專題5.6二次電池【必備知識】1、二次電池(可充電電池)的有關(guān)規(guī)律(以鉛蓄電池為例)鉛蓄電池示意圖鉛蓄電池介紹鉛蓄電池可放電亦可充電，具雙重功能。它是用橡膠或微孔塑料制成的長方形外殼，正極板上有一層棕褐色的PbO2，負(fù)極板是海綿狀金屬鉛，兩極均浸在濃度為30%的稀硫酸溶液中，兩極間用橡膠或微孔塑料隔開。它在放電過程中將化學(xué)能能轉(zhuǎn)化為電能，充電時，蓄電池屬于電路組成中的用電器。鉛蓄電池的工作原理為：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)放電時電極反應(yīng)負(fù)極(Pb)：Pb(s)＋SO42－(aq)－2e－=PbSO4(s)(氧化反應(yīng))正極(PbO2)：PbO2(s)＋4H+＋SO42－(aq)＋2e－=PbSO4(s)＋2H2O(l)(還原反應(yīng))充電時電極反應(yīng)陰極：PbSO4(s)＋2e－=Pb(s)＋SO42－(aq)(還原反應(yīng))陽極：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－=PbO2(s)＋4H+＋SO42－(aq)(氧化反應(yīng))規(guī)律=1\*GB3①可充電電池有充電和放電兩個過程，放電時是原電池反應(yīng)，充電時是電解池反應(yīng)=2\*GB3②放電時的負(fù)極反應(yīng)和充電時的陰極反應(yīng)、放電時的正極反應(yīng)和充電時的陽極反應(yīng)在形式上互逆。將負(fù)(正)極反應(yīng)式變方向并將電子移向即得出陰(陽)極反應(yīng)式=3\*GB3③二次電池充電時原負(fù)極必然要發(fā)生還原反應(yīng)(生成原來消耗的物質(zhì))，即作陰極，連接外接電源的負(fù)極；同理，原正極連接電源的正極，作陽極。簡記為：負(fù)連負(fù)，正連正=4\*GB3④放電總反應(yīng)和充電總反應(yīng)在形式上互逆(但不是可逆反應(yīng))2、常見二次電池及電極反應(yīng)書寫鉛蓄電池總反應(yīng)Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)鋰離子電池總反應(yīng)Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋C6(x＜1)負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)高鐵電池總反應(yīng)Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)鎳鎘電池總反應(yīng)Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)氫鎳電池總反應(yīng)NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)鐵鎳電池總反應(yīng)Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2負(fù)極反應(yīng)正極反應(yīng)【真題感悟】1、(2021·湖南卷)鋅溴液流電池是一種先進(jìn)的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅溴液流電池工作原理如圖所，下列說法錯誤的是()A．放電時，N極正極B．放電時，左側(cè)貯液器中ZnBr2的濃度不斷減小C．充電時，M極的電極反應(yīng)式為D．隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過2、(2021·浙江卷1月選考)鎳鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下(L為小燈泡，K1、K2為開關(guān)，a、b為直流電源的兩極)。下列說法不正確的是()A．?dāng)嚅_K2、合上K1，鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能→電能B．?dāng)嚅_K1、合上K2，電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)C．電極B發(fā)生氧化反應(yīng)過程中，溶液中KOH濃度不變D．鎳鎘二次電池的總反應(yīng)式：Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)23、(2021·浙江卷6月選考)某全固態(tài)薄膜鋰離子電池截面結(jié)構(gòu)如圖所示，電極A為非晶硅薄膜，充電時得電子成為Li嵌入該薄膜材料中；電極B為LiCoO2薄膜；集流體起導(dǎo)電作用。下列說法不正確的是()A．充電時，集流體A與外接電源的負(fù)極相連B．放電時，外電路通過amol電子時，LiPON薄膜電解質(zhì)損失amolLi+C．放電時，電極B為正極，反應(yīng)可表示為Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋=LiCoO2D．電池總反應(yīng)可表示為Li1－xCoO2＋LixSiLiCoO2＋Si4、(2020·全國卷Ⅰ)科學(xué)家近年發(fā)明了一種新型Zn-CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如圖，電極為金屬鋅和選擇性催化材料，放電時，溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等，為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯誤的是()A．放電時，負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－＋4OH－=Zn(OH)eq\o\al(2－,4)B．放電時，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2molC．充電時，電池總反應(yīng)為2Zn(OH)eq\o\al(2－,4)=2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2OD．充電時，正極溶液中OH－濃度升高5、(2020·天津卷)熔融鈉－硫電池性能優(yōu)良，是具有應(yīng)用前景的儲能電池。下圖中的電池反應(yīng)為2Na＋xSNa2Sx(x＝5～3，難溶于熔融硫)，下列說法錯誤的是()A．Na2S4的電子式為B．放電時正極反應(yīng)為xS＋2Na＋＋2e－=Na2SxC．Na和Na2Sx分別為電池的負(fù)極和正極D．該電池是以Na－β－Al2O3為隔膜的二次電池6、(2019·全國卷Ⅲ，13)為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀Zn(3D－Zn)可以高效沉積ZnO的特點(diǎn)，設(shè)計了采用強(qiáng)堿性電解質(zhì)的3D－Zn－NiOOH二次電池，結(jié)構(gòu)如圖所示。電池反應(yīng)為Zn(s)＋2NiOOH(s)＋H2O(l)ZnO(s)＋2Ni(OH)2(s)。下列說法錯誤的是()A．三維多孔海綿狀Zn具有較高的表面積，所沉積的ZnO分散度高B．充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－=NiOOH(s)＋H2O(l)C．放電時負(fù)極反應(yīng)為Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－=ZnO(s)＋H2O(l)D．放電過程中OH－通過隔膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)7、(2019·天津卷)我國科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅－碘溴液流電池，其工作原理示意圖如圖。圖中貯液器可儲存電解質(zhì)溶液，提高電池的容量。下列敘述不正確的是()A．放電時，a電極反應(yīng)為I2Br－＋2e－=2I－＋Br－B．放電時，溶液中離子的數(shù)目增大C．充電時，b電極每增重0.65g，溶液中有0.02molI－被氧化D．充電時，a電極接外電源負(fù)極【鞏固練習(xí)】1、如圖是鉛蓄電池構(gòu)造示意圖，下列說法不正確的是()A．鉛蓄電池是二次電池，充電時電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能B．電池工作時，電子由Pb板通過導(dǎo)線流向PbO2板C．電池工作時，負(fù)極反應(yīng)為Pb－2e－＋SOeq\o\al(2－,4)=PbSO4D．電池工作時，H＋移向Pb板2、鎳鎘(Ni－Cd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，其充、放電反應(yīng)按下式進(jìn)行：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2，有關(guān)該電池的說法正確的是()A．充電時陽極反應(yīng)：Ni(OH)2＋OH－－e－=NiOOH＋H2OB．充電過程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程C．放電時負(fù)極附近溶液的堿性不變D．放電時電解質(zhì)溶液中的OH－向正極移動3、據(jù)報道，我國已研制出“可充室溫鈉—二氧化碳電池”，電極材料為鈉金屬片和碳鈉米管，電解液為高氯酸鈉—四甘醇二甲醚，電池總反應(yīng)為4Na＋3CO22Na2CO3＋C，生成固體Na2CO3沉積在碳鈉米管上。下列敘述不正確的是()A．放電時鈉金屬片發(fā)生氧化反應(yīng)B．充電時碳鈉米管接直流電源的正極C．充電時的陽極反應(yīng)為C＋2Na2CO3－4e－=3CO2↑＋4Na＋D．放電時每消耗3molCO2，轉(zhuǎn)移12mol電子4、高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通高能電池相比，該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列敘述正確的是()A．放電時Zn是正極B．放電時負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2C．充電時Fe(OH)3被還原D．充電時電解液的堿性增強(qiáng)5、鎂及其化合物一般無毒(或低毒)、無污染，鎂電池放電時電壓高且平穩(wěn)，因此成為人們研制綠色電池所關(guān)注的重點(diǎn)。有一種鎂二次電池的反應(yīng)為xMg＋Mo3S4MgxMo3S4。下列說法錯誤的是()A．放電時Mg2＋向正極移動B．放電時正極的電極反應(yīng)式為Mo3S4＋2xe－=Mo3Seq\o\al(2x－,4)C．放電時Mo3S4發(fā)生氧化反應(yīng)D．充電時陰極的電極反應(yīng)為xMg2＋＋2xe－=xMg6、表面介導(dǎo)電池(SMCS)是一種新型充電電池，可使電動汽車的充電時間僅需幾分鐘，該電池的電極材料為金屬鋰和氧化石墨烯。下列有關(guān)說法中不正確的是A．放電時，氧化石墨烯作正極B．放電時，負(fù)極電極反應(yīng)式為Li－e－=Li＋C．充電時，該電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D．充電時，電解質(zhì)溶液中的Li＋從陰極遷移到陽極7、如圖是一種鋰釩氧化物熱電池裝置，電池總反應(yīng)為xLi＋LiV3O8=Li1＋xV3O8。工作時，需先引發(fā)鐵和氯酸鉀反應(yīng)使共晶體熔化，下列說法不正確的是()A．組裝該電池應(yīng)當(dāng)在無水、無氧的條件下進(jìn)行B．整個過程的能量轉(zhuǎn)化涉及化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和電能C．放電時LiV3O8電極反應(yīng)為：xLi＋＋LiV3O8－xe－=Li1＋xV3O8D．充電時Cl－移向LiV3O8電極8、熔融狀態(tài)下，Na和FeCl2能組成可充電電池(裝置如圖所示)，反應(yīng)原理為：2Na＋FeCl2Fe＋2NaCl下列關(guān)于該電池的說法正確的是()A．放電時，a為正極，b為負(fù)極B．放電時，負(fù)極反應(yīng)為：Fe2＋＋2e－=FeC．充電時，a接外電源正極D．充電時，b極處發(fā)生氧化反應(yīng)9、Mg－LiFePO4電池的電池反應(yīng)為xMg2＋＋2LiFePO4xMg＋2Li1－xFePO4＋2xLi＋，其裝置示意圖如圖所示，下列說法正確的是()A．放電時，Li＋被還原B．充電時，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹸．放電時，電路中每流過2mol電子，有1molMg2＋遷移至正極區(qū)D．充電時，陽極上發(fā)生的電極反應(yīng)為LiFePO4－xe－=Li1－xFePO4＋xLi＋10、一種新型金屬氫化物鎳電池(MH－Ni電池，MH為貯氫材料)工作原理如圖所示。下列有關(guān)說法正確的是()A．隔膜為陰離子交換膜B．電池的電解液可為硫酸C．充電時陽極反應(yīng)為H2O＋M＋e－=MH＋OH－D．放電時負(fù)極反應(yīng)為Ni(OH)2＋OH－－e－=NiOOH＋H2O11、一種碳納米管新型二次電池的裝置如圖所示。下列說法中正確的是()A．離子交換膜選用陽離子交換膜(只允許陽離子通過)B．正極的電極反應(yīng)為NiO(OH)＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－C．導(dǎo)線中通過1mol電子時，理論上負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量增加1gD．充電時，碳電極與電源的正極相連12、新型鋰空氣電池能量密度高、成本低，可作為未來電動汽車的動力源，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)該電池的說法正確的是()A．充電時，金屬鋰為陽極B．放電時，正負(fù)兩極周圍都有LiOHC．放電時，每消耗22.4LO2，轉(zhuǎn)移4mol電子D．放電和充電時，Li＋遷移方向相反13、我國科學(xué)家曾報道過如圖所示的水溶液鋰離子電池體系。下列敘述錯誤的是()A．a(chǎn)為電池的正極B．電池充電反應(yīng)為LiMn2O4=Li1－xMn2O4＋xLiC．放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化D．放電時，溶液中Li＋從b向a遷移14、如圖是一種正投入生產(chǎn)的大型蓄電系統(tǒng)。放電前，被膜隔開的電解質(zhì)為Na2S2和NaBr3，放電后分別變?yōu)镹a2S4和NaBr。下列敘述正確的是()A．放電時，負(fù)極反應(yīng)為3NaBr－2e－=NaBr3＋2Na＋B．充電時，陽極反應(yīng)為2Na2S2－2e－=Na2S4＋2Na＋C．放電時，Na＋經(jīng)過離子交換膜由b池移向a池D．用該電池電解飽和食鹽水，產(chǎn)生2.24LH2時，b池生成17.40gNa2S415、已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為：LixC＋Li1－xCoO2C＋LiCoO2；鋰硫電池的總反應(yīng)為：2Li＋SLi2S。有關(guān)上述兩種電池說法正確的是A．鋰離子電池放電時，Li＋向負(fù)極遷移B．鋰硫電池充電時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C．理論上兩種電池的比能量相同D．如圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電16、鋰—液態(tài)多硫電池具有能量密度高、儲能成本低等優(yōu)點(diǎn)，以熔融金屬鋰、熔融硫和多硫化鋰[Li2Sx(2≤x≤8)]分別作兩個電極的反應(yīng)物，固體Al2O3陶瓷(可傳導(dǎo)Li＋)為電解質(zhì)，其反應(yīng)原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．該電池比鈉—液態(tài)多硫電池的比能量高B．放電時，內(nèi)電路中Li＋的移動方向?yàn)閺腶到bC．Al2O3的作用是導(dǎo)電、隔離電極反應(yīng)物D．充電時，外電路中通過0.2mol電子，陽極區(qū)單質(zhì)硫的質(zhì)量增加3.2g17、一種突破傳統(tǒng)電池設(shè)計理念的鎂－銻液態(tài)金屬儲能電池工作原理如圖所示，該電池所用液體密度不同，在重力作用下分為三層，工作時中間層熔融鹽的組成及濃度不變。該電池工作一段時間后，可由太陽能電池充電。下列說法不正確的是()A．放電時，Mg(液)層的質(zhì)量減小B．放電時正極反應(yīng)為Mg2＋＋2e－=MgC．該電池充電時，Mg－Sb(液)層發(fā)生還原反應(yīng)D．該電池充電時，Cl－向中層和下層分界面處移動18、鋅溴液流電池用溴化鋅溶液作電解液，并在電池間不斷循環(huán)。下列有關(guān)說法正確的是()A．充電時n接電源的負(fù)極，Zn2＋通過陽離子交換膜由左側(cè)流向右側(cè)B．放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量減少65gC．充電時陰極的電極反應(yīng)式為Br2＋2e－=2Br－D．若將陽離子交換膜換成陰離子交換膜，放電時正、負(fù)極也隨之改變19、目前市場上的手提應(yīng)急燈，主要是“無液干粉”鉛酸蓄電池，其原理是將有腐蝕性的濃硫酸灌注到硅膠凝膠中去，使電解質(zhì)溶液不易發(fā)生泄漏，大大改善了電池的性能，所用的原料仍然是鉛——二氧化鉛——硫酸。下列關(guān)于該鉛酸蓄電池的說法正確的()A．充電時電源的正極接蓄電池標(biāo)“+”的一極B．“無液干粉”鉛酸蓄電池徹底改變了原來的鉛酸蓄電池的反應(yīng)原理C．放電時在鉛酸蓄電池的負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)D．充電時鉛酸蓄電池上標(biāo)有“－”的電極發(fā)生氧化反應(yīng)20、鋰－空氣電池能夠提供相當(dāng)于普通鋰離子電池10倍的能量，因此它是最有前途的電池技術(shù)之一。如圖是鋰-空氣電池放電和充電時的工作示意圖。下列說法正確的是()A．a(chǎn)極為原電池的正極B．電池充電時，b極發(fā)生的反應(yīng)為O2＋2H2O＋4e－=4OH－C．放電時，a極鋰的化合價未發(fā)生變化D．充電時，溶液中Li＋由b極向a極遷移21、隨著各地“限牌”政策的推出，電動汽車成為汽車族的“新寵”。某電動汽車使用的是鈷酸鋰(LiCoO2)電池，其工作原理如圖所示，且電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li＋的高分子材料，隔膜只允許Li＋通過，電池反應(yīng)式為LixC6＋Li1－xCoO2C6＋LiCoO2。下列說法不正確的是()A．放電時，正極鋰的化合價未發(fā)生改變B．充電時Li＋移動方向：右室→左室C．放電時負(fù)極的電極反應(yīng)式：LixC6－xe－=C6＋xLi＋D．充電時陽極的電極反應(yīng)式：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－=LiCoO222、某充電寶鋰離子電池的總反應(yīng)為xLi＋Li1－xMn2O4LiMn2O4，某手機(jī)鎳氫電池總反應(yīng)為NiOOH＋MHM＋Ni(OH)2(M為儲氫金屬或合金)，有關(guān)上述兩種電池的說法不正確的是()A．鋰離子電池放電時，Li＋向正極遷移B．鎳氫電池放電時，正極的電極反應(yīng)式：NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－C．如圖表示用鋰離子電池給鎳氫電池充電D．鋰離子電池充電時，陰極的電極反應(yīng)式：LiMn2O4－xe－=Li1－xMn2O4＋xLi＋23、鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時的總反應(yīng)為Fe+Ni2O3+3H2O=Fe(OH)2+2Ni(OH)2，下列有關(guān)該電池的說法不正確的是()A．電池的電解液為堿性溶液，正極為Ni2O3、負(fù)極為FeB．電池放電時，負(fù)極反應(yīng)為Fe＋2OH－－2e－=Fe(OH)2C．電池充電過程中，陰極附近溶液的pH降低D．電池充電時，陽極反應(yīng)為：2Ni(OH)2＋2OH－－2e－=Ni2O3＋3H2O24、利用碳納米管能夠吸附氫氣，設(shè)計一種新型二次電池，其裝置如圖所示。關(guān)于該電池的敘述不正確的是()A．電池放電時K＋移向正極B．電池放電時負(fù)極反應(yīng)為：H2－2e－＋2OH－=2H2OC．電池充電時鎳電極上NiOOH轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2D．電池充電時碳納米管電極與電源的負(fù)極相連25、一種碳納米管能夠吸附氫氣，用這種材料吸氫后制備的二次電池(充放電電池)工作原理如下圖所示，該電池的電解質(zhì)為6mol/LKOH溶液，下列說法中正確的是()A．放電時K＋移向碳電極B．放電時電池負(fù)極的電極反應(yīng)為H2－2e－=2H＋C．充電時鎳電極的電極反應(yīng)為Ni(OH)2＋OH―－e－=NiO(OH)＋H2OD．該電池充電時將碳電極與電源的正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)26、某新型二次鋰離子電池結(jié)構(gòu)如右圖，電池內(nèi)部是固體電解質(zhì)，充電、放電時允許Li＋在其間通過(圖中電池內(nèi)部“→”表示充電時Li＋的遷移方向)。充電、放電時總反應(yīng)可表示為：Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋6C。下列說法正確的是()A．外電路上的“→”，表示放電時的電流方向B．充電時陰極電極反應(yīng)：LixC6－xe－=6C＋xLi+C．放電時負(fù)極電極反應(yīng)：LiCoO2－xe－=Li1－xCoO2＋xLi+D．內(nèi)電路有0.1mole－通過，發(fā)生遷移的Li+的質(zhì)量為0.7g27、高溫鈉硫電池是一種新型可充電電池，其工作原理如下圖所示，圖中固體電解質(zhì)是Na+導(dǎo)體。下列敘述正確的是()A．放電時，石墨電極a為正極B．放電時，Na+從石墨b向石墨a方向遷移C．充電時，b極反應(yīng)為Na2Sx－2e－=xS＋2Na+D．可將裝置中的固體電解質(zhì)改成NaCl溶液28、某充電電池的原理如右圖所示，溶液中c(H+)=2.0mol·L－1，陰離子為SO42－，a、b均為惰性電極，充電時右槽溶液顏色由綠色變?yōu)樽仙Ｏ铝袑Υ穗姵財⑹稣_的是()A．放電過程中，左槽溶液顏色由黃色變?yōu)樗{(lán)色B．充電時，b極接直流電源正極，a極接直流電源負(fù)極C．充電過程中，a極的反應(yīng)式為：VO2+＋2H+＋e－=VO2+＋H2OD．放電時，當(dāng)轉(zhuǎn)移1.0mol電子時共有1.0molH+從左槽遷移進(jìn)右槽29、鋅－空氣燃料電池可用作電動車動力電源，電池的電解質(zhì)溶液為KOH溶液，反應(yīng)為2Zn＋O2＋4OH－＋2H2O=2Zn(OH)eq\o\al(2－,4)。下列說法正確的是()A．充電時，電解質(zhì)溶液中K＋向陽極移動B．充電時，電解質(zhì)溶液中c(OH－)逐漸減小C．放電時，負(fù)極反應(yīng)為：Zn＋4OH－－2e－=Zn(OH)eq\o\al(2－,4)D．放電時，電路中通過2mol電子，消耗氧氣22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)30、已知LiAl/FeS電池是一種新型的車載可充電電池，該電池采用Li+交換膜。對該電池充電時，陽極的電極反應(yīng)式為：Li2S＋Fe－2e－=2Li+＋FeS。下列有關(guān)該電池的說法中，正確的是()A．化合物L(fēng)iAl具有強(qiáng)還原性，作負(fù)極材料B．放電時，電子從LiAl極經(jīng)過Li+交換膜流向FeS極C．放電時發(fā)生的總反應(yīng)式為：2Li＋FeS=Li2S＋FeD．為了延長電池的使用壽命，可以隔一段時間添加含電解質(zhì)的的水溶液31、電動車電池是一種鋰離子電池．根據(jù)鋰離子電池所用電解質(zhì)材料不同，鋰離子電池可分為液態(tài)鋰離子電池(簡稱為LIB)和聚合物鋰離子電池(簡稱為LIP)兩大類。聚合物鋰離子電池總反應(yīng)：Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋6C，以下說法不正確的是()A．充電時，電池的負(fù)極與電源的負(fù)極相連B．充電時，陰極發(fā)生還原反應(yīng)：6C＋xLi+＋xe－=LixC6C．放電時，正極發(fā)生還原反應(yīng)Li1－xCoO2＋xLi+＋xe－=LiCoO2D．放電時，Li+向負(fù)極移動32、快速充電電池的電解液為LiAlCl4－SOCl2，電池的總反應(yīng)為4LiCl＋S＋SO24Li＋2SOCl2。下列說法正確的是()A．該電池的電解質(zhì)可為LiCl水溶液B．該電池放電時，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)C．充電時陽極反應(yīng)式為4Cl－＋S＋SO2－4e－=2SOCl2D．放電時電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極，再從正極經(jīng)電解質(zhì)溶液流向負(fù)極33、“嫦娥一號”探測器所用的鎳氫蓄電池，其負(fù)極板材料M為能吸收氫原子的合金。充電時電極反應(yīng)分別為：M＋H2O＋e－=MH＋OH－，Ni(OH)2＋OH－－e－=NiOOH＋H2O。下列有關(guān)鎳氫蓄電池的說法正確的是A．放電時，正極附近的pH減小B．放電時，總反應(yīng)為MH＋NiOOH=M＋Ni(OH)2C．充電時，電極M應(yīng)與充電電源正極相連D．充電后，負(fù)極板材料M變成了MH，MH中H元素顯－1價答案【真題感悟】1、B。解析：A．由分析可知，放電時，N電極為電池的正極，故A正確；B．由分析可知，放電或充電時，左側(cè)儲液器和右側(cè)儲液器中溴化鋅的濃度維持不變，故B錯誤；C．由分析可知，充電時，M電極與直流電源的負(fù)極相連，做電解池的陰極，鋅離子在陰極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成鋅，電極反應(yīng)式為Zn2++2e—=Zn，故C正確；D．由分析可知，放電或充電時，交換膜允許鋅離子和溴離子通過，維持兩側(cè)溴化鋅溶液的濃度保持不變，故D正確；故選B。2、C。解析：A．?dāng)嚅_K2、合上K1，為放電過程，鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能→電能，A正確；B．?dāng)嚅_K1、合上K2，為充電過程，電極A與直流電源的負(fù)極相連，電極A為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Cd(OH)2+2e=Cd+2OH，B正確；C．電極B發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2Ni(OH)22e+2OH=2NiOOH+2H2O，則電極A發(fā)生還原反應(yīng)的電極反應(yīng)式為Cd(OH)2+2e=Cd+2OH，此時為充電過程，總反應(yīng)為Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH濃度減小，C錯誤；D．根據(jù)分析，放電時總反應(yīng)為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，則鎳鎘二次電池總反應(yīng)式為Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，D正確；答案選C。3、B。解析：A．由圖可知，集流體A與電極A相連，充電時電極A作陰極，故充電時集流體A與外接電源的負(fù)極相連，A說法正確；B．放電時，外電路通過amol電子時，內(nèi)電路中有amol通過LiPON薄膜電解質(zhì)從負(fù)極遷移到正極，但是LiPON薄膜電解質(zhì)沒有損失，B說法不正確；C．放電時，電極B為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)可表示為，C說法正確；D．電池放電時，嵌入在非晶硅薄膜中的鋰失去電子變成，正極上得到電子和變?yōu)椋孰姵乜偡磻?yīng)可表示為，D說法正確。綜上所述，相關(guān)說法不正確的是B，本題選B。4、D。解析：放電時，負(fù)極上Zn發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為Zn－2e－＋4OH－=Zn(OH)eq\o\al(2－,4)，故A正確，不選；放電時，CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，C元素化合價降低2，則1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol，故B正確，不選；充電時，陽極上H2O轉(zhuǎn)化為O2，負(fù)極上Zn(OH)eq\o\al(2－,4)轉(zhuǎn)化為Zn，電池總反應(yīng)為2Zn(OH)eq\o\al(2－,4)=2Zn＋O2↑＋4OH－＋2H2O，故C正確，不選；充電時，正極即為陽極，電極反應(yīng)式為2H2O－4e－=4H＋＋O2↑，溶液中H＋濃度增大，溶液中c(H＋)·c(OH－)＝Kw，溫度不變時，Kw不變，因此溶液中OH－濃度降低，故D錯誤。5、C。解析：根據(jù)電池反應(yīng)：2Na＋xSNa2Sx可知，放電時，鈉作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為：Na－e－=Na＋，硫作正極，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為xS＋2Na＋＋2e－=Na2Sx，據(jù)此分析。A.Na2S4屬于離子化合物，4個硫原子間形成三對共用電子對，電子式為Na＋，故A正確；B.放電時發(fā)生的是原電池反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為：xS＋2Na＋＋2e－=Na2Sx，故B正確；C.放電時，Na為電池的負(fù)極，正極為硫單質(zhì)，故C錯誤；D.放電時，該電池是以鈉作負(fù)極，硫作正極的原電池，充電時，是電解池，Na－β－Al2O3為隔膜，起到電解質(zhì)溶液的作用，該電池為二次電池，故D正確。6、D。解析：該電池采用的三維多孔海綿狀Zn具有較大的表面積，可以高效沉積ZnO，且所沉積的ZnO分散度高，A正確；根據(jù)題干中總反應(yīng)可知該電池充電時，Ni(OH)2在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)生成NiOOH，其電極反應(yīng)式為Ni(OH)2(s)＋OH－(aq)－e－=NiOOH(s)＋H2O(l)，B正確；放電時Zn在負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)生成ZnO，電極反應(yīng)式為Zn(s)＋2OH－(aq)－2e－=ZnO(s)＋H2O(l)，C正確；電池放電過程中，OH－等陰離子通過隔膜從正極區(qū)移向負(fù)極區(qū)，D錯誤。7、D。解析：根據(jù)電池的工作原理示意圖，可知放電時a電極上I2Br－轉(zhuǎn)化為Br－和I－，電極反應(yīng)為I2Br－＋2e－=2I－＋Br－，A項正確；放電時正極區(qū)I2Br－轉(zhuǎn)化為Br－和I－，負(fù)極區(qū)Zn轉(zhuǎn)化為Zn2＋，溶液中離子的數(shù)目增大，B項正確；充電時b電極發(fā)生反應(yīng)Zn2＋＋2e－=Zn，b電極增重0.65g時，轉(zhuǎn)移0.02mole－，a電極發(fā)生反應(yīng)2I－＋Br－－2e－=I2Br－，根據(jù)各電極上轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同，則有0.02molI－被氧化，C項正確；放電時a電極為正極，充電時，a電極為陽極，接外電源正極，D項錯誤。【鞏固練習(xí)】1、D2、A。解析：放電時Cd的化合價升高，Cd作負(fù)極，Ni的化合價降低，NiOOH作正極，則充電時Cd(OH)2作陰極，Ni(OH)2作陽極，電極反應(yīng)式為Ni(OH)2＋OH－－e－=NiOOH＋H2O，A項－2e－=Cd(OH)2，Cd電極周圍OH－的濃度減小，C項錯誤；放電時電解質(zhì)溶液中的OH－向負(fù)極移動，D項錯誤。3、D。解析：放電時鈉金屬片作負(fù)極，失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，故A正確；原電池中正極上CO2得到電子，則充電時碳納米管接直流電源的正極，故B正確；充電為電解池，陽極與正極相連，陽極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則陽極反應(yīng)為C＋2Na2CO3－4e－=3CO2↑＋4Na＋，故C正確；放電時每消耗3molCO2,4molNa失去電子，轉(zhuǎn)移4mol電子，故D錯誤。4、B。解析：放電時，Zn失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以作負(fù)極，A錯誤；根據(jù)總的反應(yīng)方程式可知，放電時負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)是Zn－2e－＋2OH－=Zn(OH)2，B正確；充電時，F(xiàn)e元素的化合價從＋3價升高到＋6價，被氧化，C錯誤；充電時，溶液由堿性變?yōu)橹行裕瑒t溶液的堿性減弱，D錯誤。5、C6、D。解析：放電時相當(dāng)于原電池，鋰是活潑金屬，因此放電時鋰作負(fù)極，氧化石墨烯作正極，A正確；放電時，Li是負(fù)極，負(fù)極電極反應(yīng)式為Li－e－=Li＋，B正確；充電時相當(dāng)于電解池，因此充電時，該電池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，C正確；電解池中陽離子向陰極移動，所以充電時，電解質(zhì)溶液中的Li＋從陽極遷移到陰極，D錯誤。7、C。解析：A、Li是活潑的金屬，因此組裝該電池應(yīng)當(dāng)在無水、無氧的條件下進(jìn)行，A正確；B、整個過程的能量轉(zhuǎn)化涉及化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能以及化學(xué)能和熱能之間的轉(zhuǎn)化，B正確；C、放電時正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即正極反應(yīng)式為xLi＋＋LiV3O8＋xe－=Li1＋xV3O8，C錯誤；D、放電時Cl－移向負(fù)極，移向鋰電極，因此充電時Cl－移向LiV3O8電極，D正確，答案選C。8、D。解析：放電時，Na被氧化，應(yīng)為原電池的負(fù)極，F(xiàn)eCl2被還原生成Fe，應(yīng)為原電池的正極反應(yīng)，則a為負(fù)極，b為正極，A錯誤；放電時，負(fù)極反應(yīng)為Na－e－＋Cl－=NaCl，B錯誤；充電時，a連接電源負(fù)極，C錯誤；充電時，b極連接電源正極，發(fā)生氧化反應(yīng)，D正確。9、D。解析：根據(jù)裝置圖以及原電池工作原理，放電時，活潑金屬M(fèi)g作負(fù)極，其電極反應(yīng)式為Mg－2e－=Mg2＋，正極反應(yīng)式為Li1－xFePO4＋xe－＋xLi＋=LiFePO4，Li＋的化合價沒有發(fā)生變化，A錯誤；充電時該裝置為電解池，電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能，B錯誤；根據(jù)裝置圖可知，放電時Mg2＋不能通過鋰離子導(dǎo)體膜移向正極區(qū)，C錯誤；充電時陽極反應(yīng)為放電時正極反應(yīng)的逆過程：LiFePO4－xe－=Li1－xFePO4＋xLi＋，D正確。10、A。解析：由題意及工作原理圖可知，放電時總反應(yīng)為MH＋NiOOH=M＋Ni(OH)2，左側(cè)電極為負(fù)極，右側(cè)電極為正極，放電時負(fù)極反應(yīng)為MH－e－＋OH－=M＋H2O，正極反應(yīng)為NiOOH＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－，充電時陰極反應(yīng)為M＋H2O＋e－=MH＋OH－，陽極反應(yīng)為Ni(OH)2＋OH－－e－=NiOOH＋H2O，C、D錯誤；電池工作過程中有OH－參與或生成，為維持電荷守恒，隔膜為陰離子交換膜，A正確；電解質(zhì)溶液應(yīng)該為堿性，B錯誤。11、B。解析：根據(jù)裝置圖，碳電極通入氫氣，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為H2－2e－＋2OH－=2H2O，Ni電極NiO(OH)→Ni(OH)2，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為NiO(OH)＋H2O＋e－=Ni(OH)2＋OH－，碳電極是負(fù)極，Ni電極是正極。離子交換膜選用陰離子交換膜(只允許陰離子通過)，故A錯誤，B正確；導(dǎo)線中通過1mol電子時，負(fù)極生成1mol水，理論上負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量增加18g，故C錯誤；充電時，負(fù)極與電源負(fù)極相連，所以碳電極與電源的負(fù)極相連，故D錯誤。12、D13、C。解析：圖示所給出的是原電池裝置。A項，由圖示分析，金屬鋰易失電子，由原電池原理可知，含有鋰的一端為原電池的負(fù)極，即b為負(fù)極，a為正極，正確；B項，電池充電時為電解池，反應(yīng)式為原電池反應(yīng)的逆反應(yīng)，正確；C項，放電時，a極為原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)的是Mn元素，鋰元素的化合價沒有變化，不正確；D項，放電時為原電池，鋰離子應(yīng)向正極(a極)遷移，正確。14、C。解析：放電時，負(fù)極上Na2S2被氧化生成Na2S4，電極反應(yīng)式為2Na2S2－2e－=Na2S4＋2Na＋，A錯誤；充電時，陽極上NaBr失電子被氧化生成NaBr3，電極反應(yīng)式為3NaBr－2e－=NaBr3＋2Na＋，B錯誤；放電時，陽離子向正極移動，故Na＋經(jīng)過離子交換膜，由b池移向a池，C正確；題目未指明2.24LH2是否處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下，無法計算b池中生成Na2S4的質(zhì)量，D錯誤。15、B。解析：鋰離子電池放電時Li＋（陽離子）向正極遷移，A項錯誤；鋰硫電池放電時負(fù)極反應(yīng)為鋰失去電子變?yōu)殇囯x子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則充電時，鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)，B項正確；比能量是指參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小，二者的比能量不同，C項錯誤；充電時原電池的負(fù)極與電解池的陰極相連，故應(yīng)為C與Li相連，D項錯誤。16、D。解析：電池提供2mole－時，該電池對應(yīng)Li2Sx質(zhì)量為(14＋32x)g，而鈉—液態(tài)多硫電池對應(yīng)質(zhì)量為(46＋32x)g，故該電池比能量高，A正確；由圖分析知a為負(fù)極，b為正極，Li＋從a移向b，B正確；Al2O3為固體電解質(zhì)，能導(dǎo)電，同時將兩極反應(yīng)物隔開，C正確；當(dāng)外電路中通過0.2mole－時，陽極區(qū)生成0.1xmol硫，故陽極區(qū)生成硫的質(zhì)量為3.2xg，D錯誤。17、C。解析：A項，放電時，負(fù)極Mg失電子生成鎂離子，則Mg(液)層的質(zhì)量減小，正確；B項，正極鎂離子得電子生成Mg，則放電時正極反應(yīng)為Mg2＋＋2e－=Mg，正確；C項，該電池充電時，Mg－Sb(液)層為陽極，陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，錯誤；D項，該電池充電時，陰離子向陽極移動，即Cl－向中層和下層分界面處移動，正確。18、A。解析：充電時n接電源的負(fù)極，Zn2＋通過陽離子交換膜向陰極定向遷移，故由左側(cè)流向右側(cè)，A正確；放電時，負(fù)極Zn溶解生成Zn2＋，Zn2＋通過陽離子交換膜向正極定向遷移，故負(fù)極區(qū)溶液質(zhì)量不變，B錯誤；充電時陰極的電極反應(yīng)式為Zn2＋＋2e－=Zn，C錯誤；若將陽離子交換膜換成陰離子交換膜，放電時正、負(fù)極不會改變，Zn仍是負(fù)極，D錯誤。19、A。解析：放電過程是原電池反應(yīng)，正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，原電池中的正極連接電源正極作電解池陽極，充電過程是電解池，原電池中的負(fù)極鉛連接電源負(fù)極作電解池陰極，A正確；“無液干粉”鉛酸蓄電池和原來的鉛酸蓄電池的反應(yīng)原理是一樣的，B錯；放電時鉛酸蓄電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，C錯；充電時鉛酸蓄電池上標(biāo)有“”的電極和電源的負(fù)極相連，是電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，D錯。20、D。解析：根據(jù)題給裝置圖判斷，a電極為原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為Li－e－=Li＋，A、C項錯誤；電池充電時，b極發(fā)生的反應(yīng)式為4OH－－4e－=O2↑＋2H2O，B項錯誤；充電時，陽離子移向電解池的陰極，D項正確。21、D。解析：放電時，負(fù)極的電極