20xx屆高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)原電池-化學(xué)電源學(xué)案-(1)(編輯修改稿)
2025-04-05 05:18 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 質(zhì)電池解題關(guān)鍵(1)明確放電過(guò)程為原電池。充電過(guò)程為電解池。(2)原電池的負(fù)極與電解池的陰極相連,充放電時(shí)電極反應(yīng)相反。原電池的正極與電解池的陽(yáng)極相連,充放電時(shí)電極反應(yīng)相反。【解析】選D。放電時(shí),負(fù)極上Zn發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Zn2e+4OHZn(OH)42,故A正確。放電時(shí),CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,C元素化合價(jià)降低2,則1 mol CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2 mol,故B正確。充電時(shí),陽(yáng)極上H2O轉(zhuǎn)化為O2,負(fù)極上Zn(OH)42轉(zhuǎn)化為Zn,電池總反應(yīng)為2Zn(OH)422Zn+O2↑+4OH+2H2O,故C正確。充電時(shí),正極即為陽(yáng)極,電極反應(yīng)式為2H2O4e4H++O2↑,溶液中H+濃度增大,溶液中c(H+)c(OH)=Kw,溫度不變時(shí),Kw不變,因此溶液中OH濃度降低,故D錯(cuò)誤。 燃料電池【典例2】(2020山東等級(jí)考)微生物脫鹽電池是一種高效、經(jīng)濟(jì)的能源裝置,利用微生物處理有機(jī)廢水獲得電能,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)海水淡化。現(xiàn)以NaCl溶液模擬海水,采用惰性電極,用下圖裝置處理有機(jī)廢水(以含CH3COO的溶液為例)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )+2H2O8e2CO2↑+7H+,隔膜2為陰離子交換膜 mol電子時(shí), g,正、負(fù)極產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量之比為2∶1【解析】選B。據(jù)圖可知a極上CH3COO轉(zhuǎn)化為CO2和H+,C元素被氧化,所以a極為該原電池的負(fù)極,則b極為正極。a極為負(fù)極,CH3COO失電子被氧化成CO2和H+,結(jié)合電荷守恒可得電極反應(yīng)式為CH3COO+2H2O8e2CO2↑+7H+,故A正確。為了實(shí)現(xiàn)海水的淡化,模擬海水中的氯離子需要移向負(fù)極,即a極,則隔膜1為陰離子交換膜,鈉離子需要移向正極,即b極,則隔膜2為陽(yáng)離子交換膜,故B錯(cuò)誤。當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1 mol電子時(shí),根據(jù)電荷守恒可知,海水中會(huì)有1 mol Cl移向負(fù)極,同時(shí)有1 mol Na+移向正極,即除去1 mol NaCl, g,故C正確。b極為正極,水溶液為酸性,所以氫離子得電子產(chǎn)生氫氣,電極反應(yīng)式為2H++2eH2↑,所以當(dāng)轉(zhuǎn)移8 mol電子時(shí),正極產(chǎn)生4 mol氣體,根據(jù)負(fù)極反應(yīng)式可知負(fù)極產(chǎn)生2 mol氣體,物質(zhì)的量之比為4∶2=2∶1,故D正確。(1)“6”步突破燃料電池負(fù)極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)(2)熟記常見(jiàn)氧氣正極電極反應(yīng)式 新型化學(xué)電源【典例3】(2019全國(guó)卷Ⅰ)利用生物燃料電池原理研究室溫下氨的合成,電池工作時(shí)MV2+/MV+在電極與酶之間傳遞電子,示意圖如下所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ),該方法條件溫和,同時(shí)還可提供電能,在氫化酶作用下發(fā)生反應(yīng)H2+2MV2+2H++2MV+,固氮酶為催化劑,N2發(fā)生還原反應(yīng)生成NH3【解析】選B。相比現(xiàn)有工業(yè)合成氨,該方法選用酶作催化劑,條件溫和
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