形形色色的新型電池(有詳解)

1、形形色色的電池（一）新型電池一、堿性鋅錳電池(一次電池)1、堿性電池具有容量大，放電電流大的特點，因而得到廣泛應(yīng)用。鋅錳堿性電池以氫氧化鉀溶液為電解液，電池總反應(yīng)式為：Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnO(OH)下列說法錯誤的是() A電池工作時，鋅失去電子B電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO22H2O2e=2MnO(OH)2OHC電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D外電路中每通過0.2mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5g解析：從電池總反應(yīng)式Zn2MnO22H2O=Zn(OH)22MnO(OH)可以確定Zn為負(fù)極，電子從負(fù)極流出經(jīng)外電路流向正極。當(dāng)外電路中通過0.2mol 電子

2、，參加反應(yīng)的鋅理論上為0.1mol，即質(zhì)量減少6.5g。答案：C2、(2011·石家莊市模擬)被稱之為“軟電池”的紙質(zhì)電池，采用一個薄層紙片作為傳導(dǎo)體，在其一邊鍍鋅，而在其另一邊鍍二氧化錳。在紙內(nèi)的離子“流過”水和氧化鋅組成的電解液?？偡磻?yīng)的化學(xué)方程式為：Zn2MnO2H2O=Zn(OH)2Mn2O3下列說法錯誤的是()A電池工作時，鋅失去電子B外電路中每通過0.2mol 電子，鋅的質(zhì)量理論上減小6.5gC電池工作時，電子由正極通過外電路流向負(fù)極D電池正極的電極反應(yīng)式為：2MnO2H2O2e=Mn2O32OH解析：由總反應(yīng)的化學(xué)方程式可知鋅為負(fù)極，放電時鋅失去電子，外電路中每通過2m

3、ol電子，鋅的質(zhì)量在理論上減少65g，故A、B項均正確。電池工作時電流是從正極通過外電路流向負(fù)極，而電子恰好相反，C項錯誤。正極的電極反應(yīng)式可能不太容易直接寫出，此時可先寫出負(fù)極的電極反應(yīng)式：Zn2OH2e=Zn(OH)2，再用總方程式減去負(fù)極的，即得正極的電極反應(yīng)式，D項正確。二、二次電池1、鉛蓄電池是典型的可充電電池，它的正、負(fù)極極板是惰性材料，電池總反應(yīng)式為： 放電PbPbO22H2SO4=2PbSO42H2O請回答下列問題(不考慮氫、氧的氧化還原)： 充電(1) 放電時：正極的電極反應(yīng)式是_；電解液中H2SO4的濃度將變_；當(dāng)外電路通過1mol電子時，理論上負(fù)極板的質(zhì)量增加_g。(2)

4、在完全放電耗盡PbO2和Pb時，若按右圖連接，電解一段時間后，則在A電極上生成_、B電極上生成_，此時鉛蓄電池的正、負(fù)極的極性將_。解析：(1)鉛蓄電池放電時起原電池作用，其正極應(yīng)是PbO2得電子生成Pb2，在硫酸存在條件下生成難溶的PbSO4，所以電極反應(yīng)式為PbO22e4HSO=PbSO42H2O。由電池總反應(yīng)式可以看出，硫酸參加反應(yīng)后其濃度將變小。當(dāng)外電路通過1mol電子時，根據(jù)PbPbSO4，則負(fù)極增重×1mol48g。(2)按題圖連接后，變?yōu)殡娊獬兀珹極上發(fā)生的反應(yīng)為PbSO42e=PbSO，而B極上發(fā)生的反應(yīng)為PbSO42H2O2e=PbO24HSO，故A、B兩極上將分別

5、生成Pb和PbO2，此時鉛蓄電池的正、負(fù)極的極性已對換。答案：(1)PbO22e4HSO=PbSO42H2O小48(2)PbPbO2對換三、新型電池1、 鋰電池 放電鋰離子電池的總反應(yīng)為LiLiMn2O4=Li2Mn2O4，你能寫出該電池的正極反應(yīng)嗎？ 充電答案：加減法：寫出總反應(yīng)。如LiLiMn2O4=Li2Mn2O4。寫出其中容易寫出的一個半反應(yīng)(正極或負(fù)極)。如Lie=Li(負(fù)極)。利用總反應(yīng)與上述的一極反應(yīng)相減，即得另一個電極的反應(yīng)式，即LiMn2O4Lie=Li2Mn2O4(正極)。2、鎳電池(2013·全國課標(biāo)·11)“ZEBRA”蓄電池的結(jié)構(gòu)如下圖所示，電極材

6、料多孔Ni/NiCl2和金屬鈉之間由鈉離子導(dǎo)體制作的陶瓷管相隔。下列關(guān)于該電池的敘述錯誤的是()A電池反應(yīng)中有NaCl生成B電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原三價鋁離子C正極反應(yīng)為：NiCl22e=Ni2ClD鈉離子通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動解析結(jié)合蓄電池裝置圖，利用原電池原理分析相關(guān)問題。A項，在負(fù)極Na失電子生成Na，正極反應(yīng)為NiCl22e=Ni2Cl，故電池反應(yīng)中有NaCl生成；B項，電池的總反應(yīng)是金屬鈉還原二價鎳離子；C項，正極上NiCl2發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為NiCl22e=Ni2Cl；D項，鈉在負(fù)極失電子，被氧化生成Na，Na通過鈉離子導(dǎo)體在兩電極間移動。答案B3、儲氫電池(2013&

7、#183;海南模擬)高功率Ni/MH(M表示儲氫合金)電池已經(jīng)用于混合動力汽車?？偡磻?yīng)方程式如下：Ni(OH)2MNiO(OH)MH，下列敘述正確的是()A放電時正極附近溶液的堿性增強(qiáng)B放電時負(fù)極反應(yīng)為：MH2Oe=MHOHC充電時陽極反應(yīng)為：NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OHD放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，正極有1mol NiO(OH)被氧化解析：放電時正極反應(yīng)為NiO(OH)H2Oe=Ni(OH)2OH，正極附近c(OH)增大，溶液堿性增強(qiáng)，A對；放電時負(fù)極反應(yīng)為MHOHe=MH2O，B錯；充電時陽極反應(yīng)為Ni(OH)2OHe=NiO(OH)H2O，C錯；放電時正極發(fā)生還原反應(yīng)，放電時

8、每轉(zhuǎn)移1mol電子，正極上有1mol NiO(OH)被還原，D錯。答案：A4、熱激活電池 (2013·安徽卷·10)熱激活電池可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiClKCl混合物受熱熔融后，電池即可瞬間輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO42LiClCa=CaCl2Li2SO4Pb。下列有關(guān)說法正確的是()A正極反應(yīng)式：Ca2Cl2e=CaCl2B放電過程中，Li向負(fù)極移動C每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，理論上生成20.7g PbD常溫時，在正負(fù)極間接上電流表或檢流計，指針不偏轉(zhuǎn)解析：仔細(xì)分析題給信息，結(jié)合原電池工作原理進(jìn)行分析判斷。

9、A分析電池總反應(yīng)，Ca在反應(yīng)中失電子，所以Ca應(yīng)作負(fù)極；PbSO4中的Pb2得電子生成單質(zhì)鉛，所以正極反應(yīng)物應(yīng)是PbSO4，所以A項錯誤。B.放電過程中，負(fù)極失電子，電子通過導(dǎo)線流向正極，所以正極表面聚集大量電子，能夠吸引電解質(zhì)中的陽離子向正極移動，所以B項錯誤。C根據(jù)方程式知，每轉(zhuǎn)移0.1mol電子，生成0.05mol鉛，其質(zhì)量為10.35g，所以C項錯誤。D.根據(jù)題給信息，該電池為熱激活電池，常溫下，無水LiClKCl為固態(tài)，沒有自由移動的離子，該裝置不能形成閉合回路，處于非工作狀態(tài)，所以沒有電流產(chǎn)生，即電流表或檢流計的指針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)。答案：D點撥：知識：原電池工作原理、電極反應(yīng)方程式的

10、書寫、物質(zhì)的量的計算。能力：考查考生是否能夠從試題提供的新信息中，準(zhǔn)確地提取有效信息，并結(jié)合已有知識進(jìn)行分析判斷的能力。試題難度：較大。5、光化學(xué)電池一種光化學(xué)電池的結(jié)構(gòu)如右圖，當(dāng)光照在表面涂有氯化銀的銀片上時，AgCl(s)Ag(s)+Cl(AgCl)， Cl(AgCl)表示生成的氯原子吸附在氯化銀表面，接著Cl(AgCl)+eCl(aq)，若將光源移除，電池會立即回復(fù)至初始狀態(tài)。下列說法正確的是（ ）A光照時，電流由Y流向XB光照時，Pt電極發(fā)生的反應(yīng)為：2Cl +2e=Cl2C光照時，Cl向Ag電極移動D光照時，電池總反應(yīng)為：AgCl(s) +Cu+(aq)Ag(s) +Cu2+(aq)

11、+Cl6、新型環(huán)保電池一種新型環(huán)保電池是采用低毒的鋁合金(丟棄的易拉罐)，家庭常用的漂白水，食鹽，氫氧化鈉(化學(xué)藥品店常見試劑)等原料制作的。電池的總反應(yīng)方程式為2Al3ClO2OH=3Cl2AlOH2O。下列說法不正確的是()A該電池的優(yōu)點是電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換B該電池發(fā)生氧化反應(yīng)的是金屬鋁C電極的正極反應(yīng)式為3ClO3H2O6e=3Cl6OHD當(dāng)有0.1mol Al完全溶解時，流經(jīng)電解液的電子個數(shù)為1.806×1023解析：該電池所用材料都是生活中常見的，電極材料和電解質(zhì)用完后可以更換，A項正確；金屬鋁是原電池的負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，B正確；在正極上，發(fā)生還原反應(yīng)，電極反

12、應(yīng)式為：3ClO3H2O6e=3Cl6OH，C正確；電子只能流經(jīng)導(dǎo)線，不能流經(jīng)電解液，D不正確。答案：D7、鋅溴電池鋅溴液流電池是一種新型電化學(xué)儲能裝置（如右圖所示），電解液為溴化鋅水溶液，電解液在電解質(zhì)儲罐和電池間不斷循環(huán)。下列說法不正確的是A充電時電極a連接電源的負(fù)極B放電時負(fù)極的電極反應(yīng)式為Zn2e=Zn2+ C放電時左側(cè)電解質(zhì)儲罐中的離子總濃度增大D陽離子交換膜可阻止Br2與Zn直接發(fā)生反應(yīng)8、儲能電池 鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉（Na2Sx）分別作為兩個電極的反應(yīng)物，固體Al2O3陶瓷（可傳導(dǎo)Na+）為電解質(zhì)，其反應(yīng)原理如下圖所示：下列說法正確的是（ ）A放電時，電極B為負(fù)極，鈉離子由A向B移動B放電時，負(fù)極反應(yīng)式為2Na-xe-=2Na+C. 充電時，電極A接電源的正極D充電時，電極B的反應(yīng)式為Sx2-2e-=xS 鈉硫電池作為一種新型儲能電池，其應(yīng)用逐漸得到重視和發(fā)展。鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉（Na2Sx）分別作為兩個電極的反應(yīng)物，固體Al2O3陶瓷（可傳導(dǎo)Na+）為電解質(zhì)，其反應(yīng)原理如下圖所示：根