,引燃时会迅速反应,故C说法正确;根据原电池工作原理,阴离子向负极移动,即Cl-向Li电极移动,故D说法正确。,阴、阳离子在溶液中定向移动将盐差能转化为电能的电池,原理如图所示。下列叙述错误的是()2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第14页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--,++e-===Fe2+,是负极,A、C正确;海水中阳离子(钠离子)向电池正极(钛电极)移动,穿过CM膜,进入到河水或正极区,阴离子(氯离子)向电池负极(石墨电极)移动,穿过AM膜进入到河水,B正确;海水中NaCl的浓度最大,河水中NaCl的浓度最小,经过反电渗析后得到的“含盐水”中NaCl的浓度介于二者之间,D错误。11.(2022·湖南临澧县一中质检)中科院福建物构所首次构建了一种可逆水性Zn-CO电池,2实现了CO和HCOOH之间的高效可逆转换,其反应原理如图所示:2已知双极膜可将水解离为H+和OH-,并实现其定向通过。下列说法错误的是(),负极电极反应式为Zn+4OH--2e-===Zn(OH)2-,,,双极膜中离解水的物质的量为1mol答案D解析据图可知,Zn发生失去电子的反应,电极反应式为Zn+4OH--2e-===Zn(OH)2-,42024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第15页:..2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第16页A正确;多孔Pd电极为正极,负极电势较低,B正确;充电过程中,HCOOH转化为CO,2C正确;根据溶液呈电中性可知,外电路通过2mol电子时,双极膜中离解水的物质的量为2mol,D错误。2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源--第16页

2024届高考一轮复习化学教案(人教版)第七章化学反应与能量第41讲常考新型化学电源 来自淘豆网m.daumloan.com转载请标明出处.

相关文档 更多>>
非法内容举报中心
文档信息
  • 页数16
  • 收藏数0 收藏
  • 顶次数0
  • 上传人小屁孩
  • 文件大小1.52 MB
  • 时间2024-09-22