二次電池專練課時(shí)作業(yè) 高二上學(xué)期化學(xué)人教版（2019）選擇性必修1

本卷由系統(tǒng)自動(dòng)生成，請(qǐng)仔細(xì)校對(duì)后使用，答案僅供參考新蘇教版高中化學(xué)選擇性必修1《化學(xué)反應(yīng)原理》PAGE答案第=2頁(yè)總=sectionpages22頁(yè)P(yáng)AGE2課時(shí)作業(yè)2：二次電池專練學(xué)校：__________姓名：__________班級(jí)：__________考號(hào)：__________一、單選題（共13小題）1.(6分)新型LiFePO4可充電鋰離子動(dòng)力電池以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為綠色能源的新寵。已知該電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為正極：FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4，負(fù)極：Li－e－===Li＋。下列說(shuō)法正確的是()A.充電時(shí)電池反應(yīng)為FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4 B.放電時(shí)電池內(nèi)部Li＋向負(fù)極移動(dòng)C.充電時(shí)動(dòng)力電池的陽(yáng)極應(yīng)與外接電源的正極相連 D.放電時(shí)，在正極上Li＋得電子被還原2.(6分)(2022·湖南株洲市第一中學(xué)高二期末)錳酸鋰是一種可充電鋰離子電池的電極材料，該電池的反應(yīng)方程式為L(zhǎng)i1－xMn2O4＋LixC6LiMn2O4＋C6(x<1)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí)，b為正極，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1－xMn2O4＋xLi＋＋xe－===LiMn2O4B.放電時(shí)，Li＋由a極區(qū)域移向b極區(qū)域C.充電時(shí)，陰極電極反應(yīng)式為C6＋xe－＋xLi＋===LixC6D.充電時(shí)，b電極與電源的負(fù)極相連3.(6分)下面是最近研發(fā)的Ca-LiFePO4可充電電池的工作示意圖，鋰離子導(dǎo)體膜只允許Li＋通過(guò)，電池反應(yīng)為xCa2＋＋2LiFePO4xCa＋2Li1－xFePO4＋2xLi＋。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為L(zhǎng)iFePO4－xe－===2Li1－xFePO4＋xLi＋B.充電時(shí)，Li1－xFePO4/LiFePO4電極發(fā)生Li＋脫嵌，放電時(shí)發(fā)生Li＋嵌入C.充電時(shí)，當(dāng)轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，理論上左室中電解質(zhì)的質(zhì)量減輕2.6gD.LiPF6-LiAsF6為非水電解質(zhì)，其與Li2SO4溶液的主要作用都是傳遞離子4.(6分)化學(xué)家描繪出了一種使用DMSO(二甲亞砜)作為電解液，并用多孔黃金作為電極的鋰-空氣電池的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，該電池放電時(shí)在多孔黃金上氧分子與鋰離子反應(yīng)，形成過(guò)氧化鋰，其裝置圖如圖所示。下列有關(guān)敘述正確的是()A.DMSO電解液能傳遞Li＋和電子，不能換成水溶液B.該電池放電時(shí)每消耗2molO2，轉(zhuǎn)移4mol電子C.給該鋰-空氣電池充電時(shí)，金屬鋰接電源的正極D.多孔黃金為電池正極，電極反應(yīng)式可能為O2＋4e－===2O2－5.(6分)(2022·遼寧鐵嶺高二月考)我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)對(duì)廢舊鋰電池進(jìn)行回收，提取其中有效物質(zhì)，經(jīng)處理后合成了LiFe0.6Mn0.4PO4，并將其作為正極材料重新應(yīng)用于鋰離子電池中，下列說(shuō)法正確的是()A.廢舊鋰電池中含有鋰、有機(jī)電解質(zhì)等物質(zhì)，因此應(yīng)在高溫、通風(fēng)條件下拆解電池，回收其中的鋰B.充電時(shí)，Li電極應(yīng)與外加電源的正極相連C.放電時(shí)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，正極增重7gD.充電時(shí)，該電池總反應(yīng)為Fe0.6Mn0.4PO4＋LiLiFe0.6Mn0.4PO46.(6分)(2022·煙臺(tái)高二期末)一種可充電的鋅錳分液電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示：下列說(shuō)法不正確的是()A.放電時(shí)，正極反應(yīng)為MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2OB.充電時(shí)，Zn作陰極：[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－C.離子交換膜a和b分別為陽(yáng)離子交換膜和陰離子交換膜D.充電過(guò)程中K2SO4溶液的濃度逐漸降低7.(6分)全釩液流儲(chǔ)能電池一次性充電后，續(xù)航能力可達(dá)1000km，而充電時(shí)間只需3～5min，被譽(yù)為“完美電池”，其原理如圖所示(已知溶液中V2＋呈紫色，V3＋呈綠色)。電池放電時(shí)，左槽溶液質(zhì)量增加。下列說(shuō)法正確的是()A.充電時(shí)的陰極反應(yīng)：VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2OB.放電時(shí)的正極反應(yīng)：V3＋＋e－===V2＋C.放電過(guò)程中，右槽溶液由紫色變?yōu)榫G色D.若負(fù)載為用石墨電極電解食鹽水的裝置，生成4gNaOH時(shí)該電池中消耗0.1molH＋8.(7分)(2022·無(wú)錫調(diào)研)當(dāng)前各種新型二次電池層出不窮，其中以Fe[Fe(CN)6]為代表的新型可充電鈉離子電池格外引人注意，其放電工作原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是()A.放電時(shí)，正極反應(yīng)式：Fe[Fe(CN)6]＋2Na＋＋2e－===Na2Fe[Fe(CN)6]B.充電時(shí)，Mo箔接電源的負(fù)極C.充電時(shí)，右室Na＋濃度減小D.外電路中通過(guò)0.2mol電子時(shí)，負(fù)極質(zhì)量變化為4.8g9.(7分)科學(xué)家報(bào)道了一種新型可充電Na/Fe二次電池，其工作原理如圖所示，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A.放電時(shí)，電子由X極經(jīng)溶液流向Y極B.充電時(shí)，Y極的電極反應(yīng)式為CaFeO2.5＋0.5Na2O－e－===CaFeO3＋Na＋C.充電時(shí)，可用乙醇代替有機(jī)電解質(zhì)溶液D.電極材料的比能量：Na>Li10.(7分)鎂-銻液態(tài)金屬電池是新型二次電池，白天利用太陽(yáng)能給電池充電，夜晚電池可以給外電路供電。該電池利用液體密度不同，在重力作用下分為三層，工作時(shí)中間層熔融鹽的組成及濃度不變，工作原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí)，Cl－向上層方向移動(dòng) B.放電時(shí)，Mg(液)層的質(zhì)量減小C.充電時(shí)，Mg-Sb(液)層作陰極 D.充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為Mg2＋＋2e－===Mg11.(7分)(2023·杭州調(diào)研)水系鋅離子電池是一種新型二次電池，工作原理如圖。該電池以粉末多孔鋅電極(鋅粉、活性炭及粘結(jié)劑等)和V2O5為電極，三氟甲磺酸鋅[Zn(CF3SO3)2]為電解液，總反應(yīng)為xZn＋V2O5===ZnxV2O5(s)。下列敘述錯(cuò)誤的是()A.充電時(shí)，多孔鋅電極連接電池的負(fù)極B.放電時(shí)，V2O5電極上發(fā)生的反應(yīng)為V2O5＋2e－＋xZn2＋===ZnxV2O5C.充電時(shí)，Zn2＋通過(guò)陽(yáng)膜由右池移向左池D.理論上，充放電過(guò)程中電解質(zhì)溶液的質(zhì)量均未改變12.(7分)(2022·濟(jì)南高二檢測(cè))我國(guó)科學(xué)家研制了一種新型的高比能量鋅-碘溴液流二次電池，該電池在使用前要先進(jìn)行充電，如圖為充電原理示意圖，溴離子與碘分子結(jié)合成為I2Br－，可以增加電池容量。下列敘述不正確的是()A.充電時(shí)，a接外電源的正極，作陽(yáng)極 B.充電時(shí)，b電極每增重0.65g，溶液中有0.02molI－被氧化C.放電時(shí)，a電極反應(yīng)為I2Br－＋2e－===2I－＋Br－ D.放電時(shí)，貯液器d內(nèi)c(Zn2＋)持續(xù)增大13.(7分)(2022·四川遂寧中學(xué)高二期中)下圖是Zn-空氣二次電池(鋅和鋁的某些性質(zhì)相似)，電池內(nèi)聚丙烯酸鈉吸收了KOH溶液形成導(dǎo)電凝膠。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.放電時(shí)，K＋向Pt/C-RuO2電極移動(dòng)B.放電時(shí)，鋅電極發(fā)生反應(yīng)為Zn－2e－＋4OH－===ZnO＋2H2OC.充電時(shí)，陽(yáng)極附近pH減小D.充電時(shí)，導(dǎo)線中每通過(guò)4mol電子，陰極產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2二、實(shí)驗(yàn)題（共1小題）14.(16分)(2022·福建三明高二期中)完成下列問(wèn)題。(1)如圖所示的裝置中，通電后石墨電極Ⅱ上有O2生成，F(xiàn)e2O3逐漸溶解。通電一段時(shí)間后，0.01molFe2O3完全溶解。①a是電源的________(填“正”或“負(fù)”)極。②向石墨電極Ⅱ附近滴加石蕊溶液，出現(xiàn)________色。③寫(xiě)出Fe2O3溶解的離子方程式：___________________________________________。④電路中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目至少是________。⑤要使CuCl2溶液恢復(fù)到原來(lái)的濃度，需向溶液中加入________(填化學(xué)式)。(2)某全電動(dòng)汽車(chē)使用的是鈷酸鋰(LiCoO2)電池，其工作原理如圖，A極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體)，電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li＋的高分子材料。隔膜只允許特定的離子通過(guò)，電池反應(yīng)為L(zhǎng)ixC6＋Li1－xCoO2C6＋LiCoO2，則放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________，充電時(shí)電極B應(yīng)與電源的________(填“正”或“負(fù)”)極連接，該電極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______________________。1.【答案】C【解析】根據(jù)原電池的電極反應(yīng)得到電池總反應(yīng)：FePO4＋Li===LiFePO4，則充電時(shí)電池反應(yīng)為L(zhǎng)iFePO4===FePO4＋Li，A錯(cuò)誤；根據(jù)原電池的正極反應(yīng)：FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4可判斷放電時(shí)電池內(nèi)部Li＋向正極移動(dòng)，Li元素的化合價(jià)未變，鐵元素得到電子，化合價(jià)發(fā)生變化，B、D錯(cuò)誤；充電時(shí)動(dòng)力電池上的陽(yáng)極應(yīng)與外接電源的正極相連，發(fā)生氧化反應(yīng)：LiFePO4－e－===FePO4＋Li＋，C正確。2.【答案】D【解析】根據(jù)題圖中電子的流向可知b為正極，發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1－xMn2O4＋xLi＋＋xe－===LiMn2O4，A正確；原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，故Li＋由a極區(qū)域移向b極區(qū)域，B正確；充電時(shí)，a為陰極，電極反應(yīng)式為C6＋xe－＋xLi＋===LixC6，C正確；充電時(shí)，原電池的負(fù)極與直流電源的負(fù)極相連，原電池的正極與直流電源的正極相連，故b電極與電源的正極相連，D錯(cuò)誤。3.【答案】A【解析】放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Ca－2e－===Ca2＋，使左室中正電荷數(shù)目增多，鋰離子導(dǎo)體膜只允許Li＋通過(guò)，使LiPF6-LiAsF6電解質(zhì)中的Li＋通過(guò)鋰離子導(dǎo)體膜移入右室，正極反應(yīng)為L(zhǎng)i1－xFePO4＋xLi＋＋xe－===LiFePO4，電極發(fā)生Li＋嵌入，充電時(shí)，陽(yáng)極發(fā)生：LiFePO4－xe－===xLi＋＋Li1－xFePO4，電極發(fā)生Li＋脫嵌，轉(zhuǎn)移0.2mol電子時(shí)，有0.2molLi＋從右室通過(guò)鋰離子導(dǎo)體膜移入左室，左室電解質(zhì)中有0.1molCa2＋得電子生成Ca沉積在鈣電極上，故左室中電解質(zhì)的質(zhì)量減輕40g·mol－1×0.1mol－7g·mol－1×0.2mol＝2.6g，A錯(cuò)誤，B、C正確；鈣與水能夠劇烈反應(yīng)，左室中的LiPF6-LiAsF6電解質(zhì)一定為非水電解質(zhì)，Li2SO4溶液為右室中的電解質(zhì)溶液，主要作用都是傳遞離子，形成電流，構(gòu)成閉合回路，D正確。4.【答案】B【解析】DMSO電解液能傳遞Li＋，但不能傳遞電子，A錯(cuò)誤；該電池放電時(shí)O2轉(zhuǎn)化為O，所以每消耗2molO2，轉(zhuǎn)移4mol電子，B正確；放電時(shí)，金屬鋰為負(fù)極，充電時(shí)，金屬鋰應(yīng)接電源的負(fù)極，C錯(cuò)誤；多孔黃金為電池正極，電極反應(yīng)式為2Li＋＋O2＋2e－===Li2O2，D錯(cuò)誤。5.【答案】C【解析】在高溫下Li與空氣中的O2會(huì)發(fā)生反應(yīng)，有機(jī)物在高溫下會(huì)發(fā)生燃燒引發(fā)火災(zāi)，A錯(cuò)誤；放電時(shí)鋰電極為負(fù)極，充電時(shí)，Li電極應(yīng)與外加電源的負(fù)極相連，B錯(cuò)誤；放電時(shí)，負(fù)極上Li失去電子變?yōu)長(zhǎng)i＋，負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)i－e－===Li＋，正極上Li＋嵌入正極材料中，因此當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，正極增重7g，C正確；充電時(shí)Li電極與電源負(fù)極連接，作陰極，在陰極上Li＋得到電子變?yōu)長(zhǎng)i單質(zhì)，故充電時(shí)總反應(yīng)式為L(zhǎng)iFe0.6Mn0.4PO4Fe0.6Mn0.4PO4＋Li，D錯(cuò)誤。6.【答案】C【解析】放電時(shí)，Zn是負(fù)極、MnO2是正極，根據(jù)圖示正極反應(yīng)為MnO2＋4H＋＋2e－===Mn2＋＋2H2O，A正確；放電時(shí)，Zn是負(fù)極，充電時(shí)，Zn作陰極，根據(jù)圖示，陰極反應(yīng)式為[Zn(OH)4]2－＋2e－===Zn＋4OH－，B正確；放電過(guò)程中，正極區(qū)SO通過(guò)離子交換膜a進(jìn)入硫酸鉀溶液，負(fù)極區(qū)K＋通過(guò)離子交換膜b進(jìn)入硫酸鉀溶液，a、b分別為陰離子交換膜和陽(yáng)離子交換膜，C錯(cuò)誤；充電過(guò)程中，K＋通過(guò)離子交換膜b進(jìn)入陰極區(qū)，SO通過(guò)離子交換膜a進(jìn)入陽(yáng)極區(qū)，K2SO4溶液的濃度逐漸降低，D正確。7.【答案】C【解析】電池放電時(shí)，左槽溶液質(zhì)量增加，發(fā)生反應(yīng)VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O，左槽中電極為正極，充電時(shí)，左槽中電極為陽(yáng)極，右槽中電極為陰極，陰極反應(yīng)為V3＋＋e－===V2＋，故A、B錯(cuò)誤；放電過(guò)程中，右槽中發(fā)生反應(yīng)V2＋－e－===V3＋，溶液中V2＋呈紫色，V3＋呈綠色，則右槽溶液由紫色變?yōu)榫G色，故C正確；若負(fù)載為用石墨電極電解食鹽水的裝置，由2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑、VO＋2H＋＋e－===VO2＋＋H2O可知，生成1molNaOH轉(zhuǎn)移1mol電子，電池中消耗2molH＋，則生成4gNaOH(即0.1mol)時(shí)，該電池中消耗0.2molH＋，故D錯(cuò)誤。8.【答案】A【解析】根據(jù)原電池工作原理，Mg箔作負(fù)極，Mo箔作正極，正極反應(yīng)式為Fe[FeCN6]＋2Na＋＋2e－===Na2Fe[FeCN6]，A正確；充電時(shí)，電解池的陽(yáng)極(原電池的正極)接電源的正極，即Mo箔接電源的正極，B錯(cuò)誤；充電時(shí)，陽(yáng)離子移向陰極，Na＋應(yīng)從左室移向右室，右室Na＋濃度增大，C錯(cuò)誤；負(fù)極上的電極反應(yīng)式是2Mg－4e－＋2Cl－===[Mg2Cl2]2＋，外電路中通過(guò)0.2mol電子時(shí)，消耗0.1molMg，質(zhì)量減少2.4g，D錯(cuò)誤。9.【答案】B【解析】根據(jù)原電池工作原理圖可知，X極上Na發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，為負(fù)極，反應(yīng)式為Na－e－===Na＋，Y極上發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，為正極，反應(yīng)式為CaFeO3＋Na＋＋e－===CaFeO2.5＋0.5Na2O，充電時(shí)為電解池，原電池的負(fù)極連接電源的負(fù)極，陰、陽(yáng)極的電極反應(yīng)和放電時(shí)的負(fù)、正極反應(yīng)相反，據(jù)此分析解答。放電時(shí)，X極為負(fù)極，電子經(jīng)導(dǎo)線從負(fù)極流向正極，A錯(cuò)誤；充電時(shí)，Y極作陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為CaFeO2.5＋0.5Na2O－e－===CaFeO3＋Na＋，B正確；Na能與乙醇反應(yīng)，不能用乙醇代替有機(jī)電解質(zhì)溶液，C錯(cuò)誤；若Na和Li都失去1mol電子，則電極材料中消耗Na的質(zhì)量為23g、Li的質(zhì)量為7g，單位質(zhì)量金屬放出的電能：Li＞Na，D錯(cuò)誤。10.【答案】C【解析】根據(jù)電流方向可知放電時(shí)Mg作負(fù)極、Mg-Sb作正極，則充電時(shí)Mg為陰極，Mg-Sb為陽(yáng)極。放電時(shí)為原電池，陰離子向負(fù)極移動(dòng)，Cl－向上層方向移動(dòng)，A正確；放電時(shí)Mg(液)層為負(fù)極，電極反應(yīng)：Mg－2e－===Mg2＋，產(chǎn)生的Mg2＋移向中間層，質(zhì)量減小，B正確；則充電時(shí)為陰極，電極反應(yīng)式為Mg2＋＋2e－===Mg，D正確。11.【答案】B【解析】由放電時(shí)的總反應(yīng)xZn＋V2O5===ZnxV2O5(s)可知，Zn失電子，作負(fù)極，V2O5發(fā)生還原反應(yīng)，作正極。充電時(shí)，粉末多孔鋅電極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，連接電池的負(fù)極，A正確；放電時(shí)，V2O5電極上發(fā)生的反應(yīng)為V2O5＋2xe－＋xZn2＋===ZnxV2O5，B錯(cuò)誤；充電時(shí)，陽(yáng)離子向陰極移動(dòng)，所以Zn2＋通過(guò)陽(yáng)膜由右池移向左池，C正確；由放電總反應(yīng)xZn＋V2O5===ZnxV2O5(s)可知，電解質(zhì)溶液中的成分沒(méi)有參加總反應(yīng)，故充放電過(guò)程中電解質(zhì)溶液的質(zhì)量均未改變，D正確。12.【答案】D【解析】由充電原理示意圖可知，鋅極鋅離子得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，為電解池的陰極，則a極為電解池的陽(yáng)極，故充電時(shí)，a接外電源的正極，作陽(yáng)極，A正確；充電時(shí)，b電極每增重0.65g，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為×2＝0.02mol，根據(jù)得失電子守恒可知，溶液中有0.02molI－被氧化，B正確；放電時(shí)，a電極為正極，發(fā)生還原反應(yīng)，反應(yīng)為I2Br－＋2e－===2I－＋Br－，C正確；放電時(shí)，b極反應(yīng)為Zn－2e－===Zn2＋，生成的鋅離子通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入正極區(qū)域，貯液器d內(nèi)c(Zn2＋)不會(huì)持續(xù)增大，D錯(cuò)誤。13.【答案】D【解析】放電時(shí)Zn極為負(fù)極，Pt/C-RuO2電極為正極，所以K＋向Pt/C-RuO2電極移動(dòng)，A正確；放電時(shí)，鋅電極發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)