人教高中化学核心素养提升20 新型高效化学电源.doc

素养说明：高考中的新型化学电源，一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量（单位质量释放的能量）高等特点。由于该类试题题材广、信息新、陌生度大，因此许多考生感觉难度大。但应用的解题原理仍然还是原电池的基础知识，只要细心分析，实际上得分相对比较容易。
1.新型燃料电池（Fuel Cell）
燃料电池是利用氢气、碳、甲醇、硼氢化物、天然气等为燃料与氧气或空气进行反应，将化学能直接转化成电能的一类原电池。其特点是：（1）有两个相同的多孔电极，同时电极不参与反应（掺杂适当的催化剂）。（2）不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内。（3）能量转换率较高，超过80%（普通燃烧能量转换率30%多）。
【解题模板】
2.可充电电池
对于一般的电池而言，充电电池具有一定的可逆性，在放电时，它是原电池装置；在充电时，它是电解过程，是一种经济、环保、电量足、适合大功率、长时间使用的电器。
【模型示例】　镁及其化合物一般无毒（或低毒）、无污染，镁电池放电时电压高且平稳，因此成为人们研制绿色电池所关注的重点。有一种镁二次电池的反应为xMg＋Mo3S4MgxMo3S4。下列说法错误的是（　　）
A.放电时Mg2＋向正极移动
B.放电时正极的电极反应式为Mo3S4＋2xe－===Mo3S
C.放电时Mo3S4发生氧化反应
D.充电时阴极的电极反应为xMg2＋＋2xe－===xMg
【解题模板】
答案　C
[题型专练]
1.（2016·课标全国Ⅲ，11）锌—空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O===2Zn（OH）。下列说法正确的是（　　）
A.充电时，电解质溶液中K＋向阳极移动
B.充电时，电解质溶液中c（OH－）逐渐减小
C.放电时，负极反应为：Zn＋4OH－－2e－===Zn（OH）
D.放电时，电路中通过2 mol电子，消耗氧气22.4 L（标准状况）
解析　A项，充电时，电解质溶液中K＋向阴极移动，错误；B项，充电时，总反应方程式为2Zn（OH）2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2O，所以电解质溶液中c（OH－）逐渐增大，错误；C项，在碱性环境中负极Zn失电子生成的Zn2＋将与OH―结合生成Zn（OH），正确；D项，O2～4e－，故电路中通过2 mol电子，消耗氧气0.5 mol，在标准状况时体积为11.2 L，错误。
答案　C
2.（2015·江苏化学，10）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（　　）
A.反应CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1 mol CH4转移12 mol电子
B.电极A上H2参与的电极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O
C.电池工作时，CO向电极B移动
D.电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO
解析　A项，，则该反应中每消耗1 mol CH4转移6 mol电子，错误；该电池的传导介质为熔融的碳酸盐，所以A电极即负极上H2参与的电极反应为H2－2e－＋CO===CO2＋H2O，错误；C项，原电池工作时，阴离子移向负极，而B极是正极，错误；D项，B电极即正极上O2参与的电极反应为O2＋4e－＋2CO2===2CO，正确。
答案　D