第四章化學(xué)反響與電能章末素能提升專(zhuān)題歸納知識(shí)網(wǎng)絡(luò)真題體驗(yàn)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)題歸納1．燃料電池的組成(1)電極：惰性電極。(2)燃料：包括H2、烴(如CH4)、醇(如C2H5OH)、肼(N2H4)等。(3)電解質(zhì)：酸性電解質(zhì)溶液，如H2SO4溶液；堿性電解質(zhì)溶液，如NaOH溶液；熔融氧化物，如Y2O3；熔融碳酸鹽，如K2CO3等。專(zhuān)題1燃料電池電極反響式的書(shū)寫(xiě)2．書(shū)寫(xiě)燃料電池電極方程式的根本步驟(1)第一步：寫(xiě)出電池總反響式。燃料電池的總反響與燃料的燃燒反響一致，假設(shè)產(chǎn)物能和電解質(zhì)反響，那么總反響為加和后的反響。如氫氧燃料電池的總反響為2H2＋O2===2H2O；甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為NaOH溶液)的反響：CH4＋2O2===CO2＋2H2O①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O②①＋②式得燃料電池總反響為CH4＋2O2＋2NaOH===Na2CO3＋3H2O。(3)第三步：根據(jù)電池總反響式和正極反響式寫(xiě)出電池的負(fù)極反響式。電池的總反響和正、負(fù)極反響之間有如下關(guān)系：電池的總反響式＝電池正極反響式＋電池負(fù)極反響式(消去電子)。故根據(jù)第一、二步寫(xiě)出的反響：電池的總反響式－電池正極反響式＝電池負(fù)極反響式，注意在將兩個(gè)反響式相減時(shí)，要約去正極的反響物O2。1．陽(yáng)離子交換膜的作用電解飽和食鹽水是氯堿工業(yè)的根底，能制得氯氣、氫氣、氫氧化鈉等重要的化工原料。電解過(guò)程中，在電場(chǎng)的作用下，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，而陰離子向陽(yáng)極移動(dòng)。由于在陽(yáng)極氯離子失去電子生成氯氣，假設(shè)不采取措施，氫氧根離子會(huì)向陽(yáng)極移動(dòng)，從而與氯氣發(fā)生反響，既減少了氯氣的產(chǎn)量，又會(huì)使得到的氫氧化鈉不純。因此，必須阻止氫氧根離子向陽(yáng)極移動(dòng)。專(zhuān)題2氯堿工業(yè)生產(chǎn)中的離子交換膜目前，常用的隔膜有石棉隔膜和陽(yáng)離子交換膜。石棉隔膜能阻止氣體通過(guò)，但允許水分子及離子通過(guò)。由于氫氧根離子能透過(guò)隔膜，因此氯氣會(huì)與氫氧根發(fā)生反響，導(dǎo)致制得的氫氧化鈉不純。陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)，而不允許陰離子及氣體通過(guò)，也就是說(shuō)，只允許鈉離子通過(guò)，氯離子、氫氧根離子和氫氣、氯氣均不能通過(guò)。這樣既可以防止陰極產(chǎn)生的氫氣與陽(yáng)極產(chǎn)生的氯氣相混合，在一定條件下引起爆炸，又能防止氯氣與氫氧化鈉作用生成次氯酸鈉而影響燒堿的質(zhì)量。真題體驗(yàn)1．(2021·湖北，10)研究發(fā)現(xiàn)，在酸性乙醇燃料電池中參加硝酸，可使電池持續(xù)大電流放電，其工作原理如下圖。

以下說(shuō)法錯(cuò)誤的選項(xiàng)是 ()A．參加HNO3降低了正極反響的活化能B．電池工作時(shí)正極區(qū)溶液的pH降低C．1molCH3CH2OH被完全氧化時(shí)有3molO2被復(fù)原D．負(fù)極反響為CH3CH2OH＋3H2O－12e－===2CO2＋12H＋B

解析：由正極區(qū)電極反響可知，正極區(qū)的總反響為O2＋4e－＋4H＋===2H2O，HNO3在反響前后總量不變，起催化作用，作催化劑，那么參加HNO3降低了正極反響的活化能，A正確；由A選項(xiàng)中正極區(qū)總反響可知，反響消耗H＋，溶液中c(H＋)減小，pH增大，B錯(cuò)誤；由電池總反響可知，C正確；由負(fù)極電極反響可知，D正確。2．(2021·浙江6月，22)某全固態(tài)薄膜鋰離子電池截面結(jié)構(gòu)如下圖，電極A為非晶硅薄膜，充電時(shí)Li＋得電子成為L(zhǎng)i嵌入該薄膜材料中；電極B為L(zhǎng)iCoO2薄膜；集流體起導(dǎo)電作用。B

由電池截面結(jié)構(gòu)圖可知，集流體A與電極A相連，由電池分析可知，充電時(shí)電極A為陰極，集流體起導(dǎo)電作用，即集流體A與外接電源的負(fù)極相連，A正確；由電池總反響可知，放電時(shí)，LiPON薄膜電解質(zhì)起傳導(dǎo)Li＋的作用，故沒(méi)有Li＋的損失，B錯(cuò)誤；由電池分析可知，C、D正確。C

解析：CCl4為非電解質(zhì)，不能導(dǎo)電，故不能用CCl4代替K2SO4溶液，A錯(cuò)誤；Hg－Hg2SO4電極的電勢(shì)交于Cu電極電勢(shì)，那么Hg－Hg2SO4電極為正極，發(fā)生復(fù)原反響，B錯(cuò)誤；假設(shè)換作Zn－ZnSO4體系，相比于Cu和Hg，Zn和Hg金屬活動(dòng)性相差更大，那么產(chǎn)生的電勢(shì)差變大，電壓表的示數(shù)變大，C正確；微孔瓷片的作用和鹽橋類(lèi)似，使兩個(gè)電極反響相對(duì)獨(dú)立，但不阻礙離子通過(guò)，D錯(cuò)誤。4．(2021·福建，8)一種新型鎂硫二次電池的工作原理如下圖。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 ()A．使用堿性電解質(zhì)水溶液B．放電時(shí)，正極反響包括3Mg2＋＋MgS8－6e－===4MgS2C．使用的隔膜是陽(yáng)離子交換膜D．充電時(shí)，電子從Mg電極流出C

解析：假設(shè)使用堿性電解質(zhì)水溶液，負(fù)極生成的Mg2＋會(huì)轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀，降低電池效率，A錯(cuò)誤；放電時(shí)正極發(fā)生得電子的復(fù)原反響，B錯(cuò)誤；負(fù)極生成的Mg2＋要通過(guò)隔膜移向正極參與電極反響，陽(yáng)極生成的Mg2＋要通過(guò)隔膜移向陰極被復(fù)原，所以使用的隔膜是陽(yáng)離子交換膜，C正確；充電時(shí)為電解池，電子由電源負(fù)極流向陰極，即電子流入Mg電極，D錯(cuò)誤。5．(2021·福建，13節(jié)選)電催化氮?dú)?/p>