1、大一轮复习讲义专题突破22新型电源及电极 反应式的书写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。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=
2、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。1231.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A.放电时,Li穿过固体薄膜
3、进入水溶液电解质中B.放电时,正极反应为 Li1xMn2O4xLixe=LiMn2O4C.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专题精练4123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;4充电时,电池正极接电源正极,发生氧化反应,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。2.硼化钒空气电池是目前储电能力最高的电池,电池示意图如下图所示,该电池工作时的反应为:4VB211O2=4B
4、2O32V2O5,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aD.VB2极发生的电极反应为:2VB222OH22e=V2O52B2O311H2O123412343.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1234解析“负极为
5、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;充电过程为电解过程,阳离子从阳极移向阴极,即甲中Li从左侧移向右侧,C错误。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。右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作 极,表面发生的电极反应为 。1234CO22e2H=HCOOH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
6、反应式为CO22e2H=HCOOH。正(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。正2Cl2e=Cl2解析根据装置可知生成H2的电极为正极,生成Cl2的电极为负极。12342 X(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作电解质。负极反应式为 ;正极反应式为 。N2H44e4OH=N24H2O1234O24e2H2O=4OH解析根据装置可知N2H4N2为氧化反应,在负极上发生反应。(4)MgAgCl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=Mg212342AgCl2e=2Ag2Cl大一轮复习讲义专题突破22新型电源及电极 反应式的书写