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專題45 蓄電池 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2H2O +2e-= H2+2OH-、2Ni(OH)2+2OH-－2e-＝2NiOOH+2H2O；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)作為固體電解質構成的一種新型電池(2Na+NiCl2Ni+2NaCl ), 其結構如圖所示。下列關于該電池的敘述錯誤的是 A． 放電時 NaCl在熔融電解質中生成 B． 充電時陰極反應: Na+ + e- ═ 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).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-,電池結構如圖所示。下列說法正確的是 A． 放電時外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量監(jiān)測）2009年，美國麻省理工學院的唐納德撒多維教授領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，正極反應式為Mg2+-2e-=Mg B． 該電池放電時，Mg(液)層生成MgCl2，質量變大 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. 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+由交換膜右側向左側遷移 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