2020高考化学考点剖析考点42锂电池(解析版)

1、考点41锂电池，瞄准高考1 . （ 2018新课标出）一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与口+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x （x=0或1）。下列说法正确的是A.放电时，多孔碳材料电极为负极B.放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C.充电时，电解质溶液中Li +向多孔碳材料区迁移D.充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+ （1- -x ） O2【答案】D【解析】A.题目叙述为：放电时，O2与Li+在多孔碳电极处反应，说明电7内，Li +向多孔碳电极移动，因为阳离子移向正极，所以多孔碳电极为正极，选项 A错误。B.因为多孔碳电极为正极，外电路电子应该 由锂电极

2、流向多孔碳电极（由负极流向正极），选项 B错误。C.充电和放电时电池中离子的移动方向应该 相反，放电时，Li+向多孔碳电极移动，充电时向锂电极移动，选项 C错误。D.根据图示和上述分析，电 池的正极反应应该是 O2与Li +得电子转化为Li2O2-x,电池的负极反应应该是单质Li失电子转化为Li+,所以总反应为：2Li + （1 - - ）02 = U2O2-X,充电的反应与放电的反应相反，所以为U2O2-X = 2Li + （1 - - ）02,22选项D正确。2. （2017课标出）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：16L

3、i+xS8=8Li2Sx （2XW 8。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-=3Li 2s4B.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Li 2s2量越多【答案】D【解析】A.原电池工作时，Li +向正极移动，则 a为正极，正极上发生还原反应，随放电的多少可能 发生多种反应，其中可能为2Li 2s6+2Li+2e-=3Li 2s4,故A正确；B.原电池工作时，转移 0.02mol电子时，氧化Li的物质的量为0.02mol,质量为0.14g,故B正确；C

4、.石墨能导电，利用石墨烯作电极，可提高电 极a的导电性，故C正确；D.电池充电时间越长，转移电子数越多，生成的 Li和s8越多，即电池中Li2s2 的量越少，故D错误；答案为Ao3. （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：Li i-xCoO2+Li xC6=LiCoO 2+ C6（x + 22 = (一注8.（山东省临沂市2019年普通高考模拟考试二模）我国科学家发明了一种何固氮”的锂-氮二次电池，将可传递Li+的醛类作电解质，电池的总反应为 6LHNJ互击2U界。下列说法正确的是A.固氮时，锂电极发生还原反应8 .脱氮时，钉复合电极的电极反应：2Li3

5、N-6e-=6Li+N2TC.固氮时，外电路中电子由钉复合电极流向锂电极D.脱氮时，Li +向钉复合电极迁移【答案】B【解析】A.固氮时，锂电极失电子发生氧化反应，故 A错误；B.脱氮时，钉复合电极的电极反应为正极反应的逆反应：2Li 3N-6e-=6Li+N 2 T,故B正确；C.固氮时，外电路中电子由锂电极流向钉复合电极，故C错误；D.脱氮时，Li+向锂电极迁移，故 D错误。9 .（四川省成都市2019届高三下学期第三次诊断性检测）已知某高能锂离子电池的总反应为：2Li+FeS= Fe+Li 2S,电解液为含LiPF6. SO（CH3）2的有机溶液（Li+可自由通过）。某小组以该电池为电源

6、电解废水并获得 单质馍，工作原理如图所示。下列分析正确的是A.该锂离子电池正极反应为FeS+2Li+2e-=Fe +Li2s B. X与电池的Li电极相连C.电解过程中c（BaCl2）保持不变D.若去掉阳离子膜将左右两室合并，则 X电极的反应不变【答案】A【解析】A.由上述分析可知，FeS发生还原反应作正极，电极反应式为：FeS+2Li+2e-=Fe +Li 2S,故A正确；B. X为阳极，与FeS电极相连，故B错误；C.电解过程中，阳极发生氧化反应：4OH-4e=2H2O+O2 T, 阳极区的Ba2+通过阳离子交换膜进入BaCl2溶液中；阴极发生还原反应：Ni2+2e-=Ni ,溶液中C通过

7、阴离子交换膜进入 BaCl2溶液中。故电解过程中，BaCl2的物质的量浓度将不断增大，故C错误；D.若将阳离子交换膜去掉，因 BaCl2溶液中含有C1-,故阳极电极反应式为：2C1-2e-=Cl2T,故X电极的电极反应发生改变，选项D错误。10 .（河北省示范性高中 2019届高三4月联考）一铜空气燃料电池是一种高容量、低成本”的新型电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀现象”产生电力，其中放电过程为 2Li+Cu 2O+H 2O=2Cu+2Li +2OH -。下列说法不正确的是电-Ifi体电豪 水箫液电*唤A .通空气时，铜腐蚀表面产生 CU2OB.放电时，Li +透过固体电解质向 Cu极移动 -

8、C.放电时，负极的电极反应式为 CU2O+H 2O+2e =2Cu+2OHD.整个过程中，铜相当于催化剂【答案】C【解析】A .放电过程为2Li+Cu 2O+H22Cu+2Li+2OH-,可知通空气时，铜被腐蚀，表面产生Cu2。，故A正确；B.因为原电池放电时，阳离子移向正极，所以Li+透过固体电解质向 Cu极移动，故B正确；C.该 电池通过一种复杂的铜腐蚀而产生电力，由方程式可知负极的电极反应式为Li-e- L+,故C错误；D.由C项分析知，铜先与氧气反应生成Cu2O,放电时Cu2O重新生成Cu,则整个反应过程中，铜相当于催化剂，故D正确。11 .（河南省洛阳市2019届高三第四次模拟考试）

9、以石墨负极（ C）、LiFePO4正极组成的锂离子电池的工作 原理如图所示（实际上正负极材料是紧贴在锂离子导体膜两边的）。充放电时，Li +在正极材料上脱嵌或嵌入，随之在石墨中发生了 LixC6生成与解离。下列说法正确的是A.锂离子导电膜应有保护成品电池安全性的作用B.该电池工作过程中Fe元素化合价没有发生变化C.放电时，负极材料上的反应为6C+xLi+ xe- =Li xC6D.放电时，正极材料上的反应为LiFePO4 - xe- = Li i-xFePO4 + xLi +【答案】A充电【解析】根据上述分析，总反应为LiFePO4+6C 放电、Li i-xFePO4+Li xC6。A.为了防

10、止正负极直接相互接触，因此用锂离子导电膜隔开，锂离子导体膜起到保护成品电池安全性的作用，故A正确；B.根据总反应方程式LiFePO4+6Cj丽广Lii-xFePO4+LixC6可知，LiFePO4与Li i-xFePO4中铁兀素的化合价一定发生变化，否则不能构成原电7也反应，故B错误；C.放电时，负极发生氧化反应，电极反应式为：LixC6-xe-=6C+xLi +,故C错误；D.放电时，Lii-xFePO4在正极上得电子发生还原反应，电极反应为：Li i-xFePO4+xLi+xe- LiFePQ,故D错误。12 .（辽宁省葫芦岛协作校 2019届高三下学期第二次模拟考试）一种新型的 电池的正

11、极采用含有I-、Li +的水溶液，负极采用固体有机聚合物用 An, （Ali） n表示,电解质溶液采用 LiNO3溶液，聚合物离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开（原理示意图如图）。已知含I3-的溶液呈棕黄色，下列有关判断正确的是期甲图乙A.图甲是原电池工作原理图，图乙是电池充电原理图B.放电时，正极液态电解质溶液的颜色变浅一C.放电时，NO 3从右向左通过聚合物离子交换膜-+D.放电时，负极的电极反应式为：ALi 2 n+2ne =An+2nLi【答案】B【解析】A.甲图是电子传向固体有机聚合物，电子传向负极材料，则图甲是电池充电原理图，图乙是原电池工作原理图，A项错误；B.放电时，

12、正极液态电解质溶液的I2也会得电子生成I-,故电解质溶液的颜色变浅，B项正确；C.放电为原电池工作原理，NO3向负极移动，从左向右通过聚合物离子交换膜，C项错-+ 一An-2ne = ALi 2 n +2nLi , D 项误；D.放电时，负极发生失电子的氧化过程，故负极的电极反应式为: 错误。区含有Li+、I-、I3-等离子的水溶液，电极 b是一种固态有机聚合物。下列说法不正确的是13.（安徽省淮北宿州 2019届高三第二次模拟考试）一种新型锂离子电池的工作原理如图所示，其中a极A.充电时，a极区I3-的浓度增大B.充电时，电极b与外接电源的负极连接C.放电时，电极 a可能发生反应l3-+2e

13、-= 3I-D .放电时，外电路中每转移 0. 1mol电子，电极b增重0.7g【答案】D【解析】A项由充电时图示中Li+移动方向可知，电极 a为阳极，发生氧化反应 3I- 2e-= I3-, I3-的浓度增大, 故A正确；B项充电日电极b为阴极，发生还原反应，需与外接电源负极相连，故B正确；C项放电时，氧化剂I3-在a电极区域发生还原反应 I3-+ 2e-=3I-,负电荷增加，锂离子移向a极区，电子自外电路输入 a极，a为正极，故C正确；D项放电时，b电极区域失去Li + ,根据得失电子守恒，转移0.1mol电子时，应减轻0.7g,故D错误。14 .（福建省南平市2019届普通高中毕业班第二

14、次综合质量检查）国内最新研究，实现CO2的固定和储能的多功能电化学反应装置，如图所示。该装置充放电过程并不完全可逆，即充电过程C不参与反应。放电过程反应方程式为：4Li+3CO 2=2Li 2CO3+C ,下列叙述正确的是A .放电过程正极反应式为4Li +3CO2+4e =2Li 2CO3+CB.若放电过程转移电子物质的量为0.2mol,理论上可以固定 C的质量为1.2gC.充电过程B电极为阴极，发生氧化反应D .可用 LiClO 4水溶液代替 LiClO 4-DMSO【答案】A【解析】A.放电过程为原电池， 根据放电过程反应方程式为： 4Li+3CO 2=2Li2CO3+C,正极上二氧化碳

15、得到 电子生成Li2CO3和C,电极反应式为 4Li +3CO2+4e =2Li2CO3+C,故A正确；B.根据A的分析，若放电 过程转移电子物质的量为 0.2mol,理论上可以固定 C0.05mol,质量为0.05mol X2g/mol=0.6g ,故B错误； C.放电过程中金属锂为负极，则充电过程锂电极 （A）为阴极，发生还原反应，故 C错误；D.锂能够与水反 应，不能用 LiClO 4水溶液代替LiClO 4-DMSO ,故D错误。15 .（四川省成都市第七中学2019届高三三诊模拟考试）用 Li和石墨的复合材料以及纳米Fe2O3材料作电极的锂离子电池，在循环充放电过程中可实现对磁性的可

16、逆调控（如图）。下列有关说法一定错误的是唆3+ LiOA.该电池的电解质溶液可以是硫酸溶液B.放电时，总反应式是6Li+Fe2O3=3Li2O+2FeC.充电时，阳极的电极反应是2Fe+3Li2O-6e-= Fe2O3+6Li +D.充放电过程中，电池可在被磁铁不吸引和吸引之间循环调控【答案】A【解析】A.因为该电池中含有 Li和Fe2O3,都可以与硫酸反应，故A错误；B.放电时，Li作为负极，失电子被氧化，阳极F&O3得电子被还原， 故放电时，总反应式是6Li+Fe2O3=3Li2O+2Fe,故B正确；C.充电时， 阳极与正极相反，阳极的电极反应是 2Fe+3Li2O-6e-= Fe2O3+

17、6Li+,故C正确；D.根据题目的示意图， 充电过程是从右往左的过程，可以看到电池没有被磁铁吸引，因为充电过程的物质转化过程是由Fe和Li2O转化为Li和Fe2O3,因此充电时电池不能被磁铁吸引，放电过程的物质转化是由Li和Fe2O3转化为Fe和Li2O,有铁生成，因此放电时电池被磁铁吸引，故 D正确。16 .（湖南省怀化市2019届高三4月第二次模拟考试）锂镒电池结构如图所示，其中电解质 LiClO 4溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移入 MnO2晶格中生成LiMnO 2。下列有关说法正确的是LtCIO4Ll盘合有机靠哥A.外电路电流方向：a-bB.电池正极反应式为：Li MnO2 e

18、LiMnO 2C.可以用水代替电池中的混合有机溶剂D.用该电池给铅蓄电池充电，a极与Pb电极相连【答案】D【解析】A、Li为负极，MnO2为正极，原电池工作时，外电路的电流方向从正极到负极，即从 b极流向a极，故A错误；B、MnO2为正极，被还原，电极方程式为MnO2+e-+Li+=LiMnO 2,故B错误；C、因负极材料为Li,可与水反应，则不能用水代替电池中的混合有机溶剂，故 C错误；D、用该电池给铅蓄电池充电，要求正接正负接负充电，铅蓄电池Pb电极是负极，故 D正确。17 .(广东省惠州市2019届高三4月模拟考试)一种特殊的热激活电池示意图如下。该电池总反应为：PbSO4(s)+2LiCl+Ca(s尸 CaCl 2(s)+ Li 2SO4+Pb(s),下列说法不正确 的是kJK LiCl-KCCaA. Ca电极发生氧化反应B.负极的电极反应：Ca(s)+2Cl