原电池与新型化学电源 (1)电极的判定及其电极反应正误判断。 (2)溶液中离子的移动方向和电极附近溶液浓度变化或pH变化等。 (3)二次电池的电极连接及充、放电时反应原理的分析。 (4)定量计算等。 1.(2024·北京卷,T3)酸性锌锰干电池的构造示意图如图。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是( ) A.石墨作电池的负极材料 B.电池工作时向负极方向移动 C.MnO2发生氧化反应 D.锌筒发生的电极反应为Zn-2e-===Zn2+ D [酸性锌锰干电池中锌筒为负极,石墨电极为正极,故A错误;原电池工作时,阳离子向正极方向移动,故B错误;MnO2发生得电子的还原反应,故C错误;锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应:Zn-2e-===Zn2+,故D正确。] 2.(2023·辽宁卷,T11)某低成本储能电池原理如图所示。下列说法正确的是( ) A.放电时负极质量减小 B.储能过程中电能转变为化学能 C.放电时右侧H+通过质子交换膜移向左侧 D.充电总反应:+2Fe3+===PbSO4+2Fe2+ B [放电时,负极发生反应:-2e-===PbSO4,正极发生反应:Fe3++e-===Fe2+;充电时,阴极反应为===,阳极反应为Fe2+-e-===Fe3+。由上述分析可知,放电时,负极由Pb变为PbSO4,电极质量增加,A错误;储能过程为充电过程,充电过程中电能转化为化学能,B正确;放电时,阳离子向电池正极移动,故放电时左侧H+通过质子交换膜移向右侧,C错误;充电过程的总反应为===+2Fe3+,D错误。] 3.(2023·福建卷,T9)一种可在较高温度下安全快充的铝-硫电池的工作原理如图,电解质为熔融氯铝酸盐(由NaCl、KCl和AlCl3形成熔点为93 ℃的共熔物),其中氯铝酸根(n≥1)]起到结合或释放Al3+的作用。电池总反应:2Al+3xS。下列说法错误的是( ) A.含4n个Al—Cl键 B.中同时连接2个Al原子的Cl原子有(n-1)个 C.充电时,再生1 mol Al单质至少转移3 mol电子 D.放电时间越长,负极附近熔融盐中n值小的浓度越高 D [根据题中工作原理图可推知放电时铝为负极,硫为正极。的结构为,所以含4n个Al—Cl键,A正确;由的结构可知,同时连接2个Al原子的Cl原子有(n-1)个,B正确;由电池总反应可知充电时,再生1 mol Al单质需由铝离子得到电子生成,所以至少转移3 mol电子,C正确;由总反应可知放电时间越长,负极铝失去电子生成的铝离子越多,所以n值大的浓度越高,D错误。] (1)原电池工作时,电子流向为负极→导线→正极→电解质溶液→负极。 (×) (2)原电池工作时,盐桥中的阴离子移向正极区。 (×) (3)原电池的正极电势高于负极。 (√) (4)新型电源的负极发生氧化反应,正极发生还原反应。 (√) (5)二次电池充电时,电池的负极外接电源的正极。 (×) (6)任何燃料电池的负极通入燃料发生氧化反应,正极通入O2或其他助燃剂发生还原反应。 (√) 1.二次充电电池的工作原理及充电连接 (1)二次电池充电时,电池正极连接电源正极,电池负极连接电源负极,即“正接正,负接负”。 (2)放电时负极反应与充电时的阴极反应相反,同理放电时正极反应与充电时阳极反应相反。 2.分析燃料电池类题目的思维模型 3.新型化学电源解答思路 1.(2024·汕头一模)液流电池在储能领域发挥着重要作用。下图是碱性锌铁液流电池,其具有电压高、成本低的优点。已知该电池放电时正极发生反应:+e-===[Fe(CN)6]4-,下列叙述正确的是( ) A.放电时,M极处发生氧化反应,N极为负极 B.放电时,右侧贮液器中溶液浓度减小 C.充电时,N极电极反应为[Zn(OH)4]2-+2e-===Zn+4OH- D.该离子交换膜为阴离子交换膜,当有65 g Zn发生反应时,有1 mol OH-通过 C [碱性锌铁液流电池放电时,右侧N极为负极,负极电极反应为===;左侧M极为正极,正极电极反应为[Fe(CN)6]3-+e-===[Fe(CN)6]4-,充电时和放电时刚好相反 ... ...
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