考点一 原电池的工作原理及其应用
考纲
要求 了解原电池工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式 考纲
说明 以高科技或新型电池为背景考查原电池的工作原理,是高考常见的切入点,题型以选择题、填空题为主。
(1)选择题重点考查电极的判断、电子及离子的运动方向,电极反应类型、电极附近或整个溶液的pH变化,以及判断电极反应式的正误等。
(2)非选择题主要考查电极反应式的书写,电极产物的判断及实验现象的描述等。
对原电池观察不仔细,忽略介质的作用,是学生在高考中失分的主要原因 1.(2017·全国卷Ⅲ)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为16Li+xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是( )
A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4
B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 g
C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多
解析:选D 原电池工作时,正极发生一系列得电子的还原反应,即:Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2,其中可能有2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4,A项正确;该电池工作时,每转移0.02 mol电子,负极有0.02 mol Li(质量为0.14 g)被氧化为Li+,则负极质量减少0.14 g,B项正确;石墨烯能导电,利用石墨烯作电极,可提高电极a的导电性,C项正确;充电过程中,Li2S2的量逐渐减少,当电池充满电时,相当于达到平衡状态,电池中Li2S2的量趋于不变,故不是电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多,D项错误。
2.[双选](2016·海南高考)某电池以K2FeO4和Zn为电极材料,KOH溶液为电解质溶液。下列说法正确的是( )
A.Zn为电池的负极
B.正极反应式为2FeO+10H++6e-===Fe2O3+5H2O
C.该电池放电过程中电解质溶液浓度不变
D.电池工作时OH-向负极迁移