新型化学电源的考查角度及解题策略

1.新型电池“放电”时正极、负极的判断

解题策略：在Zn—Cu原电池中，较活泼的金属材料作负极，较不活泼的金属材料或非金属材料作正极。负极：Zn－2e^－===Zn^2＋；正极：2H^＋＋2e^－===H₂↑。

2.新型电池“放电”时正极、负极上电极反应式的书写

解题策略：首先分析得失电子情况，然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液中的离子发生反应。对于较为复杂的电极反应，可以利用总反应减去较简单一极电极反应式得到较复杂一极电极反应式的方法解决。

掌握铅蓄电池[Pb—PbO₂(H₂SO₄溶液)]电极反应式的书写：

负极：①Pb－2e^－===Pb^2＋；②Pb^2＋＋SO₄^2-===PbSO₄。把二者结合起来，即负极反应式：Pb－2e^－＋SO₄^2-===PbSO₄。正极：PbO₂得电子变为Pb^2＋，①PbO₂＋2e^－＋4H^＋===Pb^2＋＋2H₂O；Pb^2＋跟SO₄^2-结合生成PbSO₄，②Pb^2＋＋SO₄^2-===PbSO₄。把二者结合起来，即正极反应式：PbO₂＋2e^－＋4H^＋＋SO₄^2-===PbSO₄＋2H₂O。总反应式＝正极反应式＋负极反应式，即PbO₂＋Pb＋4H^＋＋2SO₄^2-===2PbSO₄＋2H₂O。

3.新型电池“充电”时阴极、阳极的判断

解题策略：充电的实质就是把放电时发生的变化再复原的过程。如铅蓄电池：

首先应该搞明白原电池放电时的正、负极，再根据电池充电时，阳极接正极，阴极接负极的原理，进行分析。

4.新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断

解题策略：原电池中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，如Zn—Cu(稀H₂SO₄)电池中：H^＋移向Cu极；SO₄^2-移向Zn极。电解池中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，符合带电微粒在电场中的运动规律。

首先应该分清楚电池是放电还是充电；再判断出正、负极或阴、阳极，进而即可确定离子的移动方向。

【例1】 电化学降解NO的原理如图所示。下列说法中不正确的是(　　)

A.铅蓄电池的A极为正极，电极材料为PbO₂

B.铅蓄电池工作过程中负极质量增加

C.该电解池的阴极反应为2NO₃^-＋6H₂O＋10e^－===N₂↑＋12OH^－

D.若电解过程中转移2 mol电子，则交换膜两侧电解液的质量变化差(Δm_左－Δm_右)为10.4 g

解析　A选项，根据Ag－Pt电极上硝酸根离子发生还原反应，知该电极是阴极，所以铅蓄电池的A极为正极，电极材料为PbO₂，故A正确；B选项，铅蓄电池工作过程中负极有硫酸铅生成，质量增加，故B正确；C选项，根据电解池的阴极发生还原反应得：2NO₃^-＋6H₂O＋10e^－===N₂↑＋12OH^－，故C正确；D选项，电解过程中转移2 mol电子，阳极消耗1 mol水，有2 mol H^＋移向阴极，阳极室质量减少18 g，阴极室放出0.2 mol N₂，质量减少(5.6－2) g＝3.6 g，交换膜两侧电解液的质量变化差(Δm_左－Δm_右)＝18 g－3.6 g＝14.4 g，故D错误。

答案　D