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文檔簡介

考點四十三鋰電池1.全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示,其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反應(yīng)為:16Li+xS「8Li2sx(24x<8).下列說法錯誤的是()A.電池工作時,正極可發(fā)生反應(yīng):2Li2s6+2Li++2e=3Li2s4B.電池充電時間越長,電池中的Li2S2量越多C.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D.電池工作時,外電路中流過0.04mol電子,負極材料減重0.28g【答案】B【解析】A.原電池工作時向正極移動,根據(jù)圖示可知發(fā)生還原反應(yīng);”試產(chǎn)2LiH2£-=3L油山故A項正確iB.電池充電時,L[孔在陽極放電,導(dǎo)的化合俳升高,所以逐步從工先由轉(zhuǎn)變?yōu)榫吵?、L或h在母,故充電時間越長,Ui齒的量越少,故B項錯誤5C石墨儲能夠?qū)щ?,其作用是提高電極餐的導(dǎo)電性,故C項正確口D一外電路中,流付。一04mN電子時,負極的U被消耗,消耗Li的物質(zhì)的量為。一(Mmob負極材料激重為O.C4x7Mi.2Sgt故D項正確;綜上所述,本題選E.2.LiFePO4電池具有穩(wěn)定性高、安全、對環(huán)境友好等優(yōu)點,可用于電動汽車。電池反應(yīng)為FePO4+Li=LiFePO4,電池的正極材料是LiFePO4,負極材料是石墨,含Li+導(dǎo)電固體為電解質(zhì)。下列有關(guān)LiFePO4電池說法正確的是()A.可加入硫酸以提高電解液的導(dǎo)電性B.放電時電池內(nèi)部Li+向負極移動C.充電過程中,電池正極材料的質(zhì)量增加D.放電時電池正極反應(yīng)為FePO4+Li++e-=LiFePO4【答案】D【解析】A.金屬鋰可以和硫酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng),所以不能加入硫酸以提高電解質(zhì)的導(dǎo)電性,故A錯誤;B.放電時,該裝置是原電池,原電池中陽離子移向正極,故B錯誤;C.充電時,正極LiFePO二4

FePO+Li++e)正極材料LiFePO被消耗,質(zhì)量減少,故C錯誤;D.放電時,該裝置是原電4 4池,正極發(fā)生還原反應(yīng):FePO4+Li++e-=LiFePO4,故D正確;綜上所述,本題選D。3.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LiCl-KCl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:PbSO+2LiCl+Ca=CaCl+LiSO+Pb。下列有關(guān)說法不正確的是4 2 2 4 ???工 -端酸鉛電極PL而一無水LiCVKCIP4鈣電極*L電池殼|i|1A.放電時,電子由Ca電極流出B.放電過程中,Li+向PbSO4電極移動C.每轉(zhuǎn)移0.2mol電子,理論上生成20.7gPbD.負極反應(yīng)式:PbSO4+2e-+2Li+=Li2sO4+Pb【答案】D1解析】A.原電池中負極失去電子,正槌得到電子?根據(jù)總反應(yīng)式可判斷C&是還原劑,作負極,疏酸鉛得到電子,作正極,因此放電時電子由6電極端出…現(xiàn)正確;B.放電過程中,陽離子皿洞正極移動,即Li響PbSCu電極移動,E正確$C.每轉(zhuǎn)移電子?理論上生成(MmolP、質(zhì)量是200gpMC正確占D.原電池中負根失去電子,正極得到電子。根據(jù)總反應(yīng)式可判斷Cw是還想劑,作負極『硫酸鉛得到電子,作正極】見正極反應(yīng)式為PbSO^+2e-'-1:P'b-I-SO4;j口錯誤■?4.鋰電池已經(jīng)成為新一代實用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時的電極反應(yīng)式為負極反應(yīng):C6Li-xe-=C6Lii-x+xLi+(C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)正極反應(yīng):LiMO+xLi++xe-=LiMO(LiMO表示含鋰的過渡金屬氧化物)1-x 2 2 2下列有關(guān)說法正確的是A.鋰電池充電時電池反應(yīng)為C6Li+Li「xMO2=LiMO2+C6Lii-xB.在電池反應(yīng)中,鋰、鋅、銀、鉛各失去1mol電子,金屬鋰所消耗的質(zhì)量最小C.鋰電池放電時電池內(nèi)部Li+向負極移動D.鋰電池充電時陰極反應(yīng)為CLi+xLi++xe-=CLi6 1-x 6【答案】BD【解析】充電是放電的逆反應(yīng),所以選項A不正確,反應(yīng)應(yīng)該是觸電時的方程式寧U的摩爾質(zhì)量最小、斯以金屬鋰所消耗的質(zhì)量最小,E正確』原電池中陽離子向正極移動,。不正確!充電時陰極是得到電千,是原放電時負極的逆反應(yīng),所以選項D正確,答案選ED。5.已知電池的比能量是參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小。有關(guān)下述兩種電池說法正確的是()電解康心生電解康心生叫一放電、鋰離子電池的總反應(yīng)為:LixC+LiCoO,冗與C+LiCoO陵電: 2鋰硫電池的總反應(yīng)為:2Li+S^充電Li2sA.鋰離子電池放電時,Li+向負極遷移B.鋰硫電池充電時,鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C.理論上兩種電池的比能量相同D.右圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電【答案】B【解析】A、原電池中,陽離子移向正極,鋰離子電池放電時,Li+向正極遷移,A錯誤;B、鋰硫電池充電時,鋰電極與負極相連,作陰極,發(fā)生還原反應(yīng),B正確;C、電池的比能量是參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小,兩電池負極材料不同,所以比能量不同,C錯誤;D、由圖中物質(zhì)可知鋰硫電池在放電,鋰離子電池在充電,D錯誤。6.鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時的電極反應(yīng)式為負極反應(yīng):CLi-xe=CLi+xLi+(CLi表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)6 6 1-x 6正極反應(yīng):Li「xMO2+xLi++xe-=LiMO2(11乂02表示含鋰的過渡金屬氧化物)下列有關(guān)說法正確的是()A.鋰離子電池放電時電池反應(yīng)為LiMO2+C6Lii-x=C6Li+Lii-xMO2B.鋰離子電池充電時電池內(nèi)部Li+向負極移動C.鋰離子電池放電時電池內(nèi)部電流從負極流向正極D.鋰離子電池充電時陽極反應(yīng)為CLi+xLi++xe-=CLi【答案】B【解析1A.鋰離子電池放電時是原電池,由所給電池正負極反應(yīng)式加合得電池的總反應(yīng)式為Cii+Lii-j.M0i=LiM02-+CJJi.1-J^故A錯誤』B.鋰離子電池充電時是電解池,電池內(nèi)部L針向負極移動』故B正確?U在鋰離子電池放電時,電池外卻電流方向由正極流向負極,省池內(nèi)部的陽離子向正極移動,陰離子向電源的負極移動,故二錯誤mD.鋰電池充電時陰極發(fā)生還原反應(yīng),生成鋰的單質(zhì),與原電池的負極反應(yīng)相反,反應(yīng)的電極反應(yīng)式為虹1+口"=€工。陽極發(fā)生氧化反應(yīng),應(yīng)該是失電子,故D錯誤『故選乩.鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時的電極反應(yīng)式為:負極反應(yīng):C6Li-xe-==C6Lii_x+xLi+(C5i表示鋰原子嵌入石墨形成復(fù)合材料)正極反應(yīng):Lii-xMO2+xLi++xe-==LiMO2(11乂02表示含鋰的過渡金屬氧化物)下列有關(guān)說法正確的是()A.鋰離子電池充電時電池反應(yīng)為C6Li+Lii-xMO2==LiMO2+C6Lii-x.電池反應(yīng)中,鋰、鋅、銀、鉛各失去1mol電子,金屬鋅所消耗的質(zhì)量最小C.鋰離子電池放電時電池內(nèi)部Li+向負極移動D.鋰離子電池充電時陰極反應(yīng)為C6Lii-x+xLi++xe-==C6Li【答案】D【解析】A、充電時電池反應(yīng)式為放點電池的反應(yīng)式相反,放電時電池反應(yīng)式為:C6Li+Lii_xMO2==LiMO2+C6Li一,錯誤,不選A;B、電池反應(yīng)中,金屬失去1摩爾電子,消耗幾種金屬的質(zhì)量分別為7克、32.5克、108克、103.5克,鋰的消耗質(zhì)量最小,錯誤,不選B;C、放電時,陽離子向正極移動,錯誤,不選C;D、充電時,陰極得電子發(fā)生還原反應(yīng),與放電時負極反應(yīng)相反,則電極反應(yīng)式為C6Li1-x+xLi++xe-==C6Li,正確,選D。.有一種鋰電池,用金屬鋰和石墨作電極材料,電解質(zhì)溶液是由四氯鋁鋰liAlCl)溶解在4()

I亞硫酰氯(CI—S「1)中而形成的,電池總反應(yīng)方程式為:8Li+3SOCl2—6LiCl+Li2sO3+2S,下列敘述中正確的是()A.電解質(zhì)溶液中混入水,對電池反應(yīng)無影響.金屬鋰作電池的正極,石墨作電池的負極C.電池工作過程中,亞硫酰氯(SOCl)被還原為Li2sO3D.電池工作過程中,金屬鋰提供的電子與正極區(qū)析出硫的物質(zhì)的量之比為4:1【答案】Dt解析】由電池總反應(yīng)可知,Li失電子,作電池的負極,石黑作電池的正極,曲B選項不正確;Li為堿金癌,易與水發(fā)生反應(yīng)CL1+2Hg—2L10H-H:",故4選項不正確;電池工作過程中,SOCR被還原為目故c選項不正確j由電池總反應(yīng)式知/8:門口1L1參與反應(yīng)「可提供mmole-;同時在正極析出2molS:?故本題正確選項為D?有一種鋰電池,用金屬鋰和石墨作電極材料,電解質(zhì)溶液是由四氯鋁鋰LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯(SOCl2)中而形成的,電池總反應(yīng)方程式為:8Li+3SOCl2===6LiCl+Li2SO3+2S,下列敘述中正確的是( )A.電解質(zhì)溶液中混入水,對電池反應(yīng)無影響B(tài).金屬鋰作電池的正極,石墨作電池的負極C.電池工作過程中,亞硫酰氯(SOCl2)被還原為Li2s03D.電池工作過程中,金屬鋰提供的電子與正極區(qū)析出的硫的物質(zhì)的量之比為4:1【答案】D【解析】A.金屬鋰性質(zhì)活潑,易與水反應(yīng),則電解質(zhì)溶液應(yīng)為非水溶液,拗錯誤;B.由電池總反應(yīng)方程式可知,Li在反應(yīng)中化合價升高,失去電子,則該電池的負極材料為鋰,正極材料為石墨,故B錯誤;C.根據(jù)電池總反應(yīng)方程式可知,亞硫酰氯(SOCl2)被還原為S,故C錯誤;D.根據(jù)總反應(yīng)8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S可知,8molLi反應(yīng)失去8mol電子,生成2molS,金屬鋰提供的電子與正極區(qū)析出的硫的物質(zhì)的量之比為4:1,故D正確;答案選D。10.TESLA電動汽車的電池采用了松下提供的NCA系列(裸鉆鋁體系)的18650A型鉆酸鋰(LiCoO2)鋰離子電池。電池正極材料為鉆酸鋰(LiCoO2),負極材料是石墨(C6)。電池反應(yīng)為:、充電LiCoO+C、放電CLi+LiCoO。下列有關(guān)說法不正確的是2 6 6x1—x 2 ...A.鋰離子電池與傳統(tǒng)鉛蓄電池相比,具有高比能量(比能量指的是單位重量或單位體積的能量)的特點B.廢舊鋰離子電池先進行“放電處理”讓Li+進入石墨(C6)中而利于回收C.放電時,正極鋰的化合價未發(fā)生改變D.充電時電池標(biāo)有(+)的極上發(fā)生的反應(yīng)為:LiCoO2—xe-===Li1—xCoO2+xLi+【答案】B【解析】A、鋰元素的摩爾質(zhì)量較小,所以鋰單位質(zhì)量輸出電能多,則其比能量(單位質(zhì)量釋放的能量)高,故A正確;B、在原電池放電時,電池內(nèi)部的陽離子鋰離子向正極鉆酸鋰(LiCoO2)移動,故B錯誤;C、放電時,電池的正極發(fā)生得電子的還原反應(yīng),CoO2+Li++e-=LiCoO2,正極鋰的化合價未發(fā)生改變,故C正確;D、充電時電池正極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),反應(yīng)為:LiCoO2-xe--Li]xCoO2+xLi+,故D正確。11.水溶液鋰電池是當(dāng)今鋰電池研發(fā)的前沿和方向之一,它用普通的水溶液替換傳統(tǒng)鋰電池中的有機電解質(zhì)溶液。我國化學(xué)家研發(fā)的一種水鋰電池采用復(fù)合膜包裹的金屬鋰作負極,鎰酸鋰小吧)作正極,以0.5mol-L-1Li2sQ水溶液作電解質(zhì),工作時電池的總反應(yīng)為:LiMn2O4+Li一一也叫號下列有關(guān)該電池的說法不正確的是A.該電池放電時,溶液中的鋰離子向電極b移動B.該電池的負極反應(yīng)式為:2Li+2H2O^=2LiOH+H2TC.負極產(chǎn)生等量電子時,消耗鋰的質(zhì)量比用鈉時少D.電池充電時的陽極反應(yīng)式為:Li2M與04-一一 LiMn2O4+Li+【答案】B【解析】A、在放電時陽離子移向正極,根據(jù)題干信息可知b為正極,A正確)用復(fù)合膜包離的鋰作負極,不直接與溶液中的出。接觸j因而負極反應(yīng)為:Li-e-=Li-,B錯誤?C、Li和Na同時失去1田口1電子,則消耗瞰⑷蟲備消耗網(wǎng)g,C正確;D.充電時陽極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)總反應(yīng),可得陽極反應(yīng)式l=口正確。12.金屬鋰燃料電池是一種新型電池,比鋰離子電池具有更高的能量密度。它無電時也無需充電,用作燃料電池時,可更換正極的水性電解液和卡盒以及負極的金屬鋰就可以連續(xù)使用,分離出的氫氧化鋰可采用電解其熔融物法回收鋰而循環(huán)使用。其工作示意圖見圖,下列說法不正確的是白小陶TI水工總Z畫峰電網(wǎng)1天A.放電時,負極的電極反應(yīng)式為Li-e-=Li+B.熔融的氫氧化鋰用惰性電極電解再生時,金屬鋰在陰極得到C.有機電解液可以是乙醇等無水有機物D.放電時,正極的電極反應(yīng)式為:2H20+02+4e-=40H-【答案】C【解析】A.放電時值極的電極反應(yīng)式為Lie-Li-,故A正確3B,熔融的氫氧化鋰用惰性電極電解再生時,LT底=Li,金屬鋰在陰極得到,板B正牖;C.鋰與乙酣發(fā)生反庖,椀C■不正確;D放電時,正極的電極反應(yīng)式為:2H2O-HO2+4e-=4OH-,故D正確。13.科學(xué)家研發(fā)出一種新型水溶液鋰電池,采用復(fù)合膜包裹的金屬鋰作負極,鎰酸鋰(LiMnO)24作正極,以0.5mol/Li2s04水溶液作電解質(zhì)溶液。電池充、放電時,LiMn204與Li2Mng可以相互轉(zhuǎn)化。下列有關(guān)該電池的說法正確的是滁層金屬裸 楮酸鯉GLiMnqjA.該電池放電時,溶液中的S0:-向電極b移動B.該電池負極的電極反應(yīng)式為:2Li+2H20==2Li0H+HjC.電池充電時,外加直流電源的正極與電極a相連D.電池充電時,陽極的電極反應(yīng)式為:LiMn0-e-==LiMn0+Li+2 24 24【答案】D【解析】A、根據(jù)圖示可知,電極a為金屬Li作負極,電極b為正極,所以電池放電時,溶液中的S02-向電負極a移動,即A錯誤;B、該電池負極的電極反應(yīng)式為Li-e-=Li+,故B錯誤;C、4在給電池充電時,遵循正接正、負接負的原則,所以外加直流電源的正極與該電池的正極b相連,故C錯誤;D、根據(jù)放電、充電時電子轉(zhuǎn)移的規(guī)律可知,充電時的陽極反應(yīng)式為放電時正極反應(yīng)的逆反應(yīng),即Li2Mn2O4-e-==LiMn2O4+Li+,即D正確。所以本題正確答案為D。14.市場上經(jīng)常見到的標(biāo)記為Li—ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體),電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應(yīng)式為:Li+2LiNiO一充電2LiNiO下列說法不正確的是0.35 2 0.85 2 ...A.放電時,負極的電極反應(yīng)式:Li—e-=Li+B.充電時,Li°.85NiO2既發(fā)生氧化反應(yīng)又發(fā)生還原反應(yīng)C.該電池不能用水溶液作為電解質(zhì)D.放電過程中Li+向負極移動【答案】D【解析】A.放電時『負極反應(yīng)二Li-e正極反應(yīng);十七-+l-i+=2Lio.sjNiC>2?故A正確i充電時,地覆%5的池的化合價田工15升高到3g被氧化,部分“■還原為.故B正氟C、Li很活潑,會與水反應(yīng),不能用水溶液,故C正確iD.IT向正極移動,故D錯誤;故選D。15.中國科學(xué)家用毛筆書寫后的紙張作為空氣電極,設(shè)計并組裝了輕型、柔性且可折疊的可充電鋰空氣電池(圖1),電池的工作原理如圖2。下列有關(guān)說法正確的是A.放電時,紙張中的纖維素作鋰電池的正極B.放電時,Li+由正極經(jīng)過有機電解質(zhì)溶液移向負極C.開關(guān)K閉合給鋰電池充電,金屬鋰電極增重14g,空氣電極放出22.4L的02D充電時,陽極的電極反應(yīng)式為Li202-2e-=02T+2Li+【答案】D【解析】可充電鋰空氣電池放電時,紙張中的石墨作鋰電池的正極,活潑的鋰是負極,電解質(zhì)里的陽離子負極經(jīng)過有機電解質(zhì)溶液移向正極;開關(guān)K閉合給鋰電池充電,電池負極接電源的負極,充電時陽極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)。A、可充電鋰空氣電池放電時,紙張中的石墨作鋰電池的正極,故A錯誤;B、放電時,Li+由正極經(jīng)過有機電解質(zhì)溶液移向正極,故B錯誤;C、開關(guān)K閉合給鋰電池充電,金屬鋰電極增重14g,1molLi,轉(zhuǎn)移1mol電子,空氣

電極放出0.5mol02,標(biāo)準狀況下體積為11.2L的02,故C錯誤;D、充電時陽極上發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)Li2O2-2e-=O2T+2Li+,故D正確。故D正確。.某充電寶鋰離子電池的總反應(yīng)為:xLi+Li1rMn204r充電LiMng,某手機鎳氫電池總反放電應(yīng)為:NiOOH+MH充電M+Ni(OH)2(M為儲氫金屬或合金),有關(guān)上述兩種電池的說法不正確的是UlCj電解歐UlCj電解歐A.鋰離子電池放電時Li+向正極遷移B?鋰離子電池充電時,陰極的電極反應(yīng)式:LiMn2°4-xe--Li-Mn2°4+xLi+C.如圖九表示用鋰離子電池給鎳氫電池充電D.鎳氫電池放電時,負極的電極反應(yīng)式:MH+OH--e—H2O+M【答案】B【解析】A、放電屬于電池.根據(jù)原電池的工作原理,陽離子向正極移動,故說法正確;鳳鋰電池充電時,電池的負極跟電源的負極相連,電池的正極跟電源的正極相連?根據(jù)原電池的工作原理,M為負極,則口為陰極』其電極反應(yīng)式為:+e=Li;故說法錯誤jg充電寶給手機充電,故說法正確iD、空為儲氫金屬或合金jMH為負極?其電極反應(yīng)式為:MH+OH—e=氐。+同>故說法正確。.特斯拉全電動汽車使用的是鉆酸鋰電池,其工作原理如下圖,A極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作為金屬鋰的載體),電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料,隔膜只允許Li+放電.通過,電池反應(yīng)式LiC+Li/。0丁田―C+LiCoO。下列說法不正確的是

電解質(zhì)降膜A.放電時電子從A極通過導(dǎo)線流向電解質(zhì)降膜A.放電時電子從A極通過導(dǎo)線流向B極 B.放電時A是負極C.放電時Li+從右向左定向遷移 D.鉆酸鋰電池為二次電池【答案】C【解析】從方程式中看出Li的化合價升高,LixC6作負極,Li「xCoO2做正極。放電時電子從負極流向正極,故從A極通過導(dǎo)線流向B極,故A正確;LixC6作負極,故B正確;放電時陽離子移向正極,Li+從左向右定向遷移,故C錯誤;鉆酸鋰電池可以充電為二次電池,故D正確。18.鋰硫電池由于具有高比能量以及硫廉價易得等優(yōu)勢而受到人們的廣泛關(guān)注。鋰一硫電池的正極材料主要由單質(zhì)硫和一些高導(dǎo)電性材料復(fù)合而成,金屬鋰片作為負極,正負極之間用浸有電解液的隔膜隔開,其電池結(jié)構(gòu)如圖,下列說法不正確的是()道舫K您仆物軸片利A.負極的電極反應(yīng)式為Li-e-=Li+B.正極材料中的石墨顆粒主要用于增強導(dǎo)電性C.電池工作時電子經(jīng)導(dǎo)線流向正極,又經(jīng)高氯酸鋰介質(zhì)流向Li極D.總反應(yīng)方程式為2Li+S=Li2s【答案】C【解析】負報金屬鋰片失去電子生成L3用極反應(yīng)為Li-e-=Li-?A正確口3、正極材料中的磷粉和聚合物粘合劑都不導(dǎo)電,這樣會膏響原電池的形成,所以摻入的石墨顆粒是增強正極材料的導(dǎo)電性,B正確口d電池工作時,電子在外電路中從以電極流出,經(jīng)過導(dǎo)線流向正極,而在高氯酸鋰介質(zhì)中則是通過離子的定向遷移形成閉合回路,C錯誤。D媼磕粉作為正極,反應(yīng)原理為3^^5%因此總反應(yīng)為亂吐會工心孔.菲斯科(FiskerInc.)公司宣布正在開發(fā)的固態(tài)鋰電池能量密度是現(xiàn)有電池的2.5倍,續(xù)航里程可達50°英里(約804公里),最快充電時間可以分鐘計,鉆酸鋰(LiCoO)電池的工作原理如圖所示,M極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料(碳作金屬鋰的載體),電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料。隔膜只允許特定的離子通過。下列說法正確的是電池的總反應(yīng)式為:LixC6+Li「xCoO2==C6+LiCoO2M為電池的正極C.放電時,N為負極,電極發(fā)生氧化反應(yīng)D.充電時,M為陽極,電極發(fā)生氧化反應(yīng)【答案】A【解析】M極材料是金屬鋰和碳的復(fù)合材料藏作金屬鋰的載體£故M為負極,發(fā)生氧化反應(yīng),、極為正極j電極反應(yīng)為;Lil工CoO2+¥L-疝「=LiCoOh&C項錯誤才正、負極反應(yīng)式之和等于其總反應(yīng)方程式:LiCLLiL-jCoOiUCi+LiCciSjA項正確;充電時「M為陰極,電極發(fā)生還原反應(yīng),D頊錯誤&.鋰硫電池是一種新型儲能電池,放電時的總反應(yīng)為2Li+xS=Li2sx。以該電池為電源制備甲烷的原理如圖所示。野臃電池\aCOL港施N1HCCI,舒澈下列說法正確的是A.b為鋰硫電池的負極野臃電池\aCOL港施N1HCCI,舒澈下列說法正確的是A.b為鋰硫電池的負極B.鋰硫電池的正極反應(yīng)式為Li-e-=Li+C.陽極反應(yīng)式為CO+3CO2-+2HO-2e-==4HCO-3 2 3D.該裝置工作時溶液中的CO/-增大【答案】C【解析】A、b為鋰硫電池的正極,相應(yīng)電極為陽極,故A錯誤;B、鋰硫電池的負極反應(yīng)式為Li-e-=Li+,故B錯誤;C、陽極失電子,發(fā)生氧化反應(yīng),陽極反應(yīng)式為CO+3CO2-+2HO-2e-==4HCO-,故C正確;D、根據(jù)陽極反應(yīng),該裝置工作時溶液中的CO2-降低,3 2 3 3HCO「濃度增大,故D錯誤;故選C。21.我國成功研制的一種新型可充放電AGDIB電池(鋁-石墨雙離子電池)采用石墨、鋁鋰合金作為電極材料,以常規(guī)鋰鹽和碳酸酯溶劑為電解液。電池反應(yīng)為CxPF6+LiyAl=Cx+LiPF6+Liy-i+Al。放電過程如圖,下列說法正確的是電解液B為負極,放電時鋁失電子B.電解液可以用常規(guī)鋰鹽和水代替C.充電時A電極反應(yīng)式為C+PF--e-=CPFx 6 x6D.廢舊AGDIB電池進行“放電處理”時,若轉(zhuǎn)移1mol電子,石墨電極上可回收7gLi【答案】C【解析】電池反應(yīng)為GJF/LbAhG-LiPF升Lg+Alj放電時鋰離子定向移動到A極,則A極為正極,B極為負極.A.:&為負極,放電時Li失電子,選頊應(yīng)錯誤;鋰的金屬性很強,能與水反應(yīng),拔電解涌不可以用常規(guī)鋰鹽和水代替,選項B錯誤30充電時A電極為陽極?電極反應(yīng)式為C#PF「-e=qPF打選項C正確}D、BIBAGDIB電池進行"放電處理叩寸』若轉(zhuǎn)移ImQl電子」肛1失電子,選項D錯誤口22.鋰碘電池的正極材料是聚2-乙烯吡啶(簡寫為P2VP)和I2的復(fù)合物,電解質(zhì)是熔融薄膜狀的碘化鋰,正極的電極反應(yīng)式為PJP-nye/L—VP.g-DyLi1。下列說法正確的是A.該電池放電時,鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)該電池發(fā)生的總反應(yīng)為2Li+P2Vp?nI2=P2Vp?(n-1)I2+2LiICP2Vp和I2的復(fù)合物是絕緣體,不能導(dǎo)電D.該電池工作時,碘離子移向正極【答案】B【解析】A項,鋰碘電池中Li為負極,鋰電極發(fā)生氧化反應(yīng),負極電極反應(yīng)式為Li-e-=Li+,A項錯誤;B項,將正、負極電極反應(yīng)式相加得電池總反應(yīng):2Li+P2Vp-nI2=P2Vp-(n-1)I2+2LiI,B項正確;C項,正極材料是聚2-乙烯吡啶(簡寫為P2VP)和I2的復(fù)合物,電極材料必須能導(dǎo)電,C項錯誤;D項,該電池工作時,陰離子移向負極,碘離子移向負極,D項錯誤;答案選B。23.鋰離子電池在各種電子產(chǎn)品中廣泛使用,某種可充電的鋰離子電池的裝置如圖所示(a極材料為金屬鋰鑲嵌在石墨中的復(fù)合材料),總反應(yīng)方程式是放電;FePOjs)+Li(s)”充電LiFePOjs)。下列說法正確的是A.根據(jù)圖示可以判斷該電池處于充電狀態(tài)

B.在放電狀態(tài)時,a是正極,充電時a是陽極C.該電池中a、b極都可以接觸水溶液D.充電時,b極的電極反應(yīng)式是LiFePO-e=Li++FePO4 4【答案】Dt解析】該電池反應(yīng)中)放電時,負極反應(yīng)式為Li-e-Lr,正極反應(yīng)式為TSCu+Lf■-日二LiFS6,充電時,陽機陰極電極反應(yīng)式與原電池正負極電極反應(yīng)式正好相反,則左.由圖卬匕-及口至動方向,則步生所以該電池處于原電池放電狀態(tài),A錯誤歹B.在放電狀態(tài)時,a是負極,充電時a是陰極,B錯誤jC.a極為Li易與水發(fā)生反應(yīng),所以該電池中a極不能接觸水溶液,C錯誤5D.放電時,b極反應(yīng)式為=LiTuPO4,則充電過程中,b極電極反應(yīng)式為:LiFcPdY-=LiJRP04,口正確j答案選D。24.聚合物鋰離子電池是以Li+嵌入化合物為正、負極的二次電池。如圖為一種聚合物鋰離子電池示意圖,其工作原理為LiNiO2+6C由-Lii-xNiO2+LixC6,下列說法錯誤的是十一六LE1A.該電池充電可能引起電池正極發(fā)生金屬鋰沉積B.充電時當(dāng)外電路通過Imole-時理論上由2molLiC轉(zhuǎn)化為LiC0.96 0.46C.電池放電時電解質(zhì)的微粒Li+由負極向正極移動D.電池放電時正極的電極反應(yīng)式為Li1xNiO2+xLi++xe-=LiNiO2【答案】A【解析】A項,充電時的陽極為放電時的正極,充電時反應(yīng)為LiNiO2+6C=Lii-xNiO2+LixC6,陽極反應(yīng)式為LiNiO-xe-=LiNiO+xLi+,正極沒有Li沉積,錯誤;B項,電極反應(yīng)2 1-x 2Li09c6-0.5e-=Li04c6+0.5Li+,電路中通過1mol電子時有2molLi09c發(fā)生反應(yīng),正確;C項,放電時為原電池原理,Li+由負極向正極移動,正確;D項,放電時反應(yīng)為Lii-xNiO2+LixC6=LiNiO2+6C,正極電極反應(yīng)式為Lii-xNiO2+xLi++xe-=LiNiO2,正確;答案選A。25?有“鋰”走遍天下。氧化鋰(Li2。)是鋰電池工業(yè)的重要原料,以粗碳酸鋰為原料制備氧亂喔簸鋰

昌濁?;嚨囊环N工藝流程如下:亂喔簸鋰

昌濁海-*反應(yīng)I-?反應(yīng)II 淺埔.站處―*灼燒—*Li:O注:常溫下,碳酸鋰微溶于水,氫氧化鋰可溶于水。(1)反應(yīng)I中通入82需加壓的原因是。(2)反應(yīng)n生成LiOH的化學(xué)方程式為。(3)濃縮、結(jié)晶所得LiOH?H2O通過灼燒得到Li2O°LiOH?H2O中常含有少量的Li2co3,但該物質(zhì)對所制Li2O的純度無影響,其原因是。(4)鋰離子電池大量應(yīng)用在手機、筆記本電腦和家用小電器上。標(biāo)記為Li-ion的鋰離子電池的電池反應(yīng)可表示為:Li+2Li035NiO23^2Li085NiO2。①放電時,負極的電極反應(yīng)式為。②充電時,能量轉(zhuǎn)化形式主要是。③鋰離子電池使用非水溶液做離子導(dǎo)體的原因是(用離子方程式表示)。④安全使用鋰離子電池的措施有?!敬鸢浮看龠MLi2cO3的轉(zhuǎn)化、加快Li2cO3反應(yīng)的速率LiHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+LiOH+H2OLi2cO3高溫分解生成Li2OLi—e-二Li+電能f化學(xué)能2Li+2H2O=2Li++2OH-+H2f避免過充、過放、短路及熱沖擊或使用保護元件等(答一條即可)[解析*1)反應(yīng)I中通人CO:需加壓的原因是促進Li:C6的芮化、加快LiiC6反應(yīng)的速率2)反應(yīng)HLiKC6與C就反應(yīng)生成LiOHn同時生成臻酸鈣和水口反應(yīng)的化學(xué)方程式為LiHCOz+Ca(OH)2=CaCO^WH-任。』(3)一L%C6高溫分解生成U9,濃縮、結(jié)晶所得LiOH舊g通過灼燒得到Li?口LiOH任。中常含有少量的匚試用力但該物質(zhì)對所制U-0的觸度無舞響5(4)①放電時,鋰為負極失電子產(chǎn)生負極的電極反應(yīng)式為工②充電時為電解池,能量轉(zhuǎn)化形式主要是電能T七學(xué)能5③鋰離子電池使用非水溶液做離子導(dǎo)體的原因是2Li+2H=2LF=2GH十為力辱安全使用鋰離子電池的措施有避免過充、過放、短路及熱沖擊或使用保護元件等。26.新型鋰離子電池在新能源的開發(fā)中占有重要地位,可用作節(jié)能環(huán)保電動汽車的動力電池。磷酸亞鐵鋰(LiFePO)是新型鋰離子電池的首選電極材料,它的制備方法如下:4方法一:將碳酸鋰、乙酸亞鐵[(CHCOO)Fe]、磷酸二氫銨按一定比例混合、充分研磨后,在3 2800c左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰,同時生成的乙酸及其他產(chǎn)物均以氣體逸出。方法二:將一定濃度的磷酸二氫銨、氯化鋰混合溶液作為電解液,以鐵棒為陽極,石墨為陰極,電解析出磷酸亞鐵鋰沉淀。沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥,在800℃左右、惰性氣體氛圍中煅燒制得晶態(tài)磷酸亞鐵鋰。請回答下列問題:(1)上述兩種方法制備磷酸亞鐵鋰的過程都必須在惰性氣體氛圍中進行。其原因是(2)在方法二中,陽極生成磷酸亞鐵鋰的電極反應(yīng)式為。(3)已知該鋰離子電池在充電過程中,陽極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵,則該電池放電時正極的電極反應(yīng)式為 。【答案】(1)以免磷酸亞鐵鋰被氧化(2)Fe-2e-+Li+HPO-=LiFePO+2H+(3)FePO+e-+Li+2 4 4 4=LiFePO4【解析】(1)亞鐵離子具有強還原性,制備璘酸亞鐵鋰的過程都必須在惰性氣體氛圍中進行,其原因就是為了防止磷酸亞鐵鋰被氧化J<2)電解池中陽極失去電阻,發(fā)生氧化反應(yīng)則陽極是鐵失電子生成磷酸亞鐵鋰,電極反應(yīng)式為Fc-2二+Li十H2POr=LiTePOx1+2H+j<3)鋰離子電池在充電過程中,陽極的磷酸亞鐵鋰生成磷酸鐵,電極反應(yīng)為LiFePg-FePO葉Lire該電池放電時,正極發(fā)生還原反應(yīng),與充電時的陽極反應(yīng)相反,電極反應(yīng)式為F旺。4y+LV=LiFuPd口27.鋰一空氣電池能夠提供相當(dāng)于普通鋰離子電池10倍的能量,因此它是最有前途的電池技術(shù)。下圖是鋰一空氣電池放電和充電時的工作示意圖。(1)圖I中電極a是極。(2)用鋰一空氣電池電解100mL0.5mo1/LCuSQ溶液,當(dāng)電池中消耗1.4gLi時,在陰極會析出g銅。(3)電池中間的固體電解質(zhì)(含陽離子交換膜)能阻止H2O、N2、O2等物質(zhì)的通過,防止Li和這些物質(zhì)反應(yīng)。Li和水在常溫下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。(4)當(dāng)給圖H中的鋰空氣電池充電時,d極應(yīng)接電源的極,該電極的電極反應(yīng)式

為?!敬鸢浮?1)負(1分)3.2g(1分)2Li+2H2O=2LiOH+H2T(2分)(4)正(1分)、4OH--4e-=2H2O+O2t(2分)28.鋰電池應(yīng)用很廣,某種鋰離子電池,其正極材料可再生利用。其正極材料有鉆酸鋰(LiCoOj、導(dǎo)電劑乙快黑和鋁箔等。充電時,該鋰離子電池負極發(fā)生的反應(yīng)為6C+

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