1、,新型电源及电极反应式的书写,题型突破10,大一轮复习讲义,第6章 化学反应与能量转化,近几年高考中的新型电池种类繁多，“储氢电池”“高铁电池”“海洋电池”“燃料电池”“锂离子电池”等，这些新型电源常以选择题的形式呈现。解答这类考题，首先要理解常见的化学电源种类及原电池的工作原理，其次会判断正负电极或阴阳极，以及会书写电极反应式等。,专题精讲,ZHUANTIJINGJIANG,1.电极反应式书写的一般步骤(类似氧化还原反应方程式的书写),2.已知总方程式，书写电极反应式 (1)书写步骤 步骤一：写出电池总反应式，标出电子转移的方向和数目(ne)。 步骤二：找出正、负极，失电子的电极为负极；确定
2、溶液的酸碱性。 步骤三：写电极反应式。 负极反应：还原剂ne=氧化产物 正极反应：氧化剂ne=还原产物,(2)书写技巧 若某电极反应式较难写时，可先写出较易的电极反应式，用总反应式减去较易写的电极反应式，即可得出较难写的电极反应式。如：CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料电池中： 总反应式：CH3OCH33O2=2CO23H2O 正极：3O212H12e=6H2O 负极：CH3OCH33H2O12e=2CO212H 特别提醒 简单电极反应中转移的电子数，必须与总方程式中转移的电子数相同。,3.氢氧燃料电池在四种常见介质中的电极反应总结,A.放电时，Li穿过固体薄膜进入水溶液电解质中 B.放电时，正
3、极反应为Li1xMn2O4xLixe=LiMn2O4 C.充电时，电极b为阳极，发生氧化反应 D.该电池的缺点是存在副反应2Li2H2O = 2LiOHH2,1.我国科学家发明的水溶液锂电池为电动汽车发展扫除了障碍，装置原理如图所示，其中固体薄膜只允许Li通过。锂离子电池的总反应为xLiLi1xMn2O4 LiMn2O4。下列有关说法错误的是,专题精练,ZHUANTIJINGLIAN,1,2,3,4,5,解析 Li为活泼金属，放电时，发生氧化反应，故电极a为负极，阳离子从负极移向正极，即Li穿过固体薄膜进入水溶液电解质中，然后移向电极b，A、B项正确； 充电时，电池正极接电源正极，发生氧化反应
4、，是阳极，C项正确； 由于固体薄膜只允许Li通过，水不能与Li接触，故不存在Li与水的反应，D项错误。,1,2,3,4,5,2.硼化钒空气电池是目前储电能力最高的电池，电池示意图如图所示，该电池工作时的反应为：4VB211O2 = 4B2O32V2O5，下列说法正确的是 A.电极a是电源负极 B.溶液中的OH向a极移动 C.电子由VB2极经KOH溶液流向电极a D.VB2极发生的电极反应为：2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O,1,2,3,4,5,解析 空气中的O2是氧化剂，故a是电源正极，A错误； 电子由VB2极经外电路流向电极a，溶液不传导电子，C错误； VB2极发生的电极
5、反应用总反应减去2H2OO24e=4OH，D正确。,3.我国科技工作者首次提出一种新型的Li电池，该电池正极为含有I、Li的水溶液，负极为固态有机聚合物，电解质溶液为LiNO3溶液，聚合物离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极隔开，其工作原理如图所示。下列有关判断正确的是 A.甲是原电池工作原理图，乙是电池充电原理图 B.放电时，液态电解质溶液的颜色加深 C.充电时，Li穿过隔膜从右侧移向左侧 D.放电时，负极反应式为,1,2,3,4,5,解析 “负极为固态有机聚合物”，即固态有机聚合物在负极失电子，电极反应式为 ，故乙是原电池工作原理图，A错误、D正确；,1,2,3,4,5,充电过程为电解过
6、程，阳离子从阳极移向阴极，即甲中Li从左侧移向右侧，C错误。,解析 从图示可以看出，左侧H2O转变成O2，O元素被氧化，电极a为负极，电极反应式为2H2O4e=4HO2，H通过质子交换膜进入右侧发生反应，右侧通入的CO2转变成HCOOH，C元素被还原，电极b为正极，电极反应式为CO22e2H=HCOOH。,4.(1)将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的。下图是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图。电极b做_极，表面发生的电极反应为_。,1,2,3,4,5,正,CO22e2H=HCOOH,解析 根据装置可知生成H2的电极为正极，生成Cl2的电极为
7、负极。,(2)浓差电池中的电动势是由于电池中存在浓度差而产生的。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。 X为_极，Y极反应式为_。 Y极生成1 mol Cl2时，_ mol Li移向_(填“X”或“Y”)极。,1,2,3,4,5,正 2Cl2e=Cl2,2 X,解析 根据装置可知N2H4N2为氧化反应，在负极上发生反应。,(3)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH做电解质。 负极反应式为_； 正极反应式为_。,1,2,3,4,5,N2H44e4OH=N24H2O O24e2H2O = 4OH,(4)MgAg
8、Cl电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgClMg=Mg22Ag2Cl 负极反应式为_； 正极反应式为_。,Mg2e=Mg2 2AgCl2e = 2Ag2Cl,答案 负极：H22e2OH = 2H2O； 正极：2NiOOH2H2O2e=2Ni(OH)22OH。,1,2,3,4,5,5.一种碳纳米管能够吸附氢气，可作二次电池(如下图所示)的碳电极。该电池的电解质溶液为6 molL1的KOH溶液。 (1)写出放电时的正、负极电极反应式。,(2)写出充电时的阴、阳极电极反应式。,答案 阴极：2H2O2e=H22OH； 阳极：2Ni(OH)22OH2e=2NiOOH2H2O。,
