學必求其心得，業必貴于專精屆化學人教一輪創新學案：第高考點課高考中的型化學電含解析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。1．正、負極的判斷新型電池中錯!2．放電時正極、負極電極應式的書寫（1）首先分析物質得失電子的情況。）然后再慮電極反應生成的物質是否跟電解質溶液中的離子發生反應。（對于較為復雜的電極反應，可以利用“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（1）首先應搞明白原電池放電時的正、負極.（2）根據電池充電時陽極接正極、陰極接負極的原理進行分析。）電極反式：放電時的負極與充電時的陰極、放電時的正

學必求其心得，業必貴于專精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”—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）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。[解析]該反應中,可產生電流反應條件比較溫和有高溫高壓條件，A正確；該生物燃料電池中，左端電極反應式為MV＋－e－===MV2＋，則左端電極是負極，應為負極區，在氫化酶作用，

2232222學必求其心得，業必貴于專2232222發生反應H＋2MV===2H＋＋＋,B錯誤右端電極反應式為MV＋e－＋

是正極在正極區N得到電子生成NH發生還原反應C確;電池中內電路中H＋通過交換膜由負極區向正極區移動，D正確。[答案]B（2019·廣東汕頭高三期末)國科學家開發設計一種天然氣脫硫裝置，利用如圖裝置可實現：―→H＋。已知甲池中有如下的轉化：下列說法錯誤的是(

）A．該裝置可將光能轉化為電能和化學能B該裝置工作時溶液中的H＋從甲池經過全氟磺酸膜進入乙池

．甲池碳棒上發生電極反應：AQ＋2H＋

＋

－D．乙池①處發生反應：HS＋I誤===3I－

＋S↓＋2H

＋答案

B

22學必求其心得，業必貴于專精22解析

該裝置是原電池裝置根圖中信息知是將光能轉化為電能和化學能的裝置A正確；原電池中陽離子移向正極，由圖可知電子由乙池流出經外電路流向甲池，甲池中碳棒是正極，所以氫離子從乙池移向甲池，B錯誤；甲池中碳棒是正極,該電極上發生得電子的還原反應,即AQ＋2H

＋

＋－===HAQ，C正確；在乙池中，硫化氫失電子生成硫單質，I誤得電子生成I

－

，發生的反應為H2S＋I誤===3I－

＋S2H，D正確.（2019·天津高)國科學家研制了一種新型的高比能量鋅－碘溴液流電池，其工作原理示意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質溶液，提高電池的容量。下列敘述不正確的是（）［解析］根據題圖左側a極電極反應為IBr－＋－===2I－＋Br－，右側b極電極反應為Zn－2e－===Zn

，可以得出總反應為I

2

Br－

＋2＋＋Br－

＋2I－故為原電池負a為原電池正極放電時，a極反應為I

2

Br－

＋－－

＋Br

－

，A確;電時，

3x3381x3x3381x33381x8由總反應可知離子數目增大B正確；充電時b每增重65，被還原的Zn的物質的量為。01則消耗。02mol－,C正確；充電時,極發生氧化反應,作陽極，接電源正極，D誤。［答案]D（2019·湖南名校高三大聯考）某新型可充電電池構造如圖所示工作（需先引發鐵和氯酸鉀的反應，從而使LiCl－共晶鹽熔化)某電極（記為

的反應式之一為

xLi＋＋x＋LiVO===LiVO下列說法正確的是（＋

)A．放電時，正極上的電極反應式為Li－－===Li＋B．放電時，總反式為xLi＋LiV===LiVO＋．充電時，X電極與電源負極相連D．充電時，X極的質量增加答案解析

B由題干所給電極反應式可知X電極發生得電子的還原反應故X電極是正極，結合題圖知X電極是LiVO，則Li－合金是負極，負極的電極反應式為Li－e－===Li

，結合X極的電極反應式可知放電時總反應式為xLi＋LiV===LiV，A＋錯誤，正確；充電時，X電極應與電源正極相連，C錯誤；充電時，X電極的電極反應與放時X電極的電極反應互為逆反應，則充電時X電極的質量減輕，D錯誤.

2222222學必求其心得，業必貴于專精2222222建議用時：40分鐘

滿分:100分一、選擇題1．我國預計在年前后建成自己的載人空間站。為了實現空間的零排放，循環利用人體呼出的CO并提供O，我國科學家設計了一種裝（如下圖現了“陽能→電能→化學能”轉化,總反應方程式為===2COO關于該裝置的下列說法正確的是(

）A．圖中半導體為正極型半導體為負極B．圖中離子交換為陽離子交換膜．反應完畢，該裝置中電解質溶液的堿性增強D體呼出的氣體參與X極的反應:CO＋2e

＋H＋2OH

－答案解析

D在原電池中陽離子向正極移動，陰離子向負極移動，故N型半導體為負極，型半導體為正極，A錯誤；由圖示可知圖中的離子交換膜為陰離子交換膜，錯誤；由總反應方程式可知，在整個反應過程中沒有OH

、

＋

生成與損耗，故電解質溶液的堿性不變錯誤X電解池的陰極，電極反應式為＋

222323222222222222232322222222222332－

＋HO===CO＋2OH

，D確。2．如圖是一種正投入生產的大型蓄電系統。放電前，被膜隔開的電解質為S和放電后分別變為和下列敘述正確的是（

)A．放電時，負極反應為3NaBr－＋＋B．充電時陽極反應為2NaS2e＋2Na．放電時，Na＋

經過離子交換膜，由池移向池D該電池電解飽和食鹽水生2L時,池生成gNa答案解析

根據放電后S轉化為NaS元素化合價升高知被氧化，故負極反應為－－===Na＋2Na＋

，A錯誤充電時陽極上發生氧化反應轉化為NaBr

電極反應為：3NaBr－－＋＋

，誤；放電時，陽離子向正極移動，故Na＋

經過離子交換膜，由池向池C正確；沒有說明H所處的狀態，誤.3廣州高三調研測試）一種釕(Ru）配合物光敏染料敏化太陽能電池的工作原理示意圖如下，電池工作時發生的反應為:

33學必求其心得，業必貴于專精33錯誤Ru*激發態）*→Ru

＋eI誤＋2e―－2RuⅢ＋－―→2RuⅡ

＋I誤!下列關于該電池的敘述錯誤的是（）A．電池中鍍導電玻璃為正極B．電池工作時，I－

在鍍Pt導電玻璃上放電．電池工作時，電解質中I

和I

－

，濃度不會減少D．電池工作時，是將太陽能轉化為電能答案解析

B根據電池工作時電子從透明導電玻璃流入鍍Pt導電玻璃，則透明導電玻璃為負極，鍍導電玻璃為正極，A確；電池工作時鍍導電玻璃為正極，電極反應為I錯誤＋2e

－===3I－

，正極上為I

－

，放電，誤；根據電池工作時發生的反應可知，I誤在正極上得電子被還原為I－

，后I

－

又被Ru

氧化為I錯!，I錯!和I－

相互轉化電解質中I－和I誤濃度不會減少，確；電池工作時，是將太陽能轉化為電能D正確。4．(2019·遼寧五校協作體高三聯考)中科院深圳先進技術研究院成功研發了一種高效、低成本儲能電池—“鋁－石墨雙離子電

22222222學必求其心得，22222222池電池總反應為Al＋＋Li＋＋

錯錯誤AlLi＋xPF下列有關該電池的說法正確的是（

)A．放電時PF錯誤!向正極移動B．放電時，負極應為Al－－===Al．充電時，兩個電極增加的質量相等D．充電時,陽極反應為xC＋錯誤!－－===CxPF6答案解析

D結合總反應可知,放電時負極AlLi失去電子發生氧化反應，電極反應為AlLi－－===Al＋Li＋

，項錯誤;充電時陽極反應為xC＋錯誤!－－x,D正確充電時陰極反應為Al＋Li＋

＋

－，兩極轉移電子的物質的量雖然相等，但增加的質量不相等陽極增加的是錯!的量,陰極增加的Li

＋

的質量，項錯誤。5．優質的鋰碘電池可用于心臟起搏器來延續患者的生命，它的正極材料是聚2.乙烯吡（簡寫為P

2

I的復合物電解質是固態薄膜狀的碘化鋰,電池的總反應為＋nI（－1）＋2LiI，則下列說法正確是)A．該電池所產生的電壓低,使用壽命比較短B．電池工作時，離子移向一極．聚乙烯吡啶的復合物與有機物性質相似，因此聚乙烯吡啶的復合物不會導電D．電時，正極的反應為PnI＋＋

＋

－===PVP·(－I

2

＋2LiI

2222學必求其心得，業必貴于專2222答案解析

D該電池的電勢低放電緩慢使用壽命比較長A錯誤；原電池中陰離子向負極移動，所以電池工作時，碘離子移向Li電極，B錯誤；聚乙烯吡啶的復合物作正極，所以聚烯吡啶的復合物能導電，錯誤；正極上I

2

得電子發生還原反應，其電極反應式為：P

I＋

＋2e

－===PVP·(－1)I＋，D正確。6．一種突破傳統電池設計念的MgSb液態金屬儲能電池，其工作原理如下圖所該電池所用液體密度不同，在重力作用下分為三層工作時中間層熔融鹽的組成及濃度不變。該電池工作一段時間后可由太陽能電池充電。下列說法不正確的是（

)A．放電時Mg(液層的質量減小B．放電時，正極應式為：Mg2＋＋－===Mg．充電時，Mg。液）層發生還原反應D．充電時，Cl－

向中層和下層分界面處移動答案解析

由電流方向可知Mg（液）層為負,放電時的電極反應式為Mg－

－質量會減少，A正確；陽離子放電順序K＋〈Na＋

〈Mg

2＋

，故放電時正極反應式為Mg

2

＋－，B正確；充電時為電解池液）層為陽極，發生氧化反應C錯誤;陰離子移向陽極即Cl－向中層和下層分界面處移動,正確。

2n4n4n4n4n44學必求其心得，業2n4n4n4n4n447.濰坊一模）一種新型可逆電池的工作原理如圖所示。放電時總反應為Al＋n(AlCl44AlCl錯!表示石墨)。下列說法正確的是()

2Cl錯誤＋n(CA．放電時負極電極反應為－B．放電時AlCl誤移向正極

＋7Cl

－Cl－．充電時陽極反應AlCl誤－e－

＋C===C（AlCl）D．電路中每轉移mol電子，最多有molC(AlCl）被還原答案解析

A，放電時鋁作負極,失電子被氧化為Al

2

Cl錯!，電極反應為Al－

－

＋7AlCl誤!

Cl錯!錯誤;C項充電時陽極反應為＋AlCl－－－===C(AlCl）正確;D，由總反應可知每1molCAlCl)還原僅得到mol電子，錯誤.82019·成七中高三期末）某微生物燃料電池的工作原理如圖所示，下列說法正確的是()A．極發生氧化反應B．高溫下該電池率更高．若有機物為甲烷，則該電池整個過程的總反應式為:CH＋

222244224224222學必求其心得2222442242242222O===CO＋D硫氧化菌參加的反應為HS＋8e－＋錯誤＋9H＋答案解析

b是電池的正極，發生還原反應，A錯誤；在高溫下硫酸鹽還原菌、硫氧化菌會失去生理活性，因而在高溫下微生物被殺死，效率更低，錯誤;根據圖示可知硫酸鹽還原菌將錯誤還原為－電極有機物發生氧化反應轉化為CO,若有機物為,反應式為:CH－

＋8H＋，硫氧化菌又將－轉化為，電極發生還原反應，電極反應為：＋

＋

＋===2H，總反應方程式為＋2O===CO＋2H確負極上HS

－

在硫氧化菌作用下轉化為錯誤，失電子，發生氧化反應，電極反應式是＋4HO－===SO誤!＋

，D錯誤。92019·河汝州實驗中學高三期末）下圖甲是一種利用微生物將廢水中的尿素［CO(NH)］的化學能直接轉化為電能，并生成對環境友好物質的裝置同時利用此裝置的電能在鐵上鍍銅，下列說法中正確的是()A．銅電極應與X相連接B．H＋

透過質子交換膜由右向左移動．當N極消耗025氣體時，則鐵電極增重

222222222222學必求其222222222222DM電極反應式：NCONH＋HO－－===CO＋↑＋＋答案解析

D根據甲圖，N電極通入氧氣,因N極為正極，M電極為負極電鍍時鍍金屬作陰極層金屬作陽極鐵連接連接Y，A錯誤；根據選項A的分析，以及原電池的工作原理H＋

從負極流向正極，即從M極流向N，透過質子交換膜由左向右移動,錯誤N極反應式＋4H＋＋4e===2HO，極反應式為Cu2＋＋2e－失電子數目守恒此有～－

～2Cu,當N電極消耗0。25mol氣體時，鐵電極質量增重0。25×2×64g＝g，C錯誤；M極為負極因此電極反應式為)＋HO－－===CO↑↑6H,D正確。10下圖是用于航天飛行器中的一種全天太陽能電化學電池在光照時的工作原理。下列說法正確的是)A．該電池與硅太陽能電池供電原理相同B．光照時，H

由a極室通過質子膜進極室光照時極反應式為VO＋＋2OH－－－===VO錯!＋H2D．夜間無光照時,電極流出電子答案

D

22nn24n2學必求其心得，業必貴于專22nn24n2解析

由題圖可知，有太陽光照時,極得電子發生還原反應，是正極極失電子發生氧化反應，負極由于這是一種全天候電池所以夜晚情況剛好相反.硅太陽能電池是用半導體原理將光能轉化為電能，是物理變,而該電池是化學能轉化為電能，兩者原理不同，A項錯誤；原電池中氫離子向正極移動所以氫離子由b極室通過質子膜進入a極室，B錯誤；光照時，是負極，發生氧化反應，電極反應式為VO＋＋HOe===VO，＋2H＋

,C項錯誤；夜間無光照，相當于蓄電池放電，極的電極反應式為V2＋－－3＋，發生氧化反應，是負極，是電子流出的一極,項正確近浙江大學成功研制出具有較高能量密度的新型鋁－石墨烯(）電池(如圖該電池分別以鋁、石墨烯為電極，放電時，電池中導電離子的種類不變已知能量密度＝電池容（J)÷負極質量（列分析正確的是（

)A．放電時，（石墨烯)為負極B．放電時Al2Cl錯!在負極轉化為AlCl錯誤!．充電時，陽極反應為4Al－＋－===Al＋－D．以輕金屬為負極有利于提高電池的能量密度答案解析

D鋁是活潑的金屬,放電時是負極(石墨烯)為正極，A誤放電時鋁發生氧化反應生成鋁離子鋁離子與AlCl錯誤結合生成AlCl－

，7，B錯誤；充電時，Al2Cl錯!在陰極得電子發

2422222學必求其心得，業必貴于專精2422222生還原反應即陰極反應為4Al2Cl錯誤＋－===Al7AlCl錯誤!C錯誤;以輕金屬為負極有利于提高電池的能量密度，確。二、非選擇題121）下圖是某甲醇燃料電池工作的示意圖。質子交換膜(只有質子能夠通過)左、