11二次電池解題模型(原卷版+解析)

二次電池解題模型二次電池是指當(dāng)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能之后，還可以用電能使化學(xué)體系修復(fù)，然后再利用化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能，又稱為充電電池或蓄電池。充電電池的充放電循環(huán)可達(dá)數(shù)千次到上萬(wàn)次，故其相對(duì)干電池而言更經(jīng)濟(jì)實(shí)用。市場(chǎng)上主要充電電池有鎳氫電池、鎳鎘電池、鉛酸(或鉛蓄)電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池等。第一步：讀題(1)逐字逐句讀，挖掘關(guān)鍵字，排除無(wú)效信息，找到對(duì)解題有價(jià)值的信息，并作標(biāo)記。第一步：確定裝置類型放電為原電池，充電為電解池。第二步：判斷電極名稱放電時(shí)的正極為充電時(shí)間陽(yáng)極，放電時(shí)的負(fù)極為充電時(shí)的陰極。第三步：寫出電極反應(yīng)放電時(shí)的正極反應(yīng)顛倒過(guò)來(lái)為充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)；放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)顛倒過(guò)來(lái)為充電時(shí)的陰極反應(yīng)。第四步：分析離子移動(dòng)由生成一極向消耗一極移動(dòng)；區(qū)域【例1】(2023·河北省邯鄲市高三摸底聯(lián)考)鈦酸鋰電池由于具有體積小、重量輕、能量密度高、安全穩(wěn)定、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，在通信電源領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。其工作原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．放電時(shí)，移向N極B．充電時(shí)，M極接外電源的負(fù)極C．充電時(shí)，N極的電極反應(yīng)式：D．用該電池電解精煉銅，當(dāng)M、N兩極質(zhì)量變化差為時(shí)，理論上可生成精銅【答案】C【分析】【解析】A項(xiàng)，，N極為負(fù)極，吸引陰離子，所以Li+移向M極，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，充電時(shí)M極為正極，充電時(shí)為陽(yáng)極，與電源正極相連，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，充電時(shí)，N極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故電極反應(yīng)式為，C正確；D項(xiàng)，放電時(shí)，M極質(zhì)量減少的量為L(zhǎng)ie-，N極增加的量為L(zhǎng)i~e-，當(dāng)兩級(jí)的質(zhì)量差為14g時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1mol，當(dāng)精煉銅時(shí)，電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)等于陰極增重時(shí)電子轉(zhuǎn)移數(shù)，而陰極增重的質(zhì)量為銅，銅與電子之間的關(guān)系為Cu~2e-，所以增重的質(zhì)量為32g?！纠?】(2022?全國(guó)乙卷)電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年來(lái)科學(xué)家研究了一種光照充電Li-O2電池(如圖所示)。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子(e-)和空穴(h+)，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li++e-=Li+)和陽(yáng)極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)對(duì)電池進(jìn)行充電。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．充電時(shí)，電池的總反應(yīng)Li2O2=2Li+O2B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)C．放電時(shí)，Li+從正極穿過(guò)離子交換膜向負(fù)極遷移D．放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)O2+2Li++2e-=Li2O2【答案】C【解析】充電時(shí)光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li++e-=Li+)和陽(yáng)極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)，則充電時(shí)總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2=2Li+O2，結(jié)合圖示，充電時(shí)金屬Li電極為陰極，光催化電極為陽(yáng)極；則放電時(shí)金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極。A項(xiàng)，光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)對(duì)電池進(jìn)行充電，結(jié)合陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)，充電時(shí)電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2=2Li+O2，A正確；充電時(shí)，光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應(yīng)與電子有關(guān)，陽(yáng)極反應(yīng)與空穴有關(guān)，故充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，B正確；C項(xiàng)，放電時(shí)，金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極，Li+從負(fù)極穿過(guò)離子交換膜向正極遷移，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，放電時(shí)總反應(yīng)為2Li+O2=Li2O2，正極反應(yīng)為O2+2Li++2e-=Li2O2，D正確；故選C。最常見(jiàn)的二次電池是鉛蓄電池，它由兩組柵狀極板交替排列而成，正極板上覆蓋有PbO2，負(fù)極板上覆蓋有Pb，電解質(zhì)是H2SO4溶液，總反應(yīng)為Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(放電),\s\do4(===))),\s\do7(充電))2PbSO4(s)＋2H2O(l)：1．(2022?廣東選擇性考試，16改編)科學(xué)家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)，發(fā)展了一種無(wú)需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲(chǔ)能設(shè)備(如圖)。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為：NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3。下列說(shuō)法正確的是()A．充電時(shí)電極b是陰極B．放電時(shí)NaCl溶液的減小C．放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大D．每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g2．(2022?遼寧省選擇性考試)某儲(chǔ)能電池原理如圖。下列說(shuō)法正確的是()A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+B．放電時(shí)Cl-透過(guò)多孔活性炭電極向CCl4中遷移C．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上CCl4吸收0.5molCl2D．充電過(guò)程中，NaCl溶液濃度增大3．(2021?浙江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(kāi)關(guān)，a、b為直流電源的兩極)。下列說(shuō)法不正確的是()A．?dāng)嚅_(kāi)K2、合上K1，鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能→電能B．?dāng)嚅_(kāi)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(guò)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+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)24．(2020?新課標(biāo)Ⅰ卷)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(shí)，溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)氫物質(zhì)甲酸等，為解決環(huán)境和能源問(wèn)題提供了一種新途徑。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42+B．放電時(shí)，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2molC．充電時(shí)，電池總反應(yīng)為2Zn(OH)42+=2Zn+O2↑+4OH-+2H2OD．充電時(shí)，正極溶液中OH?濃度升高5．高電壓水系鋅—有機(jī)混合液流電池的裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.充電時(shí)，中性電解質(zhì)NaCl的濃度增大B.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)C.充電時(shí)，1molFQH2轉(zhuǎn)化為FQ轉(zhuǎn)移2mol電子D.放電時(shí)，正極區(qū)溶液的pH增大6．(2023屆·河南省洛陽(yáng)市第一高級(jí)中學(xué)高三模擬)磷酸鐵鋰電池在充放電過(guò)程中表現(xiàn)出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性，具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命，放電時(shí)的反應(yīng)為：LixC6+Li1-xFeO4=6C+LiFePO4，某磷酸鐵鋰電池的切面如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．放電時(shí)，Li+脫離石墨，經(jīng)電解質(zhì)嵌入正極B．充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)為L(zhǎng)iFePO4-xe-=Li1-xFeO4+xLi+C．充電時(shí)電子從電源經(jīng)鋁箔流入正極材料D．若初始兩電極質(zhì)量相等，放電過(guò)程中當(dāng)轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子時(shí)，兩電極的質(zhì)量差為28g7．(2023屆·廣東省惠州市(惠陽(yáng)中山、龍門、仲愷中學(xué))高三三校聯(lián)考)某公司推出一款鐵—空氣燃料電池，成本僅為鋰電池的，其裝置放電時(shí)的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．放電時(shí)，M為正極B．放電一段時(shí)間，KOH溶液濃度不變C．充電時(shí)，N極的電極反應(yīng)式中包括：2O3+H2O+D．放電時(shí)，K+從M移向N8．(2023屆·湖北省九師聯(lián)盟高三開(kāi)學(xué)考試)如圖所示是一種可實(shí)現(xiàn)氫氣循環(huán)利用的新型電池的放電工作原理。下列說(shuō)法正確的是()A．放電時(shí)，M電極的電勢(shì)低于N電極B．充電過(guò)程中Na+由右池通過(guò)交換膜向左池移動(dòng)C．放電時(shí)，N極電極反應(yīng)式為H2+2OH――2e－=2H2OD．若用鉛蓄電池作為電源充電M電極連接鉛蓄電池的鉛電極9．(2023屆·河南省TOP二十名校高三摸底考試)劉天驃教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種鋅－二茂鐵氧化還原雙極性儲(chǔ)能材料，應(yīng)用于pH中性水系液流電池，將水系有機(jī)液流電池的性能推進(jìn)到了一個(gè)新的高度。下列說(shuō)法正確的是()A．放電時(shí)，電極A作負(fù)極B．放電時(shí)，Zn2+穿過(guò)離子交換膜向電極電極B遷移C．充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)為Zn2++2e-=ZnD．充電時(shí)，1molZn2+過(guò)膜時(shí)，有2mol二茂鐵被還原10．(2023·湖南省部分教育聯(lián)盟高三模擬考試)我國(guó)科學(xué)家正在研究一種可充電Na－Zn雙離子電池體系(如圖)。下列說(shuō)法不正確的是()A．閉合K1時(shí)，鋅電極為電池負(fù)極B．閉合K2時(shí)，裝置中的電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能C．放電時(shí)，每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，負(fù)極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加6.5gD．充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)式為Na0.6MnO2-xe-=Na0.6-xMnO2+xNa+11．(2022·廣東省六校高三第六次聯(lián)考)一種高達(dá)94.2%能效的可充電鋁胺電池工作原理如圖所示，用Ph表示苯基，三苯基胺(Ph3N)失去一個(gè)電子后形成的Ph3N?+結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。下列說(shuō)法不正確的是()A．與鋰電池比，鋁電池比能量略低，但鋁含量豐富價(jià)格低廉B．放電時(shí)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7-C．充電時(shí)，AlCl4-向鋁電極移動(dòng)D．理論上每生成1molPh3N，外電路通過(guò)1mol電子二次電池解題模型二次電池是指當(dāng)一個(gè)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能之后，還可以用電能使化學(xué)體系修復(fù)，然后再利用化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能，又稱為充電電池或蓄電池。充電電池的充放電循環(huán)可達(dá)數(shù)千次到上萬(wàn)次，故其相對(duì)干電池而言更經(jīng)濟(jì)實(shí)用。市場(chǎng)上主要充電電池有鎳氫電池、鎳鎘電池、鉛酸(或鉛蓄)電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池等。第一步：讀題(1)逐字逐句讀，挖掘關(guān)鍵字，排除無(wú)效信息，找到對(duì)解題有價(jià)值的信息，并作標(biāo)記。第一步：確定裝置類型放電為原電池，充電為電解池。第二步：判斷電極名稱放電時(shí)的正極為充電時(shí)間陽(yáng)極，放電時(shí)的負(fù)極為充電時(shí)的陰極。第三步：寫出電極反應(yīng)放電時(shí)的正極反應(yīng)顛倒過(guò)來(lái)為充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)；放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)顛倒過(guò)來(lái)為充電時(shí)的陰極反應(yīng)。第四步：分析離子移動(dòng)由生成一極向消耗一極移動(dòng)；區(qū)域【例1】(2023·河北省邯鄲市高三摸底聯(lián)考)鈦酸鋰電池由于具有體積小、重量輕、能量密度高、安全穩(wěn)定、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，在通信電源領(lǐng)域具有非常廣泛的應(yīng)用前景。其工作原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．放電時(shí)，移向N極B．充電時(shí)，M極接外電源的負(fù)極C．充電時(shí)，N極的電極反應(yīng)式：D．用該電池電解精煉銅，當(dāng)M、N兩極質(zhì)量變化差為時(shí)，理論上可生成精銅【答案】C【分析】【解析】A項(xiàng)，，N極為負(fù)極，吸引陰離子，所以Li+移向M極，A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，充電時(shí)M極為正極，充電時(shí)為陽(yáng)極，與電源正極相連，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，充電時(shí)，N極為陰極，發(fā)生還原反應(yīng)，故電極反應(yīng)式為，C正確；D項(xiàng)，放電時(shí)，M極質(zhì)量減少的量為L(zhǎng)ie-，N極增加的量為L(zhǎng)i~e-，當(dāng)兩級(jí)的質(zhì)量差為14g時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1mol，當(dāng)精煉銅時(shí)，電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)等于陰極增重時(shí)電子轉(zhuǎn)移數(shù)，而陰極增重的質(zhì)量為銅，銅與電子之間的關(guān)系為Cu~2e-，所以增重的質(zhì)量為32g?！纠?】(2022?全國(guó)乙卷)電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。近年來(lái)科學(xué)家研究了一種光照充電Li-O2電池(如圖所示)。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子(e-)和空穴(h+)，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li++e-=Li+)和陽(yáng)極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)對(duì)電池進(jìn)行充電。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．充電時(shí)，電池的總反應(yīng)Li2O2=2Li+O2B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)C．放電時(shí)，Li+從正極穿過(guò)離子交換膜向負(fù)極遷移D．放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)O2+2Li++2e-=Li2O2【答案】C【解析】充電時(shí)光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)(Li++e-=Li+)和陽(yáng)極反應(yīng)(Li2O2+2h+=2Li++O2)，則充電時(shí)總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2=2Li+O2，結(jié)合圖示，充電時(shí)金屬Li電極為陰極，光催化電極為陽(yáng)極；則放電時(shí)金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極。A項(xiàng)，光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動(dòng)陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)對(duì)電池進(jìn)行充電，結(jié)合陰極反應(yīng)和陽(yáng)極反應(yīng)，充電時(shí)電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)i2O2=2Li+O2，A正確；充電時(shí)，光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應(yīng)與電子有關(guān)，陽(yáng)極反應(yīng)與空穴有關(guān)，故充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，B正確；C項(xiàng)，放電時(shí)，金屬Li電極為負(fù)極，光催化電極為正極，Li+從負(fù)極穿過(guò)離子交換膜向正極遷移，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，放電時(shí)總反應(yīng)為2Li+O2=Li2O2，正極反應(yīng)為O2+2Li++2e-=Li2O2，D正確；故選C。最常見(jiàn)的二次電池是鉛蓄電池，它由兩組柵狀極板交替排列而成，正極板上覆蓋有PbO2，負(fù)極板上覆蓋有Pb，電解質(zhì)是H2SO4溶液，總反應(yīng)為Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(放電),\s\do4(===))),\s\do7(充電))2PbSO4(s)＋2H2O(l)：1．(2022?廣東選擇性考試，16改編)科學(xué)家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)，發(fā)展了一種無(wú)需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲(chǔ)能設(shè)備(如圖)。充電時(shí)電極a的反應(yīng)為：NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3。下列說(shuō)法正確的是()A．充電時(shí)電極b是陰極B．放電時(shí)NaCl溶液的減小C．放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大D．每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g【答案】C【解析】A項(xiàng)，由充電時(shí)電極a的反應(yīng)可知，充電時(shí)電極a發(fā)生還原反應(yīng)，所以電極a是陰極，則電極b是陽(yáng)極，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)電極反應(yīng)和充電時(shí)相反，則由放電時(shí)電極a的反應(yīng)為Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)為Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，正極反應(yīng)為Cl2+2e-=2Cl-，反應(yīng)后Na+和Cl-濃度都增大，則放電時(shí)NaCl溶液的濃度增大，故C正確；D項(xiàng)，充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)為2Cl--2e-=Cl2↑，陰極反應(yīng)為NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3，由得失電子守恒可知，每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g/mol2mol=46g，故D錯(cuò)誤；故選C。2．(2022?遼寧省選擇性考試)某儲(chǔ)能電池原理如圖。下列說(shuō)法正確的是()A．放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+B．放電時(shí)Cl-透過(guò)多孔活性炭電極向CCl4中遷移C．放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上CCl4吸收0.5molCl2D．充電過(guò)程中，NaCl溶液濃度增大【答案】A【解析】放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，正極反應(yīng)：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯氣，放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，充電時(shí)陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。A項(xiàng)，放電時(shí)負(fù)極失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，故A正確；B項(xiàng)，放電時(shí)，陰離子移向負(fù)極，放電時(shí)Cl-透過(guò)多孔活性炭電極向NaCl中遷移，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)，放電時(shí)每轉(zhuǎn)移1mol電子，正極：Cl2+2e-=2Cl-，理論上CCl4釋放0.5molCl2，故C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，充電過(guò)程中，陽(yáng)極：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯離子，NaCl溶液濃度減小，故D錯(cuò)誤；故選A。3．(2021?浙江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(kāi)關(guān)，a、b為直流電源的兩極)。下列說(shuō)法不正確的是()A．?dāng)嚅_(kāi)K2、合上K1，鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能→電能B．?dāng)嚅_(kāi)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(guò)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+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)2【答案】C【解析】根據(jù)圖示，電極A充電時(shí)為陰極，則放電時(shí)電極A為負(fù)極，負(fù)極上Cd失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成Cd(OH)2，負(fù)極反應(yīng)式為Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，電極B充電時(shí)為陽(yáng)極，則放電時(shí)電極B為正極，正極上NiOOH得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成Ni(OH)2，正極反應(yīng)式為2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放電時(shí)總反應(yīng)為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2。A項(xiàng)，斷開(kāi)K2、合上K1，為放電過(guò)程，鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學(xué)能→電能，A正確；B項(xiàng)，斷開(kāi)K1、合上K2，為充電過(guò)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項(xiàng)，電極B發(fā)生氧化反應(yīng)的電極反應(yīng)式為2Ni(OH)2-2e-+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(shí)為充電過(guò)程，總反應(yīng)為Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH濃度減小，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)分析，放電時(shí)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；故選C。4．(2020?新課標(biāo)Ⅰ卷)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(shí)，溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲(chǔ)氫物質(zhì)甲酸等，為解決環(huán)境和能源問(wèn)題提供了一種新途徑。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42+B．放電時(shí)，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2molC．充電時(shí)，電池總反應(yīng)為2Zn(OH)42+=2Zn+O2↑+4OH-+2H2OD．充電時(shí)，正極溶液中OH?濃度升高【答案】D【解析】由題可知，放電時(shí)，CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，即CO2發(fā)生還原反應(yīng)，故放電時(shí)右側(cè)電極為正極，左側(cè)電極為負(fù)極，Zn發(fā)生氧化反應(yīng)生成Zn(OH)42+；充電時(shí)，右側(cè)為陽(yáng)極，H2O發(fā)生氧化反應(yīng)生成O2，左側(cè)為陰極，Zn(OH)42+發(fā)生還原反應(yīng)生成Zn。A項(xiàng)，放電時(shí)，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)42+，故A正確，不選；B項(xiàng)，放電時(shí)，CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，C元素化合價(jià)降低2，則1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol，故B正確，不選；C項(xiàng)，充電時(shí)，陽(yáng)極上H2O轉(zhuǎn)化為O2，負(fù)極上Zn(OH)42+轉(zhuǎn)化為Zn，電池總反應(yīng)為：2Zn(OH)42+=2Zn+O2↑+4OH-+2H2O，故C正確，不選；D項(xiàng)，充電時(shí)，正極即為陽(yáng)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(shí)，KW不變，因此溶液中OH-濃度降低，故D錯(cuò)誤，符合題意；故選D。5．高電壓水系鋅—有機(jī)混合液流電池的裝置如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.充電時(shí)，中性電解質(zhì)NaCl的濃度增大B.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)C.充電時(shí)，1molFQH2轉(zhuǎn)化為FQ轉(zhuǎn)移2mol電子D.放電時(shí)，正極區(qū)溶液的pH增大【答案】A【解析】高電壓水系鋅-有機(jī)混合液流電池工作原理為：放電時(shí)為原電池，金屬Zn發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)生成Zn2+，為負(fù)極，則FQ所在電極為正極，正極反應(yīng)式為2FQ+2e-+2H+═FQH2，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-；充電時(shí)電解池，原電池的正負(fù)極連接電源的正負(fù)極，陰陽(yáng)極的電極反應(yīng)與原電池的負(fù)正極的反應(yīng)式相反，電解質(zhì)中陽(yáng)離子移向陰極、陰離子移向陽(yáng)極。A項(xiàng)，充電時(shí)裝置為電解池，電解質(zhì)中陽(yáng)離子移向陰極、陰離子移向陽(yáng)極，NaCl溶液中的鈉離子和氯離子分別發(fā)生定向移動(dòng)，即電解質(zhì)NaCl的濃度減小，故A錯(cuò)誤；B項(xiàng)，放電時(shí)為原電池，金屬Zn為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-，故B正確；C項(xiàng)，充電時(shí)電解池，陽(yáng)極反應(yīng)為FQH2-2e-=2FQ+2e-+2H+，則1molFQH2轉(zhuǎn)化為FQ時(shí)轉(zhuǎn)移2mol電子，故C正確；D項(xiàng)，放電時(shí)為原電池，正極反應(yīng)式為2FQ+2e-+2H+═FQH2，即正極區(qū)溶液的pH增大，故D正確；故選A。6．(2023屆·河南省洛陽(yáng)市第一高級(jí)中學(xué)高三模擬)磷酸鐵鋰電池在充放電過(guò)程中表現(xiàn)出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性，具有較長(zhǎng)的循環(huán)壽命，放電時(shí)的反應(yīng)為：LixC6+Li1-xFeO4=6C+LiFePO4，某磷酸鐵鋰電池的切面如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．放電時(shí)，Li+脫離石墨，經(jīng)電解質(zhì)嵌入正極B．充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)為L(zhǎng)iFePO4-xe-=Li1-xFeO4+xLi+C．充電時(shí)電子從電源經(jīng)鋁箔流入正極材料D．若初始兩電極質(zhì)量相等，放電過(guò)程中當(dāng)轉(zhuǎn)移NA個(gè)電子時(shí)，兩電極的質(zhì)量差為28g【答案】C【解析】根據(jù)磷酸鐵鋰電池的切面圖和總反應(yīng)LixC6+Li1-xFeO4=6C+LiFePO4可知，銅箔為負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)式為L(zhǎng)ixC6-xe-=6C+xLi+，鋁箔為正極，正極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4，原電池放電時(shí)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極，內(nèi)電路中陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極；充電時(shí)，裝置為電解池，陰極、陽(yáng)極反應(yīng)式與負(fù)極、正極反應(yīng)式正好相反。A項(xiàng)，原電池放電時(shí)，電解質(zhì)中陽(yáng)離子移向正極，即Li+脫離石墨，經(jīng)電解質(zhì)嵌入正極，A正確；B項(xiàng)，放電時(shí)，正極反應(yīng)式為L(zhǎng)i1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4，充電時(shí)，原電池的正極與外加電源正極相接，電極反應(yīng)與原電池正極反應(yīng)相反，即充電時(shí)電池正極上發(fā)生的反應(yīng)為L(zhǎng)iFePO4-xe-=Li1-xFeO4+xLi+，B正確；C項(xiàng)，充電時(shí)電子從外電源負(fù)極→陰極、陽(yáng)極→電源正極，即充電時(shí)電子從電源經(jīng)銅箔流入負(fù)極材料，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)，根據(jù)電子守恒可知，放電過(guò)程中當(dāng)轉(zhuǎn)移2NA個(gè)電子時(shí)，每個(gè)電極參與反應(yīng)Li+的物質(zhì)的量為2mol，若初始兩電極質(zhì)量相等，兩電極的質(zhì)量差為2mol×7g/mol×2=28g，D正確；故選C。7．(2023屆·廣東省惠州市(惠陽(yáng)中山、龍門、仲愷中學(xué))高三三校聯(lián)考)某公司推出一款鐵—空氣燃料電池，成本僅為鋰電池的，其裝置放電時(shí)的工作原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．放電時(shí)，M為正極B．放電一段時(shí)間，KOH溶液濃度不變C．充電時(shí)，N極的電極反應(yīng)式中包括：2O3+H2O+D．放電時(shí)，K+從M移向N【答案】D【解析】由圖可知，放電時(shí)，N極Fe失去電子作為負(fù)極，則M極為正極，充電時(shí)，N極為陰極，M極為陽(yáng)極。A項(xiàng)，F(xiàn)e為活潑金屬，放電時(shí)被氧化，所以N為負(fù)極，O2被還原，所以M為正極，A正確；B項(xiàng)，放電過(guò)程中的總反應(yīng)為Fe與O2反應(yīng)得到Fe的氧化物，所以KOH溶液的濃度不變，B正確；C項(xiàng)，充電時(shí)，N極為陰極，鐵的氧化物被還原，包括2O3+H2O+，C正確；D項(xiàng)，原電池中陽(yáng)離子移向正極，則放電時(shí)，K+從N移向M，D錯(cuò)誤；故選D。8．(2023屆·湖北省九師聯(lián)盟高三開(kāi)學(xué)考試)如圖所示是一種可實(shí)現(xiàn)氫氣循環(huán)利用的新型電池的放電工作原理。下列說(shuō)法正確的是()A．放電時(shí)，M電極的電勢(shì)低于N電極B．充電過(guò)程中Na+由右池通過(guò)交換膜向左池移動(dòng)C．放電時(shí)，N極電極反應(yīng)式為H2+2OH――2e－=2H2OD．若用鉛蓄電池作為電源充電M電極連接鉛蓄電池的鉛電極【答案】C【解析】A項(xiàng)，由圖可知，放電時(shí)N極作負(fù)極，氫氣失電子，M極作負(fù)極，所以M極的電勢(shì)高于N極，A項(xiàng)錯(cuò)誤；B項(xiàng)，充電時(shí)M電極為陽(yáng)極，所以Na+由左池通過(guò)交換膜向右池移動(dòng)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C項(xiàng)，放電時(shí)N極作負(fù)極，氫氣失電子，堿性溶液中電極反應(yīng)式為H2+2OH――2e－=2H2O，C項(xiàng)正確；D項(xiàng)，充電時(shí)，M極為陽(yáng)極，與電源正極相連，即與鉛蓄電池的二氧化鉛電極相連接，D項(xiàng)錯(cuò)誤。故選C。9．(2023屆·河南省TOP二十名校高三摸底考試)劉天驃教授團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種鋅－二茂鐵氧化還原雙極性儲(chǔ)能材料，應(yīng)用于pH中性水系液流電池，將水系有機(jī)液流電池的性能推進(jìn)到了一個(gè)新的高度。下列說(shuō)法正確的是()A．放電時(shí)，電極A作負(fù)極B．放電時(shí)，Zn2+穿過(guò)離子交換膜向電極電極B遷移C．充電時(shí)，陰極的電極反應(yīng)為Zn2++2e-=ZnD．充電時(shí)，1molZn2+過(guò)膜時(shí)，有2mol二茂鐵被還原【答案】C【解析】放電時(shí)，電極A上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)，則電極A為正極，電極B為負(fù)極；充電時(shí)，電極A上失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則電極A為陽(yáng)極，電極B為陰極。A項(xiàng)，放電時(shí)，電極A發(fā)生還原反應(yīng)，