高考化學(xué)原電池

1、高考化學(xué)原電池（一）鋰電池LLXhI逛LiIT快寓子導(dǎo)悻耶臺詞電解質(zhì)（2014全國新課標(biāo)2） 12. LLXhI逛LiIT快寓子導(dǎo)悻耶臺詞電解質(zhì)A. a為電池的正極B,電池充電反應(yīng)為 LiMn 2O4=Li 1-xMn 2O4+xLiC.放電時，a極鋰的化合價發(fā)生變化D,放電時，溶液中的Li+從b向a遷移 【答案】C【解析】根據(jù)題給裝置圖判斷， 電極b是原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為 Li-e-=Li + , 電極a是原電池的正極，電極反應(yīng)為 Li1-xMn2O4 +xLi+ +xe- = LiMn 2O4。 A、綜上所述，a是原電池的正極，A正確；B、根據(jù)正負(fù)極的電極反應(yīng)可知，電池放電總反應(yīng)為L

2、i1-xMn2O4+xLi=LiMn 2O4電池充電總反應(yīng)為 LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi , B正確；C、放電時，a極銳的化合價發(fā)生變化，Li的化合價沒有變化，C錯誤;D、放電時，溶液中的Li+從b向a遷移，D正確。（2014天津）6.（2014天津）6.已知：鋰離子電池的總反應(yīng)為LixC + Li1 xCoO2C + LiCoO 2放電放電鋰硫電池的總反應(yīng)2Li+S充電Li 2s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 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

3、相同D.下圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電電解質(zhì)LiCoOt Lis電解質(zhì)【答案】B【解析】1、根據(jù)題給裝置圖判斷，鋰離子電池電極反應(yīng)式如下：電極C是原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為 LixC-xe- =xLi +C電極LiCoO2是原電池的正極，電極反應(yīng)為 Lii-xCoO2+ xLi+ +xe- = LiCoO2。（與上一題電極反應(yīng)式書寫相似）2、鋰硫電池電極反應(yīng)式如下：電極Li是原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為 Li-e-=Li +電極S是原電池的正極，電極反應(yīng)為 S+ 2Li+ +2e- = Li 2S0A、電池工作時，陽離子（Li+）向正極遷移，A項錯誤；B、鋰硫電池充電時，鋰 電極上發(fā)生Li+

4、得電子生成Li的還原反應(yīng)，B項正確；C、兩種電池負(fù)極材料不 同，故理論上兩種電池的比能量不相同， C項錯誤；D、根據(jù)電池總反應(yīng)知，生 成碳的反應(yīng)是氧化反應(yīng)，因此碳電極作電池的負(fù)極，而鋰硫電池中單質(zhì)鋰作電池的負(fù)極，給電池充電時，電池負(fù)極應(yīng)接電源負(fù)極，即鋰硫電池的鋰電極應(yīng)與鋰離 子電池的碳電極相連，D項錯誤。（2014年海南）16. （9分）鋰鉆電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO 4。溶于混合有機(jī)溶劑入Lli、中，Li +通過電解質(zhì)遷移入 MnO2晶格中，生成LiMnO 2。5Lli、【解析】電極a是原電池的負(fù)極，電極反應(yīng)式為L-e- =Li+,

5、電極b是原電池的正極，電極反應(yīng)為MnO2 +Li+ +e- = LiMnO2。（2013全國卷）鋰離子電池的應(yīng)用很廣，其正極材料可再生利用.某鋰離子電 池正極材料有鉆酸鋰（LiCoO2）、導(dǎo)電劑乙快黑和鋁箔等.充電時，該鋰離子 電池負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為6C+xLi+xe- LixC6 .現(xiàn)欲利用以下工藝流程回收正極 材料中的某些金屬資源（部分條件未給出）.K3部微 L水栩（LkSDJff 滄） K3部微 L水栩（LkSDJff 滄） 在蝦L和機(jī)相.n：so/ nximf一*逋液匹斗一 ARQI1卜陽體 建湎MLUCOS回答下列問題：（1） LiCoO2中，Co元素的化合價為+3（2）寫出“正極堿浸

6、”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2 T（3 “酸浸” 一般在80c下進(jìn)行，寫出該步驟中發(fā)生的所有氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式2LiCoO 2 + 3H 2SO4 + H 2O2U2SO4 + 2CoSO 4 + O 2 1+ 4H 2O2H2O212H2O + O 2f；可用鹽酸代替 噸SQ和H2c2的混合液，但缺點(diǎn)是有氯氣生成，污染較大（4）寫出“沉鉆”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式.CoSO 4 + 2NH 4HCO 3 = CoCO 3 (NH 4)2SO4 +CO 2 H 2O(5充放電過程中，發(fā)生 LiCoO2與Li 1-xCoQ之間的轉(zhuǎn)化，寫出放電

7、時電池反應(yīng)方程式Lii-xCoO 2 + Li xC6 = LiCoO 2 + 6C .(6)上述工藝中，“放電處理”有利于鋰在正極的回收，其原因是Li +從負(fù)極中脫出，經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動并進(jìn)入正極材料中.在整個回收工藝中，可回收到的金屬化合物有Al (OH 3、CoCO、Li 2SQ.分析：(1)根據(jù)化合物中，化合價的代數(shù)和為0判斷；(2)堿浸正極時，鋁和氫氧根離子反應(yīng)生成偏鋁酸根離子和氫氣；(3)根據(jù)所加入的反應(yīng)物以及生成物結(jié)合質(zhì)量守恒定律來書寫化學(xué)方程式；由題中信息知LiCoO2具有強(qiáng)氧化性，加入鹽酸有污染性氣體氯氣生成；(4) “沉鉆”過程中硫酸鉆和碳酸氫鏤反應(yīng)生成碳酸鉆沉淀；(5)

8、放電時，Li1-xCoO和Li xG3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 LiCoO2和C;(6) “放電處理”有利于鋰在正極的回收，Li +從負(fù)極中脫出，經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動， 在整個回收工藝中，可回收到的金屬化合物有Al (OH 3、CoCO、Li2SQ.解答：解：(1)根據(jù)化合物中，化合價的代數(shù)和為0知，LiCoO2中，Co元素的化合價為+3價，故答案為：+3;(2)正極中含有鋁，鋁易溶于強(qiáng)堿溶液生成AlO2-,反應(yīng)的離子方程式為2Al+2OH +2H2O=2AlO2- +3H2 T ,故答案為：2Al+2OH- +2H2O=2AlO2- +3H2 T ；(3)酸浸時反應(yīng)物有硫酸、過氧化氫以及 LiC

9、oO2,生成物有Li2SQ和CoSO,反應(yīng)方 程式為：2LiCoO2+H2Q+3H?Sa=Li 2SQ+2CoSO+O2 T +4H2O,由題中信息知 LiCoO2 具有強(qiáng) 氧化性，加入鹽酸有污染性氣體氯氣生成，故答案為：2LiCoO2+H2a+3H2SO=Li 2SO+2CoSO+O2 T +4H2O;有氯氣生成，污染較大；(4) “沉鉆”過程中硫酸鉆和碳酸氫鏤反應(yīng)生成碳酸鉆沉淀、硫酸鏤、二氧化碳和水，反應(yīng)方程式為 CoSO+2NHHCO=CoCO, + (NHO 2SQ+CQ T+H?Q故答案為：CoSO+2NHHCO=CoCO，+ (NH) 2SC4+CQ T+H2O;(5)充放電過程中

10、，Li 1-xCoQ和Li xCs發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成 LiCoO2和C,反應(yīng)方程式為：Li 1-x CoO+Li xC3=LiCoO2+6C,故答案為：Li 1-x CoQ+Li xC5=LiCoO2+6C;(6)放電時，負(fù)極上生成鋰離子，鋰離子向正極移動并進(jìn)入正極材料中，所以“放電處理”有利于鋰在正極的回收，根據(jù)流程圖知，可回收到的金屬化合物有Al (OH 3、CoC。Li 2SG,故答案為：Li +從負(fù)極中脫出，經(jīng)由電解質(zhì)向正極移動并進(jìn)入正極材料中；Al (OH 3、CoCO. Li 2SG.（二）鎮(zhèn)氫電池.（2013全國 課標(biāo)n - 11） “ZEBR蓄電池的結(jié)構(gòu)如下圖所示，電極材料多

11、孔Ni/NiCl 2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述 錯誤的是（）A.電池反應(yīng)中有NaCl生成B.電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價鋁離子C.正極反應(yīng)為：NiCl2 + 2eT=Ni +2C1D.鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動負(fù)極反應(yīng)為：2Na-2e=2NS;正極反應(yīng)為：NiCl 2+2e=Ni+2Cl-。電池總反應(yīng)為2Na +NiCl2=Ni+2 NaCl;電池反應(yīng)中有NaCl生成，A正確；電池的總反應(yīng)是金屬鈉 還原Ni2+, B錯誤；正極反應(yīng)為：NiCl 2+2e-=Ni+2Cl-, C正確；鈉離子通過鈉離子 導(dǎo)體在兩電極間移動，D正確。（2014年全國大綱）9

12、.右圖是在航天用高壓氫鍥電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鍥電池（MH Ni電池）。下列有關(guān)說法不正確的是A.放電時正極反應(yīng)為：NiOOH +H2O+e -Ni（OH）2 + OHB.電池的電解液可為KOH溶液C.充電時負(fù)極反應(yīng)為：MH+OH M +H2O+eD. MH是一類儲氫材料，其氫密度越大，電池的能量密度越高4【答案】C【解析】鍥氫電池中主要為KOH作電解液，放電時 負(fù)極：MH + OH-e fM +H2O正極：NiOOH + H2O + e-Ni(OH)2+OH ,總反應(yīng)為 MH+NiOOH=M+Ni(OH) 2。充電時，陰極反應(yīng)：M+ H2O+e =MH+ OH ,陽極反應(yīng)：Ni(

13、OH)2+ OH -e = NiOOH+ H2O,總反應(yīng)為 M+ Ni(OH) 2=MH+ NiOOH ;以上各式中M為金屬合金，MH為吸附了氫原子的儲氫合金。寫電極反應(yīng)式的關(guān)鍵是MH中M化合彳是0, H化合價也是0,A、放電時，正極：NiOOH+H2O+e = Ni(OH)2+OH ,故A正確；B、為了防止MH被氫離子氧化，鍥氫電池中電解液為堿性溶液，主要為KOH作電解液，故B正確；C、充電式，負(fù)極作陰極，陰極反應(yīng)為 M+H2O+e =MH+OH ,故C錯 誤；D、M為儲氫合金，MH為吸附了氫原子的儲氫合金，儲氫材料，其氫密度 越大，電池的能量密度越高，故 D正確；(2014年浙江)11.鍥

14、氫電池(NiMH)目前已經(jīng)成為混合動力汽車的一種主要電池類型，NiMH中的M表示儲氫金屬或合金，該電池在充電過程中的總反應(yīng)方程式是 Ni(OH)2+M=NiOOH +MH。已知：6NiOOH + NH3+H2O + OH =6Ni(OH)2+NO下列說法正確的是()A. NiMH電池放電過程中，正極的電極反應(yīng)式為 NiOOH +H2O+e =Ni(OH) 2+ OHB,充電過程中OH從陽極向陰極遷移C.充電過程中陰極的電極反應(yīng)式：H2O+M + e =MH +OH , H2O中的H被M還原D. NiMH電池中可以用KOH溶液、氨水等作為電解質(zhì)溶液【解析】該電池在充電過程中白總反應(yīng)方程式是 Ni

15、(OH)2+M=NiOOH +MH。 其放電時總反應(yīng)為 MH+ NiOOH= M+ Ni(OH) 2;負(fù)極：MH + OH-e -M +H2O正極：NiOOH + H2O + e -Ni(OH)2+OH ,A 解析放電時正極發(fā)生的是得電子的還原反應(yīng)，A項正確；充電時陰離子移 向陽極，B錯項誤；充電時，被還原的是氫元素，生成的H2被儲氫合金M吸收起來，M不參與反應(yīng)，C項錯誤；因為 6NiOOH + NH3 + H2O+ OH =6Ni(OH)2 + NO,故NiMH電池中不可以同時使用 KOH溶液、氨水，D項 錯誤。(三)熱激活電池12.(2013安徽卷 1期激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。

16、一種熱激活電池磕酸鉛電極的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiCl KCl混合 物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為 PbSO4+2LiCl +Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有關(guān)說法正 確的是()磕酸鉛電極A.正極反應(yīng)式：Ca + 2Cl + 2e =CaCl2B.放電過程中，Li +向負(fù)極移動C.每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成 20.7gPbD.常溫時，在正負(fù)極間接上電流表或檢流計，指針不偏轉(zhuǎn)(四)微生物電池(2015全國卷11)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝 置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是(A.正極反應(yīng)中有

17、CO生成B.微生物促進(jìn)了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C.質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D.電池總反應(yīng)為GHi2Q+6O=6CO+6HO.次箕反應(yīng).次箕反應(yīng)【答案】A 【解析】試題分析：A、根據(jù)C元素的化合價的變化二氧化碳中 C元素的化合價為最高價 +4價，所以 生成二氧化碳的反應(yīng)為氧化反應(yīng)，所以在負(fù)極生成，錯誤；B、在微生物的作用下，該裝置為原電池裝置，反應(yīng)速率比化學(xué)反應(yīng)速率加快，所以微生物促進(jìn)了反應(yīng)的發(fā)生，正確；G原電池中陽離子向正極移動，正確；D電池的總反應(yīng)實質(zhì)是葡萄糖的氧化反應(yīng)，正確，答案選A。（2009江蘇）12.以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示關(guān)于該電池的敘述正確的是：A.該電

18、池能夠在高溫下工作B.電池的負(fù)極反應(yīng)為：C6H12。6+ 6H2O 24e = 6CO2+ 24H+C,放電過程中，H+從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移D.在電池反應(yīng)中，每消耗1mol氧氣，理論上能生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下CO2 22.4/6 L解析：由于是微生物燃料電池，則不可能在高溫下工作，所以 A錯誤；放電過程中，H+從負(fù)極區(qū)向正極區(qū)遷移，所以 C錯誤；消耗 1mol 氧氣則轉(zhuǎn)移 4mole ,由 C3H12O6+ 6H2O 24e = 6CO2+24H+計算出： 轉(zhuǎn)移4mole則生成1molCO2 ,即22.4L,所以D錯誤。正確答案為Bo（五）太陽能電池（2010全國1）右圖是一種染料敏化太陽能電池的示意

19、圖。電池的一個電極由 有機(jī)光敏染料（S）涂覆在“5納米晶體表面制成，另一電極由導(dǎo)電玻璃鍍鉗構(gòu)成, 電池中發(fā)生的反應(yīng)為：TiOa/STiOTiOa/STiOa/S* （激發(fā)態(tài)）i：C,厘依七-下列關(guān)于該電池敘述錯誤的是：A.電池工作時，是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能B,電池工作時，廠離子在鍍鉗導(dǎo)電玻璃電極上放電C.電池中鍍鋁導(dǎo)電玻璃為正極D.電池的電解質(zhì)溶液中和、的濃度不會減少2014年高考化學(xué)題電化學(xué)收集 2電解氯化亞鐵溶液(北京高考第28題)28. (15分)用FeCl3酸性溶3脫除H2s后的廢液，通過控制電壓電 解得以再生。某同學(xué)使用石墨電極，在不同電壓( x)下電解pH=1的0.1mol/L的Fe

20、Cl2溶 液，研究廢液再生機(jī)理。記錄如下(a、b、c代表電壓數(shù)值)：序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗陽極產(chǎn)物Ix a電極附近出現(xiàn)黃色，有氣泡產(chǎn)生有 Fe3+、有 Cl2 1IIax b電極附近出現(xiàn)黃色，無氣泡產(chǎn)生有 Fe3+、無 Cl2IIIbx0無明顯變化無 Fe3+、無 Cl2(1)用KSCN檢驗出Fe3+的現(xiàn)象是。(2) I中，F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因可能是 CL在陽極放電，生成的Cl2將Fe2+氧化。寫出有關(guān)反應(yīng):(3)由II推測，F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因還可能是 F鏟在陽極放電，原因是 Fe2+具有 性。(4) II中雖未檢驗出 Cl2,但C在陽極是否放電仍需進(jìn)一步驗證。電解 pH=1的NaCl溶 液做對照實驗，記錄如下：序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗陽極產(chǎn)物IVax c無明顯變化有C12Vcx b無明顯變化無C12NaCl的濃度是 mol/LIV中檢測C12的實驗方法 。與II對比，得出的結(jié)論（寫出兩點(diǎn)）：?！敬鸢?/p>