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课件网) 简洁 实用 高效 第七章 化学反应与能量 素养微专题(七) 新型化学电源的分析 化学 固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。固态电池的负极材料可以是纳米硅和石墨的复合负极，正极可以是锰酸锂、富锂锰基材料或不含锂的正极材料，电解质是固体电解质，固态电池使用固体电解质替代了传统锂离子电池的电解液和隔膜，更安全、能量密度更高、循环性能更强，成为下一代动力电池的主要研发方向。固体电解质可大致分为三类：无机电解质、固态聚合物电解质、复合电解质。 典例研析 题型一 固态电池 A 【即时训练1】 (2024·辽宁锦州模拟)我国科学家研发出世界首例室温条件下，以固态氢化镧(LaHx)为氢负离子(H－)导体的新型二次电池，电池工作原理如图所示。已知电池放电时H－由a极移向b极，下列说法正确的是( ) A．H－的电子式为H∶ B．电池工作时电势a＜b C．放电时，电池总反应式为Ti＋H2===TiH2 D．充电时，每转移2 mol电子，a极增重2 g D 解析：该装置为化学电源，根据放电时，H－由a极移向b极，依据原电池工作原理，阴离子向负极移动，即电极b为负极，电极a为正极，则电势为a＞b，故B错误；氢原子核外有1个电子，得到1个电子，得到H－，即H－的电子式为[H∶]－，故A错误；电极a的反应式为TiH2＋2e－===Ti＋2H－，电极b的反应式为2H－－2e－===H2↑，总反应式为TiH2===Ti＋H2↑，故C错误；充电时，电极a的反应式为Ti＋2H－－2e－===TiH2，每转移2 mol电子，a极增重质量为2 mol×1 g/mol＝2 g，故D正确。 题型二 浓差电池 浓差电池是利用物质的浓度差产生电势的一种装置。两侧半电池中的特定物质有浓度差，离子均是由“高浓度”移向“低浓度”，依据阴离子移向负极区域，阳离子移向正极区域判断电池的正、负极，这是解题的关键。 【例2】 (2023·山东卷改编)利用热再生氨电池可实现CuSO4电镀废液的浓缩再生。电池装置如图所示，甲、乙两室均预加相同的CuSO4电镀废液，向甲室加入足量氨水后电池开始工作。下列说法错误的是( ) A．甲室Cu电极为负极 B．隔膜为阳离子膜 C．电池总反应为Cu2+＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+ D．NH3扩散到乙室将对电池电动势产生影响 B 解析：向甲室加入足量氨水后电池开始工作，则甲室Cu电极溶解，变为铜离子与氨气形成[Cu(NH3)4]2+，因此甲室Cu电极为负极，A正确；在原电池内电路中阳离子向正极移动，若隔膜为阳离子膜，电极溶解生成的铜离子要向右侧移动，无法实现电镀废液的浓缩再生，B错误；左侧负极反应是Cu－2e－＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+，正极反应是Cu2+＋2e－===Cu，则电池总反应为Cu2+＋4NH3===[Cu(NH3)4]2+，C正确；NH3扩散到乙室会与铜离子反应生成[Cu(NH3)4]2+，铜离子浓度降低，铜离子得电子能力减弱，因此将对电池电动势产生影响，D正确。 【即时训练2】 (2024·黑龙江哈尔滨六校高三期末)一种全氢电池的工作原理如图所示。下列说法正确旳是( ) A．X极的电势高于Y极 B．电池工作中，H＋通过离子交换膜 C．Y极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑ D．反应一段时间后右室c(NaClO4)减小 C 解析：由题干工作原理图可知，左边X电极上氢气失电子与氢氧根离子结合生成水，发生了氧化反应，为负极，电极反应是H2－2e－＋2OH－===2H2O，右边Y电极为正极，发生了还原反应，电极反应是2e－＋2H＋===H2↑，X极的电势低于Y极，A项错误，C项正确；原电池工作时，阳离子移向正极，阴离子移向负极，电子由负极经过导线进入正极，Na＋由负极即左侧移向正极右侧，故反应一段时间后右室c(NaClO4)增大，B、D项错误。 题型三 微生物燃料电池 微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原 ... ...
