第六章 微题型63 新型高能电池.docx

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1、微题型63新型高能电池H石墨烯和Pt1 .某种新型热激活电池的结构与工作原理如图所示。下列说法正确的是（）+2HI电池再生A.电池加热时，电子由电极b经过导线流向电极aB.电池加热时，电极b的电势比电极a的高C.可加入适量NaOH溶液使电解质溶液的导电性增大D.为了保证电池持久工作，理论上应不断地向电解质中补充Fe?+答案A解析由图示可知：电池加热时，电极b失去也子，发生氧化反应，所以b为负极，a为正极，电子由负极b经过导线流向正极a,A正确；正极的电势比负极的电势高，故电极a的电势比电极b的高，B错误；若加入NaOH,会与溶液中的Fe3+、Fe?+反应形成沉淀，使溶液中自由移动的离子浓度降低

2、，导致电解质溶液的导电性减弱，C错误；电极a为正极，发生的也极反应为Fe3+e=Fe2+,也池冷却时Fe?,在电极b表面与PANIo反应可使电池再生，则冷却时发生的方程式为2Fe2+PANIO+2H+=2Fe3*+PAN1+H2,故也池工作时，不需要补充Fe?+,D错误。2 .铁基液流电池有显著的成本优势和资源优势。当前正研究的某种碱性铁基半液流电池的放电工作原理如图所示。储液罐ab介阳离子交换膜U下列说法错误的是（）A.放电时，b极为正极；充电时，该电极连接电源正极B.充电时，a极电极反应式为Fe3O4+8e-+4H2=3Fe+8O1C.石墨烯的作用是提高电极中Fe3O4Fe的反应活性，防止

3、电极钝化D.放电时，负极失去IrnO1电子时，一定有IrnOI阳离子通过交换膜答案D解析根据工作原理图可知，放电时，a极：Fe-Fe3O4,a极为负极,b极：Fe(CN)-Fe(CN),b极为正极，充电时，a极接电源的负极，b极接也源的正极，A正确；由于该电池为碱性电池，所以充电时，a极电极反应式为Fe3O4+8e+4H2O=3Fe+8OH,B正确：电极材料Fe3O4为固体且致密，和溶液中的离子难充分接触，常用石墨烯扩大固液的接触，增加其活性，C正确：放电时，a极电极反应为3Fe+8OH一一8e一=Fe3O4+4H2O,b极电极反应为Fe(CN)+e-=Fe(CN),当负极失去Imo1电子时，

4、由于阳离子所带电荷数未知，不能确定为ImOI阳离子通过交换膜，D错误。3 .全钢液流电池是种以钿为活性物质呈循环流动液态的氧化还原电池。机电池电能以化学能的方式存储在不同价态钢离子的硫酸电解液中，通过外接泵把电解液压入电池堆体内，在机械动力作用下，使其在不同的储液罐和半电池的闭合回路中循环流动，采用质子交换膜作为电池组的隔膜，电解质溶液流过电极表面并发生电化学反应，进行充电和放电。如图为全钢液流电池放电示意图：下列说法正确的是()A.放电时正极反应为V02+2Hte=VO2H2OB.充电时阴极反应为V2+-e=V3+C.放电过程中电子由负极经外电路移向正极，再由正极经电解质溶液移向负极D.该电

5、池的储能容量，可以通过增大电解液存储罐的容积并增加电解液的体积来实现答案D解析由电池放电示意图可知放也时的正极反应为VO=+2H+e-=Vo2十比0,故A错误；充电时，阴极发生还原反应，电极反应式为V3+e-=V2+,故B错误；句子只能在导线中进行移动，在电解质溶液中是靠阴、阳离子定向移动来形成闭合回路，故C错误；该电池的储能容量，可以通过增大电解液存储罐的容积并增加电解液的体积来实现，故D正确。4.三元电池成为我国电动汽车的新能源，其正极材料可表示为1iNivCovMn2O2,且x+y+Z=K充电时电池总反应为1iNiXCOvMnq2+6C(石墨)=1i“Nio.vMnQ2+1i6,其电池工

6、作原理如图所示，两极之间有一个允许特定的离子X通过的隔膜。下列说法正确的是()A.允许离子X通过的隔膜属于阴离子交换膜B.充电时，A为阴极，发生氧化反应C.放电时，B为负极，发生氧化反应D.放电时，正极反应式为1i1“Ni.CMn2O2+41i-+e=1iNivCovMn2O2答案D解析根据充电时电池总反应可知，放电时负极反应式为1iaC6-e-=6C（石墨）+41i+,正极反应式为1ijNiACOyMnQ2+1i+e-=1iNiKMnQ2,D项正确；放电时，A是负极,B是正极，1i+向正极移动，则X是1i+,允许阳离子通过的隔膜为阳离子交换膜，A项、C项错误；充电时，A是阴极，发生还原反应，

7、B项错误。5.全固态锂电池能量密度大，安全性能高引起大量研究者的兴趣。种以硫化物固体电解质的锂硫电池的工作示意图如图。下列说法错误的是（）1i2S-P2S5.固态电解质锂曲子传导陶瓷反应产物1izS反应物S8-电极aA.1i和1izS分别为电池的负极和正极B.电流由电极a经导线、锂电极、1i2S-P2S5固态电解质回到电极aC.电极a的反应为S8+16e-+161i+=81i2SD.硫化物固体电解质在空气中易发生反应，是实现电池实际应用的挑战答案A解析根据电池结构可知，放电时1i失业子发生氧化反应，则1i是负极，电极a中的S8得电子生成1i?S,为正极，故A错误；1i为负极，也极a为正极，也流

8、由电极a经导线、锂电极、1i2S-P2S5固态曲解质回到电极a,故B正确；也极a为正极，S8得电子生成1izS,电极反应式为S816e161i+=81i2S,故C正确；硫化物固体在空气中易与氧气反应生成二氧化硫，是实现电池实标应用的挑战，故D正确。6.1i-FeS2电池是目前电池中综合性能最好的一种电池，其结构如图所示。已知电池放电时的反应为41i+FeS2=Fe+21i2So下列说法正确的是（）A.1i为电池的正极B.电池工作时，1i.向负极移动C.正极的电极反应式为FeSz+4e=Fe+2S）D.将熔融的1iCF3SO3改为1iCI的水溶液，电池性能更好答案C解析根据放电时的总反应得到，1

9、i为还原剂，在反应中失电子，所以1i是负极，A错误；原电池的电解质溶液内阳离子应该向正极移动，B错误：正极为FeSz得电子，生成单质铁，考虑到电解质为熔融的盐，可以认为生成的1izS熔融电离为S2一，所以反应式中写成S2一，C正确；单质1i与水反应，所以不可以用任何水溶液作为电解质，D错误。7.锂钮氧化物二次电池，其成本较低，且对环境无污染：V2O5+1iU1irV2O5;在如允电图中用该电池电解含银酸性废水可得到单质锲。下列说法正确的是（）A.该电池充电时，B电极的电极反应式为1iXV2。5一&=V2O5+x1i+B.锂机氧化物二次电池可以用1iC1水溶液作为电解液C.电解过程中，b中Nac

10、1溶液的物质的量浓度会增大D.当锂锐氧化物二次电池中有7g1i参与放电时，一定能得到29.5g银答案C解析该电池充电时，A为阳极，阳极上1i.N2O5失电子，电极反应式为1ivV2O5-e=V2O5x1i+,B为阴极，电极反应式为1i+e-=1i,A错误；1i是活泼金属，能与水反应而自损，所以锂机氧化物二次电池不能用1iC1水溶液作为电解液，B错误；电解过程中，a中Na+透过阳离子膜进入b中，C中C1一透过阴离子膜进入b中，使b中NaCI溶液的物质的量浓度增大，C正确；当锂机氧化物二次电池中有7g1i参与放电时，转移电子为ImO1,随着电解的进行，cQtf）减小，H*的放电能力大于Ni?+,所

11、以得到Ni的质量小于或等于IXImOIX59gmo1=29.5g,D错误。8.(2023山东高三模拟)以Na3Ti2(PO4)3为负极材料的新型可充电钠离子电池的工作原理如图。下列说法错误的是()NaTi2(PO1)JMo箔离子交换膜/含Na的有机电解质A.放电时，正极反应式为FeFe(CN)6+2Na+2e=Na2FeFe(CN)68 .充电时，a端接电源正极C.充电时，每生成1mo1FeFe(CN)6消耗2mo1NaTi2(PO4)3D.充电时，Na卡通过离子交换膜从左室移向右室答案C解析放电时，Mo箔为正极，FeFe(CN)6被还原为Na2FeFe(CN)6,电极反应为FeFe(CN)6

12、+2Na+2e=Na2FeFe(CN)6,A正确；放电时MO箔为正极，则充电时Mo箔为阳极，a端连接电源正极，B正确：充电时右侧为阴极，电极反应为NaTi2(PO4)3+2e+2Na+=Na3Ti2(PO4)3,阳极反应为Na2FetFe(CN)6-2e=FeFe(CN)6+2Na+,根据电极反应可知每生成Imo1FeFe(CN)6转移2mo1电子，消耗1mo1NaTi2(PO4)3,C错误；充电时为电解池，电解池中阳离子由阳极流向阴极，即Na卡通过离子交换膜从左室移向右室，D正确。.科学家对具有广泛应用前景的新型1i-Co2电化学储能系统研究发现，用碳化铝(Mo2C)作1i极催化剂时CO2的

13、放电产物为1i2C2O4,装置如图所示。若用Au和多孔碳作1i极催化剂,则产物为1i2CO3和Co下列说法正确的是()A.该电池最好选用1i2C2O4水溶液作为电解质溶液B.保持电流不变，升高温度可以提高C02的放电效率C.用Au作催化剂时CO2放电的电极反应式为41i+4e-+3C2=21i2CO3+CD.生成等物质的量1i2C2O4和1i2CO3消耗CO2的量相同，电路中转移电子数相同答案C解析锂与水发生反应，所以不能选择水溶液作电解质溶液，A项错误；保持电流不变，CO2放电效率不变，B项错误；根据题意，产物为1i2CO3和C,电极反应式正确，C项正确：生成1mo11i2C2O4,2mo1

14、CO2转移2mo1电子，生成ImO11i2CO3和05mo1C时，1.5mo1CCh转移2mo1电子，故两者消耗CCh的量不同，D项错误。10.银氢电池是一种高容量二次电池，常用作新型混合动力汽车电源，其工作原理如图所示,其中负极M为储氢合金，MH“为吸附了氢原子的储氢合金，KOH溶液作电解液。下列说法正确的是()aIbMNiOOH：IH2OIH2Oi.交桢膜MHf,OH-，OH-Ni(OH)2A.电池交换膜为阳离子交换膜B.电池总反应式为NiOOH+MHM+wNi(OH)2C.电池充电时，a电极连接电源的负极，电极周围溶液的PH减小D.电池工作时，b电极的电极反应式为NioOH+H2O+e=Ni(OH)2+OH答案D解析OH一参与电极反应，为提高电池放电效率，电池交换膜应为阴离子交换膜，允许OFT通过，A项错误；由题给信息可知，a电极为负极，电极反应式为MH+OH一一e=M+/7H2O,周围溶液的PH减小，b电极为正极，电极反应式为NiOoH+H2+e-=Ni(OH)2+充电OH-,电池总反应式为M+Ni(OH)2放电NiOOH+MHm,B项错误、D项正确；电池充电时，a也极连电源的负极，电极反应为H2O+M+=MH,1+OH-,也极周围溶液的PH增大，C项错误。