高考化学第1轮总复习 第9章第29讲化学电源课件 （广东专）.ppt

第29讲化学电源考点1二次电池的原理与特点例1镍镉(Ni-Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液其充、放电按下式进行：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2【解析】本题是考查常见的镍镉(Ni-Cd)可充电电池的工作原理。由充电时方程式中的Cd和Ni的化合价的变化可知充电时Ni(OH)2作阳极电解质溶液为KOH所以电极反应式为：Ni(OH)2-e-+OH-===NiOOH+H2O；Cd(OH)2作阴极Cd(OH)2+2e-===Cd+2OH-；充电的过程是将电能转化为化学能放电时Cd作负极Cd-2e-+2OH-===Cd(OH)2Cd周围的c(OH-)下降OH-向负极移动。考点2燃料电池的原理与特点2．有氧气参加的燃料电池正极反应式的书写(1)酸性条件(如硫酸)O2+4H++4e-===2H2O。(2)碱性条件(如KOH溶液)O2+2H2O+4e-===4OH-。(3)熔融的盐(如K2CO3并在通O2的一极通CO2)O2+CO2+4e-===CO(4)熔融的氧化物(有O2-迁移)O2+4e-===2O2-若已知燃料电池总反应和正极反应式将很容易书写负极反应式。例2(2011·淮阴中学学情检测)日本茨城大学研制了一种新型的质子交换膜二甲醚燃料电池(DDFC)该电池有较高的安全性。电池总反应为：CH3OCH3+3O2===2CO2+3H2O电池示意如图下列说法不正确的是()【解析】由电池总反应式可知：二甲醚发生氧化反应为负极反应物氧气发生还原反应为正极反应物所以a为负极b为正极；工作时电子由a极沿导线经灯泡再到b极电流由b极沿导线经灯泡再到a极；负极反应为：CH3OCH3-12e-+3H2O===2CO2+12H+正极反应为：4H++O2+4e-===2H2O；电池工作时1mol二甲醚被氧化时就有12mol电子转移。考点3原电池的pH变化例3可用于电动汽车的铝-空气燃料电池通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质铝合金为负极空气电极为正极。下列说法正确的是()A．以NaCl溶液或NaOH溶液为电解质时正极反应都为O2+2H2O+4e-===4OH-B．以NaOH溶液为电解质时负极反应为：Al+3OH--3e-===Al(OH)3↓C．以NaOH溶液为电解质时电池在工作过程中电解质的pH保持不变D．电池工作时电子通过外电路从正极流向负极为：Al+4OH--3e-===+2H2OB错；该电池在碱性条件下消耗了碱反应式为4Al+3O2+4OH-===4+2H2O溶液pH降低C错；电池工作1.(2011·新课标全国卷)铁镍蓄电池又称爱迪生电池放电时的总反应为：Fe+Ni2O3+3H2O===Fe(OH)2+2Ni(OH)2下列有关该电池的说法不正确的是()A．电池的电解液为碱性溶液正极为Ni2O3负极为FeB．电池放电时负极反应为Fe+2OH--2e-===Fe(OH)2C．电池充电过程中阴极附近溶液的pH降低D．电池充电时阳极反应为2Ni(OH)2+2OH--2e-===Ni2O3+3H2O【解析】解答本题时应注意电池放电时为原电池失去电子的为负极反应；充电时为电解池失去电子的为阳极反应。2.(2011·海南卷)一种充电电池放电时的电极反应为：H2+2OH--2e-===2H2ONiO(OH)+H2O+e-===Ni(OH)2+OH-当为电池充电时与外电源正极连接的电极上发生的反应是()A．H2O的还原B．NiO(OH)的还原C．H2的氧化D．Ni(OH)2的氧化【解析】由题意知电池总反应为H2+2NiO(OH)Ni(OH)2。可充电电池在充电时实际上起一个电解池的作用与外电源正极连接的电极是阳极发生氧化反应与放电时的正极反应相反可知Ni(OH)2在反应中失电子被氧化发生氧化反应。3.(2010·江苏卷)下图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列说法正确的是()C．装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D．装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放并能实现化学能与电能间的完全转化【解析】本题主要考查的是电化学知识。A项在该装置系统中有四种能量转化的关系即太阳能、电能、化学能和机械能之间的相互转化；B项装置Y为氢氧燃料电池负极电极反应为H2-2e-+2OH-===2H2O；C项相当于用光能电解水产生H2和O2实现燃料(H2)和氧化剂(O2)的再生；D项在反应过程中有能量的损耗和热效应的产生不可能实现化学能和电能的完全