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1、2022高考化學 難點剖析 專題45 蓄電池講解
一、高考題再現(xiàn)
6．（2018課標Ⅱ）我國科學家研發(fā)了一種室溫下“可呼吸”的Na—CO2二次電池。將NaClO4溶于有機溶劑作為電解液，鈉和負載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料，電池的總反應為：3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說法錯誤的是
A. 放電時，ClO4－向負極移動
B. 充電時釋放CO2，放電時吸收CO2
C. 放電時，正極反應為：3CO2+4e? ＝2CO32－+C
D. 充電時，正極反應為：Na++e?＝Na
【答案】D
二、考點突破
1、鎳氫電池
典例1（2018年貴州省普高等學校招生適應性考試）第
2、三代混合動力車目前一般使用鎳氫電池(M表示儲氫合金；汽車在剎車或下坡時，電池處于充電狀態(tài))。鎳氫電池充放電原理的示意圖如下：
其總反應式為。根據(jù)所給信息判斷，下列說法錯誤的是
A． 混合動力汽車上坡或加速時，乙電極的電極反應式為：NiOOH+H2O+eˉ==Ni(OH)2+OHˉ
B． 混合動力汽車上坡或加速時，電解液中OHˉ向甲電極移動
C． 混合動力汽車下坡或剎車時，甲電極周圍溶液的pH減小
D． 混合動力汽車下坡或剎車時，電流的方向為：甲電極→發(fā)動機→乙電極
【答案】C
B正確；C和D相當于電解池。此時甲是陰極，乙是陽極，電極反應式分別為2H?2?O +2e?-?= H
3、?2+2OH?-?、2Ni(OH)?2?+2OH?-?－2e?-?＝2NiOOH+2H?2?O；C、混合動力汽車下坡或剎車時，甲電極周圍溶液的pH增大，C錯誤；D、混合動力汽車下坡或剎車時，電流的方向為：陰極到陽極，即為：甲電極→發(fā)動機→乙電極，D正確。
2、鈉-氯化鎳電池
63．（2018屆北京市門頭溝區(qū)高三5月綜合練習二）鈉-氯化鎳電池以 β-Al2O3(Al2O3?x Na2O)作為固體電解質(zhì)構(gòu)成的一種新型電池(2Na+NiCl2Ni+2NaCl ), 其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列關(guān)于該電池的敘述錯誤的是
A． 放電時 NaCl在熔融電解質(zhì)中生成
B． 充電時陰極反應: Na+ + e-
4、 ═ Na
C． 氯離子通過β-Al2O3(s)在兩電極間移動
D． 如果電池過度放電, AlCl4-可能被還原
【答案】C
【解析】鈉離子向正極移動、氯離子向負極移動，所以放電時 NaCl在熔融電解質(zhì)中生成，A正確；陰極發(fā)生還原反應，充電時陰極反應: Na+ + e- ═ Na，B正確；氯離子通過β-Al2O3(s)向負極移動，C錯誤；如果電池過度放電, AlCl4-可能被還原為Al，D正確。
3、鋰電池
典例3（2018屆湖南省長沙市長郡中學高考押題卷三）在新型儲能體系，可充電鋰二氧化碳電池被稱為“可呼吸電池2.0”,該電池的總反應式為:Li+CO2+O2Li2CO3(未配平)
5、.其工作原理如下圖所示(放電時產(chǎn)生的碳酸鋰固體儲存于碳納米管中,TEGDME是一種有機溶劑)。下列說法中正確的是
A． 放電時,CO2發(fā)生還原反應
B． 若有1.12L.CO2參與反應,則有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
C． 放電時，Li+從右向左移動
D． 充電時,陽極反應為2Li2CO3-4e-=2CO2↑+O2↑+4Li+
【答案】D
4、鋁-石墨雙離子電池
典例4（2018屆天津市十二重點中學高三下學期畢業(yè)班聯(lián)考二）鋁-石墨雙離子電池是一種高效電池。原理為：AlLi + Cx(PF6) Al+xC+Li++PF6-,電池結(jié)構(gòu)如圖所示。下列說法正確的是
A． 放電時外
6、電路中電子向鋁鋰電極移動
B． 放電時正極反應為Cx(PF6)+e-= xC+ PF6-
C． 充電時，鋁石墨電極上發(fā)生還原反應
D． 以此電池為電源，電解NaCl飽和溶液，當生成11.2LH2時，電池負極質(zhì)量減少7g
【答案】B
5、液態(tài)金屬儲能電池
典例5（2018屆安徽省馬鞍山市高三第二次教學質(zhì)量監(jiān)測）2009年，美國麻省理工學院的唐納德·撒多維教授領(lǐng)導的小組研制出一種鎂一銻液態(tài)金屬儲能電池。該電池工作溫度為700攝氏度，其工作原理如圖所示:
該電池所用液體密度不同，在重力作用下分為三層，充放電時中間層熔融鹽的組成及濃度不變。下列說法正確的是
A． 該電池放電時，正極
7、反應式為Mg2+-2e-=Mg
B． 該電池放電時，Mg(液)層生成MgCl2，質(zhì)量變大
C． 該電池充電時，Mg-Sb(液)層中Mg發(fā)生氧化反應
D． 該電池充電時，熔融鹽中的Cl-進入Mg-Sb(液)層
【答案】C
【解析】試題分析：由圖中電子的流向可知，Mg為負極。因為是儲能電池，所以該電池可以放電也可以由此充電。放電時鎂被氧化為鎂離子，所以充電時，鎂離子被還原為鎂。A. 該電池放電時，正極反應式為Mg2++2e-=Mg，A不正確；B. 該電池放電時，Mg(液)層生成Mg2+進入熔融鹽中，質(zhì)量變小，B不正確；C. 該電池充電時，Mg-Sb(液)層中Mg發(fā)生氧化反應，C正確；D.
8、 該電池充電時，熔融鹽中的Cl-不進入Mg-Sb(液)層，而是Mg2+進入熔融鹽中，D不正確。
6、釩電池
典例6（2018屆重慶市南開中學高三上學期期中考試）據(jù)報道，我國釩電池研究獲得重大突破，未來十年市場有望突破1000億美元。某釩電池反應為2VCl2+BrCl2— 2VCl3+Br—，電極均為惰性材料，儲液罐里存有反應物和酸性電解質(zhì)溶液，模擬裝置如圖所示。下列說法不正確的是
A． 放電時，I極的電極反應式為VCl2—e—+Cl—= VCl3
B． 放電時，H+由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移
C． 充電時，I極與電源負極相連，發(fā)生還原反應
D． 充電時，Ⅱ極的電極反應式為2Cl—+Br——2e—= BrCl2—
【答案】B
2022高考化學 難點剖析 專題45 蓄電池講解
