1、一、高考题再现1(2017 课标)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极 a 常用掺有石墨烯的 S8材料,电池反应为:16Li+ xS8=8Li2Sx(2 x8) 。下列说法错误的是A电池工作时,正极可发生反应:2Li 2S6+2Li+2e-=3Li2S4B电池工作时,外电路中流过 0.02 mol 电子,负极材料减重 0.14 gC石墨烯的作用主要是提高电极 a 的导电性D电池充电时间越长,电池中的 Li2S2量越多【答案】D2 (2016 四川)某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池。放电时电池的总反应为:Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+ C6(x1)
2、。下列关于该电池的说法不正确的是A放电时,Li +在电解质中由负极向正极迁移B放电时,负极的电极反应式为 LixC6-xe-= xLi+ C6C充电时,若转移 1 mol e-,石墨 C6电极将增重 7x gD充电时,阳极的电极反应式为 LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+Li+【答案】C【解析】A、放电时,阳离子在电解质中向正极移动,故正确;B、放电时,负极失去电子,故正确;C、充电时,若转移 1 mol 电子,则石墨电极上溶解 1/x mol C6,电极质量减少,故错误;D、充电时阳极失去电子,为原电池的正极的逆反应,故正确。二、考点突破1、无水锂电池典例 1(2018 届湖北省宜昌
3、市高三 4 月调研考试)锂-空气电池的工作原理如图所示。其中多孔电极材料选用纳米多孔金时, 该电池表现出良好的循环性能。电池反应为: 2LiO 2Li 2O2。 下列说法错误A 该电池的电解液常用锂盐的有机溶液B 电池工作时,外电路中流过 0.01 mol 电子,负极材料减重 0.07gC 电池工作时,正极反应可能经过两个过程: Li +O 2e LiO 2 Li+LiO 2e Li 2O2D 电池充电时间越长,电池中 Li 2O2越多【答案】D典例 2(2018 届吉林市普通中学高中毕业班第三次调研测试)锂-空气电池是一种新型的二次电池,由于具有较高的比能量而成为未来电动汽车的希望。其放电时
4、的工作原理如右图所示。下列说法正确的是A 该电池放电时,锂电极发生了还原反应B 放电时,Li 向锂电极迁移C 电池中的电解液可以是有机电解液或稀盐酸等D 充电时,电池阳极的反应式为 Li2O2 2e 2Li O 2【答案】D【解析】A. 该电池放电时,锂电极做负极,发生了氧化反应,A 错;B. 放电时,Li 向正极迁移即向Li2O2极移动,B 错;C. 金属锂会与稀盐酸发生反应, C 错; D. 充电时,电池 y 阳极的反应式为 Li2O2 2e 2Li O 2, D 正确。2、一边是水溶液,一边是有机电解液典例 3(2018 年辽宁省葫芦岛市普通高中高三第二次模拟考试)新型锂-空气电池具有能
5、量密度高的优点,可以用作新能源汽车的电源,其结构如图所示,其中固体电解质只允许 Li+通过。下列说法正确的是A Li +穿过固体电解质向正极移动而得到 LiOH 溶液B 放电时,当外电路中有 1 mol e 转移时,水性电解液离子总数增加 NAC 应用该电池电镀铜,阴极质量增加 64 g,理论上将消耗 11.2 L O2D 放电时,负极反应式:Lie OH LiOH【答案】A典例 4(2018 届山西省高三第一次模拟考试)正在研发的锂空气电池能量密度高、成本低,可作为未来电动汽车的动力源,其工作原理如图。下列有关该电池的说法正确的是A 有机电解液可以换成水性电解液B 放电时,外电路通过 2 m
6、ol 电子,消耗氧气 11.2 LC 放电和充电时,Li +迁移方向相同D 电池充电时,在正极上发生的反应为 4OH-4e-= O2+2H 2O【答案】D3、固体电解质典例 5(2018 年山东省聊城市高三一模)锂液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点,以熔融金属锂、熔融硫和多硫化锂Li 2Sx(2x8)分别作两个电极的反应物,固体 Al2O3 陶瓷(可传导 Li+)为电解质,其反应原理如图所示。下列说法错误的是A 该电池比钠一液态多硫电池的比能量高B 放电时,内电路中 Li+的移动方向为从 a 到 bC Al 2O3 的作用是导电、隔离电极反应物D 充电时,外电路中通过 0.2mol
7、电子,阳极区单质硫的质量增加 3.2g【答案】D【解析】锂液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点,所以该电池比钠一液态多硫电池的比能量高,A 正确;放电时,Na 失电子发生氧化反应,所以 a 作负极、b 作正极,电解质中阳离子锂离子向正极b 移动,B 正确;Al 2O3为离子化合物,在该电池中作用是导电、隔离电极反应物,C 正确;充电时,阳极反应为 SX2-2e-=xS,外电路中通过 0.2mol 电子,阳极生成单质硫的质量为 0.1x,由于 2x8,质量为6.4-25.6 g 之间,D 错误。典例 6(2018 届广东省韶关市高三 4 月模拟考试二模)某手机电池采用了石墨烯电池,可充电
8、 5 分钟,通话 2 小时。一种石墨烯锂硫电池(2Li+S 8=Li2S8)工作原理示意图如图。下列有关该电池说法不正确的是A 金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料B 充电时 A 电极为阴极,发生还原反应C 充电时 B 电极的反应:Li 2S8-2e-=2Li+S8D 手机使用时电子从 A 电极经过手机电路版流向 B 电极,再经过电池电解质流回 A 电极【答案】D4、熔融电解质典例 7(陕西省榆林市 2018 届高考模拟第一次测试)热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水 LiCl-KCl 混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反
9、应为 PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是A Ca 为正极 B 放电过程中,Li +向负极移动C 每转移 0.2mol 电子,理论上生成 20.7gPb D 电池工作一段时间后,正极质量增大【答案】C典例 8(2018 届辽宁省重点高中协作校高三第三次模拟考试)锂碘电池的正极材料是聚 2-乙烯吡啶(简写为 P2VP)和 I2的复合物,电解质是熔融薄膜状的碘化锂,正极的电极反应式为P2VPnI2+2e-+2Li+=P2VP(n-1)I2+2LiI。下列说法正确的是A 该电池放电时,锂电极发生还原反应B 该电池发生的总反应为 2Li+P2VPnI2=P2VP(n-1)I2+2LiIC P 2VP 和 I2的复合物是绝缘体,不能导电D 该电池工作时,碘离子移向正极【答案】B【解析】A 项,锂碘电池中 Li 为负极,锂电极发生氧化反应,负极电极反应式为 Li-e-=Li+,A 错误;B 项,将正、负极电极反应式相加得电池总反应:2Li+P 2VPnI2=P2VP(n-1)I 2+2LiI,B 正确;C 项,正极材料是聚 2-乙烯吡啶(简写为 P2VP)和 I2的复合物,电极材料必须能导电,C 错误;D 项,该电池工作时,阴离子移向负极,碘离子移向负极,D 错误。