人教版化学选修4重要知识点剖析二次电池的工作原理.doc

1、 1 二次电池的工作原理 （2019新疆维吾尔自治区高三第二次适应性检测）用氟硼酸(HBF4，属于强酸)代替硫酸做铅蓄电池的电 解质溶液，可使铅蓄电池在低温下工作时的性能更优良，反应方程式为： Pb+PbO2+4HBF42Pb(BF4)2+2H2O；Pb(BF4)2为可溶于水的强电解质，下列说法正确的是 A充电时，当阳极质量减少 23.9 g 时转移 0.2 mol 电子 B放电时，PbO2电极附近溶液的 pH 增大 C电子放电时，负极反应为 PbO2+4HBF42ePb(BF4)2+2HF4+2H2O D充电时，Pb 电极的电极反应式为 PbO2+H+2ePb2+2H2O 【参考答案】B 【

2、试题解析】 A充电时阳极发生反应 Pb2+2H2O2ePbO2+4H+，产生 1 mol PbO2，转移 2 mol 电子， 阳极增重 1 mol 239 g/mol=239 g，若阳极质量增加 23.9 g 时转移 0.2 mol 电子，A 错误；B放电时正极上 发生还原反应，PbO2+4H+2ePb2+2H2O，c(H+)减小，所以溶液的pH增大，B正确；C放电时，负 极上是金属 Pb 失电子，发生氧化反应，不是 PbO2发生失电子的氧化反应，C 错误；D充电时，PbO2电 极与电源的正极相连，作阳极，发生氧化反应，电极反应式为 Pb2+2H2O2ePbO2+4H+，Pb 电极与 电源的负

3、极相连，发生还原反应，电极反应式为 Pb2+2ePb，D 错误。故合理选项是 B。 铅蓄电池是常见的二次电池，其负极是 Pb，正极是 PbO2，电解质溶液是硫酸溶液。 铅蓄电池的放电反应和充电反应表示如下： Pb(s)PbO2(s)2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)2H2O(l) 2 (1)电极反应式 负极：Pb(s) 2 4 SO (aq)2e=PbSO4(s)； 正极：PbO2(s)4H (aq)2 4 SO (aq)2e=PbSO4(s)2H2O(l)。 (2)放电过程中，电解质溶液的 pH 变大，理由是 H2SO4不断被消耗，使 c(H )减小，pH 增大。 1 （2018天津市

4、部分区第二学期期末）下列有关电池的叙述正确的是 A氢氧燃料电池属于环境友好电池，能量转化率可达 100 B锌锰干电池是一种常用的二次电池 C锌锰干电池工作一段时间后锌外壳逐渐变薄 D铅蓄电池负极是 PbO2，正极是 Pb 2 （2019榆林市第二中学高二上学期期中）铅蓄电池的两极分别为 Pb、PbO2，电解液为硫酸，工作时的 反应为 Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O，下面结论正确的是 APb 为正极，被氧化 B溶液的 pH 不断增大 C 2 4 SO 只向 PbO2处移动 D电解液密度不断增大 3 （2019厦门外国语学校高二上学期期中）我国某知名企业开发了具有多项专利的锂钒

5、氧化物二次电池， 其成本较低，对环境无污染，能量密度远远高于其他电池，电池总反应为 V2O5xLiLixV2O5。下列 说法中正确的是 A电池在放电时，Li+向负极移动 B锂在放电时做正极，充电时做阳极 C该电池充电时阳极的反应为 LixV2O5xeV2O5xLi DV2O5只是锂发生反应的载体，不参与电池反应 4（2019四川省天府名校高三上学期第一轮联合质量测评）2019 年 6 月 6 日，工信部正式向四大运营商 颁发了 5G 商用牌照，揭示了我国 5G 元年的起点。通信用磷酸铁锂电池其有体积小、重量轻、高温性 能突出、可高倍率充放电、绿色环保等众多优点。磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材

6、料的一种锂离 子二次电池，放电时，正极反应式为 M1xFexPO4+e+Li LiM1xFexPO4，其原理如图所示，下列说 法正确的是 3 A放电时，电流由石墨电极流向磷酸铁锂电极 B放电时，负极反应式为 LiC6eLi6C C电池总反应为 M1xFexPO4LiC6 充电 放电 LiM1xFexPO46C D充电时，Li移向磷酸铁锂电极 5 （2019南宁市第三中学高二下学期期中考试）钠硫电池体积小、容量大、寿命长、效率高，在电力储 能中广泛应用于削峰填谷、应急电源、风力发电等储能方面。NaS 电池的结构如下图所示，电池反应 为 2Na+ 8 n S8Na2Sn。下列说法不正确的是 A熔钠

7、电极作电池的负极 B放电时 Na+向正极移动 C充电时熔钠电极与电源的正极相连 D充电时阳极反应式为 8Sn216enS8 1 【答案】C 【解析】A燃料电池转化率不可能为 100%，故 A 错误；B锌锰干电池是一种常用的一次电池，故 B 错误；C锌锰干电池工作过程中，负极反应为：Zn2eZn2+，锌外壳不断被腐蚀而逐渐变薄，故 C 正确；D铅蓄电池负极是 Pb，正极是 PbO2，故 D 错误。答案选 C。 2 【答案】B 【解析】根据电池反应式知，放电时，铅失电子发生氧化反应而作负极，电极反应式为 Pb2e+ 2 4 SO PbSO4，二氧化铅得电子作正极，电极反应式为 PbO2+ 2 4

8、SO +2e+4H+PbSO4+2H2O。 A由总反应式可知，Pb 元素的化合价升高，被氧化，为原电池负极，故 A 错误；B、由铅蓄电池的总反 4 应 PbO2+2H2SO4+Pb2PbSO4+2H2O 可知，硫酸被消耗，所以溶液的酸性减弱，pH 增大，故 B 正确； C原电池中，阴离子向负极移动，也向 Pb 移动，故 C 错误；D根据总反应 Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O 可知，生成水，生成的硫酸铅难溶于水，反应后溶液的密度减小， 故 D 错误。故选 B。 3 【答案】C 【解析】放电时，该原电池中锂失电子而作负极，V2O5得电子而作正极，负极上发生氧化反应，正极上 发生

9、还原反应， 阳离子向正极移动。 A 放电时， 该装置是原电池， 锂离子向正极移动， 故 A 错误； B 放 电时为原电池，锂失电子而作负极，充电时作阴极，故 B 错误；C该电池充电时，正极与外接电源的 正极相连为阳极，则阳极上 LixV2O5失电子，阳极上电极反应式为：LixV2O5xeV2O5xLi，故 C 正确；DV2O5得电子而作正极，所以 V2O5参与电池反应，故 D 错误。答案选 C。 4 【答案】B 【解析】A放电时，电流由正极流向负极，即由磷酸铁锂电极流向石墨电极，故 A 错误；B放电时， 负极失电子， 反应式为 LiC6eLi6C， 故 B 正确； C 充放电方向错误， 电池总反应为 LiM1xFexPO4 6C 充电 放电 M1xFexPO4LiC6，故 C 错误；D充电时，Li由阳极移向阴极，应该移向石墨电极，故 D 错误。 5 【答案】C 【解析】A放电时，熔钠电极失电子发生氧化反应，所以放电时熔钠电极作电池的负极，A 正确；B原 电池中电解质中的阳离子移向正极，即 Na+向正极移动，B 正确；C充电时，原电池的负极和电源的负 极相连，原电池的正极和电源的正极相连，放电时熔钠电极是负极，充电时熔钠电极与电源的负极相连， C 错误；D充电时阳极发生失电子的氧化反应，电极反应式为：8Sn216enS8，D 正确；故合理 选项是 C。 _