2020屆高三化學(xué)二輪精準(zhǔn)強(qiáng)化——二次電池

1、2020 屆高三化學(xué)二輪精準(zhǔn)強(qiáng)化二次電池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(shí)，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) 2H 2SO4(aq)2PbSO4(s) 2H 2O(l)放電電極反應(yīng)：負(fù)極(Pb)：Pb (s) SO42 (aq) 2ePbSO4(s)(氧化反應(yīng))正極 (PbO2)：PbO2(s) 4H+ SO42 (aq)2e PbSO4(s)2H

2、2O(l)(還原反應(yīng))充電反應(yīng)是上述反應(yīng)的逆過程，則電極反應(yīng)：陰極：PbSO4(s)2ePb(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 ：可充電電池有充電和放電兩個(gè)過程，放電時(shí)是原電池反應(yīng)，充電時(shí)是電解池反應(yīng)放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)和充電時(shí)的陰極反應(yīng)、放電時(shí)的正極反應(yīng)和充電時(shí)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))二次電池充電時(shí)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

3、連接電源的正極，作陽極。簡記為：負(fù)連負(fù)，正連正二、鋰電池某電動(dòng)汽車使用的是鈷酸鋰(LiCoO 2)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 Li 1 xCoO2C6 LiCoO 2(1)放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的Li 離子向極方向移動(dòng)，兩電極反應(yīng)為：負(fù)極，正極(2)充電時(shí)的電極反應(yīng)為：陰極，陽極高鐵酸鉀(K2FeO4)可作凈水劑，也可用于制造高鐵電池。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(shí)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 4

4、KOH ，(1)放電時(shí)，正極附近溶液的堿性，兩電極反應(yīng)為：負(fù)極，正極(2)充電時(shí)的電極反應(yīng)為：陰極，陽極四、鎳鎘電池已知鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為KOH 溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：Cd 2NiOOH 2H2OCd(OH) 2 2Ni(OH) 2。(1)放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為，正極反應(yīng)式為(2)充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為，陽極反應(yīng)式為(3)放電時(shí)，K 向 極遷移，負(fù)極的溶液pH 的變化為(4)充電時(shí)，鎳鎘電池的負(fù)極應(yīng)與外接電源的極相連五、氫鎳電池用吸收H2后的稀土儲(chǔ)氫合金作為電池負(fù)極材料(用 MH 表示)， NiO(OH) 作為電池正極材料，KOH 溶液作為電解質(zhì)溶液，可制得高容量、長壽命的鎳氫電池。電池

5、充放電時(shí)的總反應(yīng)為：NiO(OH) MH Ni(OH) 2 M(1)放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為，正極反應(yīng)式為(2)充電時(shí)，陰極反應(yīng)式為，陽極反應(yīng)式為六、鐵鎳電池(愛迪生電池)愛迪生蓄電池在放電時(shí)的總反應(yīng)方程式為：Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH) 2+Ni(OH) 2(1)放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陰離子向極方向移動(dòng)，兩電極反應(yīng)為：負(fù)極，正極(2)充電時(shí)的電極反應(yīng)為：陰極，陽極【課后作業(yè)】1 、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

6、說法正確的()A. 充電時(shí)電源的正極接蓄電池標(biāo)“ +的一極 ”C. 放電時(shí)在鉛酸蓄電池的負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)2、鋰-空氣電池能夠提供相當(dāng)于普通鋰離子電池電時(shí)的工作示意圖。下列說法正確的是(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D. 充電時(shí)鉛酸蓄電池上標(biāo)有“-”的電極發(fā)生氧化反應(yīng)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)A a極為原電池的正極C放電時(shí)，a 極鋰的化合價(jià)未發(fā)生變化B電池充電時(shí)，b 極發(fā)生的反應(yīng)為O2 2H2O 4e =4OHD 充電時(shí)，溶液中Li 由 b 極向 a 極遷移3、隨著各地“ 限牌 ” 政策的推出，電動(dòng)汽車成為汽車族

7、的“新寵 ”。某電動(dòng)汽車使用的是鈷酸鋰(LiCoO 2)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Li xC6 Li 1 xCoOC6 LiCoO 2下列說法不正確的是()A放電時(shí)，正極鋰的化合價(jià)未發(fā)生改變B充電時(shí)Li 移動(dòng)方向：右室左室C放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式：LixC6xe =C6xLi D充電時(shí)陽極的電極反應(yīng)式：Li 1xCoO2xLi xe=LiCoO 24、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 MHMNi(OH) 2(M 為儲(chǔ)氫金屬或合金)，有關(guān)上述兩種電池的

8、說法不正確的是()A鋰離子電池放電時(shí)，Li 向正極遷移C如圖表示用鋰離子電池給鎳氫電池充電B鎳氫電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式：NiOOH H2O e =Ni(OH) 2 OHD鋰離子電池充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式：LiMn 2O4 xe =Li1 xMn 2O4 xLi5、比亞迪雙模電動(dòng)汽車使用的是高鐵電池，其總反應(yīng)為3Zn 2K2FeO4 8H2O3Zn(OH) 2 2Fe(OH) 3 4KOH ，下列說法正確的是 ()A放電時(shí)，若有6 mol 電子發(fā)生轉(zhuǎn)移，則有2 mol K 2FeO4被氧化B放電時(shí)，正極反應(yīng)為FeO42 4H2O 3e =Fe(OH)3 5OHC充電時(shí)，電池的負(fù)極與外接電

9、源的負(fù)極相連D 充電時(shí)，陰極附近溶液的pH 變小6、 高鐵電池是一種新型可充電電池，電解質(zhì)溶液為KOH 溶液，放電時(shí)的總反應(yīng)式為3Zn 2K2FeO4 8H2O=3Zn(OH) 2 2Fe(OH)3 4KOH 下列敘述正確的是()A放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為3Zn 6e +6OH 3 Zn(OH) 2B放電時(shí)，正極區(qū)溶液的pH 減小C充電時(shí)，每轉(zhuǎn)移3mol 電子，陽極有1molFe(OH) 3被還原D充電時(shí)，電池的鋅電極接電源的正極7、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(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。該電池上有兩個(gè)接線柱，一個(gè)接線柱旁標(biāo)有“ +”，另一個(gè)接線柱旁標(biāo)有“” 。高鐵電池

10、的總反應(yīng)為：3Zn 2K2FeO4 8H2O=3Zn(OH)2 2Fe(OH) 3 4KOH ，下列敘述不正確的是()A放電時(shí)正極反應(yīng)為：Fe+3e + 4H2O Fe(OH) 3 + 5OH B充電時(shí)陰極反應(yīng)為：Zn(OH) 2 + 2e =Zn +2OHC放電時(shí)每轉(zhuǎn)移3 mol 電子，正極有1mol K 2FeO4被還原D標(biāo)有 “ +”的接線柱充電時(shí)作陰極，放電時(shí)作正極KOH 溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：8 、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Cd+2NiOOH+2H 2OCd(OH) 2+2Ni(OH) 2有關(guān)該電池的說法不正確的是9、利用

11、碳納米管能夠吸附氫氣，設(shè)計(jì)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充電時(shí)陽極反應(yīng)：Ni(OH) 2-e +OH NiOOH+H2OC放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變B充電過程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程D 放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的OH 向負(fù)極移動(dòng)()A電池放電時(shí)K 移向正極B電池放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為：H2 2e 2OH =2H2OC電池充電時(shí)鎳電極上NiOOH 轉(zhuǎn)化為 Ni(OH) 2D電池充電時(shí)碳納米管電極與電源的負(fù)極相連10 、氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池，它可以取代會(huì)產(chǎn)生污染的銅鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是：H 2+2NiOOH2Ni(OH) 2據(jù)此反應(yīng)式判斷，下列敘述中不正

12、確的是A. 電池放電時(shí), 電池負(fù)極周圍溶液的PH 不斷增大B. 電池放電時(shí),正極的電極反應(yīng)為：NiOOH eH 2ONi (OH )2 OHC. 電池充電時(shí),陽極周圍溶液的的PH 不斷減小D. 電池充電時(shí),陰極的電極反應(yīng)為：2 H 2O +2eH2 2OH11 、 鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為Fe+Ni2O3+3H2OFe(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Ni 2O3、負(fù)極為Fe B. 電池放電時(shí)，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(shí)，陽極

13、反應(yīng)為：2Ni(OH) 2+2OH -2e-Ni2O3 + 3H2O12 、蓄電池在放電時(shí)起原電池的作用，在充電時(shí)起電解池的作用。下面是愛迪生電池分別在充電和放電時(shí)發(fā)生的反應(yīng)：Fe+NiO2+2H2OFe(OH) 2+Ni(OH) 2，下列有關(guān)愛迪生電池的推斷不正確的是()A放電時(shí)，F(xiàn)e是負(fù)極，NiO2是正極B蓄電池的電極可以浸入某種酸性電解質(zhì)溶液中C充電時(shí)，陰極上的電極反應(yīng)為：Fe(OH) 2 + 2e = Fe + 2OHD 放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中的陰離子向負(fù)極方向移動(dòng)13、鋅-空氣燃料電池可用作電動(dòng)車動(dòng)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(O

14、H)42 。下列說法正確的是()A充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中K 向陽極移動(dòng)B充電時(shí)，電解質(zhì)溶液中c(OH )逐漸減小C放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Zn 4OH 2e =Zn(OH) 42D放電時(shí)，電路中通過2 mol 電子，消耗氧氣22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)14、如圖是一種利用鋰電池“固定CO2”的電化學(xué)裝置，在催化劑的作用下，該電化學(xué)裝置放電時(shí)可將CO2轉(zhuǎn)化為C 和 Li 2CO3，充電時(shí)選用合適催化劑，僅使Li 2CO3發(fā)生氧化反應(yīng)釋放出CO2和 O2。下列說法中正確的是()A該電池放電時(shí)，Li +向電極X 方向移動(dòng)B 該電池充電時(shí)，電極Y 與外接直流電源的負(fù)極相連C該電池放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移4 mol 電子，

15、理論上生成1mol CD 該電池充電時(shí)，陽極反應(yīng)式為：C+2Li 2CO3-4e-=3CO2 +4Li15、磷酸鐵鋰電池結(jié)構(gòu)如右圖所示。左邊由LiFePO4晶體組成，鋁箔與電池一極連接；中間是聚合物隔膜，鋰離子可以通過而電子不能通過；右邊由石墨組成，銅箔與電池另一極連接，電池內(nèi)充滿電解質(zhì)。在充電過程中LiFePO 4中的鋰離子脫出并伴隨著鐵元素的氧化。下列說法不正確的是()A放電時(shí)，鋁箔所在電極為負(fù)極，銅箔所在電極為正極B放電時(shí)，電池反應(yīng)式為：FePO4 Li = LiFePO 4C充電時(shí)，Li+ 向陰極移動(dòng)D充電時(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為：LiFePO 4 e = FePO4 Li+16、已知L

16、iAl/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(shí)，陽極的電極反應(yīng)式為：Li 2S+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(shí)，電子從LiAl 極經(jīng)過Li +交換膜流向FeS極C放電時(shí)發(fā)生的總反應(yīng)式為：2Li+FeS=Li 2S+FeD 為了延長電池的使用壽命，可以隔一段時(shí)間添加含電解質(zhì)的的水溶液17、電動(dòng)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) 和聚合充電物鋰離子電池(簡稱為LIP)兩大類聚合物鋰離子電池總反應(yīng)：L

17、ioO 2+6CLi 1-xCoO2+LixC6，以下說法不正確的是()放電A充電時(shí)，電池的負(fù)極與電源的負(fù)極相連B充電時(shí)，陰極發(fā)生還原反應(yīng)：6C+xLi +xe- LixC6C放電時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)Li 1-xCoO 2+xLi +xe- LiCoO2D 放電時(shí)，Li+向負(fù)極移動(dòng)答案四、鎳鎘電池(1)Cd 2e 2OH =Cd(OH) 2 2NiOOH 2e 2H2O=2Ni(OH) 22OH(2)Cd(OH) 22e =Cd 2OH2Ni(OH) 22OH 2e =2NiOOH 2H2O(3)正減小 (4)負(fù)五、氫鎳電池(1)MH e OH =M H2O(2)Ni(OH) 2 e OH =

18、NiO(OH) H2O解析負(fù)極實(shí)際上是稀土儲(chǔ)氫合金吸附的H2失去電子生成H ， H 再與 OH 結(jié)合生成H2O， 所以負(fù)極的電極反應(yīng)式為MH e OH =M H2O。充電時(shí)陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為Ni(OH) 2 e OH =NiO(OH) H2O?！菊n后作業(yè)】1、 、 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(cuò)；放電時(shí)鉛酸蓄電池的負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，C錯(cuò)；充電時(shí)鉛酸蓄電池上標(biāo)有“-”的電極和電源的負(fù)極

19、相連，是電解池的陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，D 錯(cuò)。2、 D 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(xiàng)錯(cuò)誤；電池充電時(shí)，b 極發(fā)生的反應(yīng)式為 4OH 4e =O2 2H2O， B 項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，陽離子移向電解池的陰極，D 項(xiàng)正確。3、 D放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Li xC6xe=C6xLi ，正極的電極反應(yīng)式為Li 1xCoO2xLi xe=LiCoO 2，放電時(shí)正極上鈷的化合價(jià)降低、鋰的化合價(jià)不變，A、 C 項(xiàng)正確；充電時(shí)左側(cè)為陰極，右側(cè)為陽極，陽極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陽離子由陽極移向陰極，B 項(xiàng)正確，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。4、 D A項(xiàng)，鋰離子電池放電時(shí)陽離子移向正極，所以Li 向正極遷移，故A正確；B項(xiàng)，放電時(shí)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，方程式為NiOOH e H2O=Ni(OH)2 OH ，故B正確；C項(xiàng)，題圖表示用鋰離子電池為放電過程，而鎳氫電池為充電過程，故負(fù)極Li 接 M極發(fā)生 MHe =MH，故C正確；D項(xiàng)，鋰離子電池充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式：Li e=Li，故D錯(cuò)誤。5、 C 由反應(yīng)方程式可知，放電時(shí)，K2FeO4被還原，A 項(xiàng)錯(cuò)誤；放電時(shí)正極得電子，電極反應(yīng)為FeO24 4H2O 3e =Fe(OH)3 5OH ， B 項(xiàng)錯(cuò)誤；充電時(shí)，電池的負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連，C 項(xiàng)正確；充電時(shí)