《2022高考化學(xué) 難點(diǎn)剖析 專(zhuān)題45 蓄電池講解》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2022高考化學(xué) 難點(diǎn)剖析 專(zhuān)題45 蓄電池講解(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022高考化學(xué) 難點(diǎn)剖析 專(zhuān)題45 蓄電池講解
一、高考題再現(xiàn)
6.(2018課標(biāo)Ⅱ)我國(guó)科學(xué)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(jī)溶劑作為電解液,鈉和負(fù)載碳納米管的鎳網(wǎng)分別作為電極材料,電池的總反應(yīng)為:3CO2+4Na2Na2CO3+C。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 放電時(shí),ClO4-向負(fù)極移動(dòng)
B. 充電時(shí)釋放CO2,放電時(shí)吸收CO2
C. 放電時(shí),正極反應(yīng)為:3CO2+4e? =2CO32-+C
D. 充電時(shí),正極反應(yīng)為:Na++e?=Na
【答案】D
二、考點(diǎn)突破
1、鎳氫電池
典例1(2018年貴州省普高等學(xué)校招生適應(yīng)性考試)第
2、三代混合動(dòng)力車(chē)目前一般使用鎳氫電池(M表示儲(chǔ)氫合金;汽車(chē)在剎車(chē)或下坡時(shí),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(yīng)式為。根據(jù)所給信息判斷,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 混合動(dòng)力汽車(chē)上坡或加速時(shí),乙電極的電極反應(yīng)式為:NiOOH+H2O+eˉ==Ni(OH)2+OHˉ
B. 混合動(dòng)力汽車(chē)上坡或加速時(shí),電解液中OHˉ向甲電極移動(dòng)
C. 混合動(dòng)力汽車(chē)下坡或剎車(chē)時(shí),甲電極周?chē)芤旱膒H減小
D. 混合動(dòng)力汽車(chē)下坡或剎車(chē)時(shí),電流的方向?yàn)椋杭纂姌O→發(fā)動(dòng)機(jī)→乙電極
【答案】C
B正確;C和D相當(dāng)于電解池。此時(shí)甲是陰極,乙是陽(yáng)極,電極反應(yīng)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(dòng)力汽車(chē)下坡或剎車(chē)時(shí),甲電極周?chē)芤旱膒H增大,C錯(cuò)誤;D、混合動(dòng)力汽車(chē)下坡或剎車(chē)時(shí),電流的方向?yàn)椋宏帢O到陽(yáng)極,即為:甲電極→發(fā)動(dòng)機(jī)→乙電極,D正確。
2、鈉-氯化鎳電池
63.(2018屆北京市門(mén)頭溝區(qū)高三5月綜合練習(xí)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(cuò)誤的是
A. 放電時(shí) NaCl在熔融電解質(zhì)中生成
B. 充電時(shí)陰極反應(yīng): Na+ + e-
4、 ═ Na
C. 氯離子通過(guò)β-Al2O3(s)在兩電極間移動(dòng)
D. 如果電池過(guò)度放電, AlCl4-可能被還原
【答案】C
【解析】鈉離子向正極移動(dòng)、氯離子向負(fù)極移動(dòng),所以放電時(shí) NaCl在熔融電解質(zhì)中生成,A正確;陰極發(fā)生還原反應(yīng),充電時(shí)陰極反應(yīng): Na+ + e- ═ Na,B正確;氯離子通過(guò)β-Al2O3(s)向負(fù)極移動(dòng),C錯(cuò)誤;如果電池過(guò)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(zhǎng)沙市長(zhǎng)郡中學(xué)高考押題卷三)在新型儲(chǔ)能體系,可充電鋰二氧化碳電池被稱(chēng)為“可呼吸電池2.0”,該電池的總反應(yīng)式為:Li+CO2+O2Li2CO3(未配平)
5、.其工作原理如下圖所示(放電時(shí)產(chǎn)生的碳酸鋰固體儲(chǔ)存于碳納米管中,TEGDME是一種有機(jī)溶劑)。下列說(shuō)法中正確的是
A. 放電時(shí),CO2發(fā)生還原反應(yīng)
B. 若有1.12L.CO2參與反應(yīng),則有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移
C. 放電時(shí),Li+從右向左移動(dòng)
D. 充電時(shí),陽(yáng)極反應(yīng)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(diǎn)中學(xué)高三下學(xué)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(shuō)法正確的是
A. 放電時(shí)外
6、電路中電子向鋁鋰電極移動(dòng)
B. 放電時(shí)正極反應(yīng)為Cx(PF6)+e-= xC+ PF6-
C. 充電時(shí),鋁石墨電極上發(fā)生還原反應(yīng)
D. 以此電池為電源,電解NaCl飽和溶液,當(dāng)生成11.2LH2時(shí),電池負(fù)極質(zhì)量減少7g
【答案】B
5、液態(tài)金屬儲(chǔ)能電池
典例5(2018屆安徽省馬鞍山市高三第二次教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測(cè))2009年,美國(guó)麻省理工學(xué)院的唐納德·撒多維教授領(lǐng)導(dǎo)的小組研制出一種鎂一銻液態(tài)金屬儲(chǔ)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(shí)中間層熔融鹽的組成及濃度不變。下列說(shuō)法正確的是
A. 該電池放電時(shí),正極
7、反應(yīng)式為Mg2+-2e-=Mg
B. 該電池放電時(shí),Mg(液)層生成MgCl2,質(zhì)量變大
C. 該電池充電時(shí),Mg-Sb(液)層中Mg發(fā)生氧化反應(yīng)
D. 該電池充電時(shí),熔融鹽中的Cl-進(jìn)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(fù)極。因?yàn)槭莾?chǔ)能電池,所以該電池可以放電也可以由此充電。放電時(shí)鎂被氧化為鎂離子,所以充電時(shí),鎂離子被還原為鎂。A. 該電池放電時(shí),正極反應(yīng)式為Mg2++2e-=Mg,A不正確;B. 該電池放電時(shí),Mg(液)層生成Mg2+進(jìn)入熔融鹽中,質(zhì)量變小,B不正確;C. 該電池充電時(shí),Mg-Sb(液)層中Mg發(fā)生氧化反應(yīng),C正確;D.
8、 該電池充電時(shí),熔融鹽中的Cl-不進(jìn)入Mg-Sb(液)層,而是Mg2+進(jìn)入熔融鹽中,D不正確。
6、釩電池
典例6(2018屆重慶市南開(kāi)中學(xué)高三上學(xué)期期中考試)據(jù)報(bào)道,我國(guó)釩電池研究獲得重大突破,未來(lái)十年市場(chǎng)有望突破1000億美元。某釩電池反應(yīng)為2VCl2+BrCl2— 2VCl3+Br—,電極均為惰性材料,儲(chǔ)液罐里存有反應(yīng)物和酸性電解質(zhì)溶液,模擬裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
A. 放電時(shí),I極的電極反應(yīng)式為VCl2—e—+Cl—= VCl3
B. 放電時(shí),H+由交換膜右側(cè)向左側(cè)遷移
C. 充電時(shí),I極與電源負(fù)極相連,發(fā)生還原反應(yīng)
D. 充電時(shí),Ⅱ極的電極反應(yīng)式為2Cl—+Br——2e—= BrCl2—
【答案】B