2019届一轮复习人教版新型化学电源的视角及解题策略学案

2019届一轮复习人教版新型化学电源的视角及解题策略学案

第26讲　高考必考题突破讲座 ‎——新型化学电源的视角及解题策略 题型特点 考情分析 命题趋势 ‎　　近年高考试题中出现的“金属—空气”电池、微生物电池、热激活电池、高铁电池等均属于新型化学电源。这类试题一般具有题材广泛，信息新颖、陌生度大等特点。‎ ‎2016，全国卷甲，11T ‎2016，全国卷乙，11T ‎2016，全国卷丙，11T 预计在2019年高考中，新型化学电源有“变热”的趋势，涉及题材更加广泛，根据题干信息书写电极反应式是考生必备能力要求。‎ 分值：6～8分 主要考查电池的正负极的判断、电极反应式的书写、离子的移动方向等知识点，常以选择题的形式出现。‎ ‎1．书写新型电池的电极反应式 第一步：分析物质得失电子情况，据此确定正、负极上发生反应的物质。‎ 第二步：分析电极反应生成的物质是否能与电解质溶液中的离子发生反应。‎ 第三步：写出比较容易书写的电极反应式。‎ 第四步：若有总反应式，可用总反应式减去第三步中的电极反应式，即得另一极的电极反应式。‎ ‎2．新型电池中离子的移动方向 原电池中的阴离子移向负极、阳离子移向正极。这是因为负极失电子，生成大量阳离子积聚在负极附近，致使该极附近有大量正电荷，所以溶液中的阴离子要移向负极；正极得电子，该极附近的阳离子因得电子生成电中性的物质而使该极附近带负电荷，所以溶液中的阳离子要移向正极。虽然从微观上讲不参与电极反应的离子发生移动，但从宏观上讲其在溶液中各区域的浓度基本不变。‎ ‎3．电化学与化学实验有机融合 电化学知识中会涉及对电极材料、电解液中的离子等进行分析，因而就容易与化学实验融合在一起进行考查，如电解液的制备、净化，电极反应产物的检验，电化学装置的设计等，提高了试题的难度。‎ ‎[例1](2016·浙江卷)金属(M)—空气电池(如图)具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源：该类电池放电的总反应方程式为‎4M＋nO2＋2nH2O===‎4M(OH)n。‎ 已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是(　C　)‎ A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面 B．比较Mg、Al、Zn三种金属—空气电池，Al—空气电池的理论比能量最高 C．M—空气电池放电过程的正极反应式：4Mn＋＋nO2＋2nH2O＋4ne－===‎4M(OH)n D．在Mg—空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜 解析　C项，M－空气电池放电过程中，正极为氧气得到电子生成OH－，错误。‎ ‎1．(2016·海南卷)(双选)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是(　AD　)‎ A．Zn为电池的负极 B．正极反应式为2FeO＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O C．该电池放电过程中电解质溶液浓度不变 D．电池工作时OH－向负极迁移 解析　根据电极材料判断，金属Zn在反应中作还原剂，故为负极材料，K2FeO4为正极材料，A项正确；KOH溶液为电解质溶液，则正极电极反应式为2FeO＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3↓＋10OH－，B项错误；该电池放电过程中电解质溶液浓度改变，C项错误；电池工作时阴离子OH－向负极迁移，D项正确。‎ ‎2．LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为FePO4＋Li===LiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4，负极材料是石墨，含Li＋导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是(　D　)‎ A．可加入硫酸以提高电解质的导电性 B．放电时电池内部Li＋向负极移动 C．充电过程中，电池负极材料的质量减少 D．放电时电池正极反应为FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4‎ 解析　该电池的电解质为含Li＋导电固体，而且Li为活泼金属，能与硫酸反应，所以不能加入硫酸，A项错误；放电时电池内部阳离子向正极移动，所以Li＋向正极移动，B项错误；负极材料是石墨，充电时发生反应：Li＋＋e－===Li，负极材料质量增加，C项错误；根据电池反应，Fe元素化合价降低，所以正极反应为FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4，D项正确。 ‎