专题5.6 二次电池-备战2023年高考化学新编大一轮复习讲义（解析版）.docxVIP

专题5.6 二次电池 【必备知识】 1、二次电池(可充电电池)的有关规律 (以铅蓄电池为例) 铅蓄电池示意图 铅蓄电池介绍 铅蓄电池可放电亦可充电，具双重功能。它是用橡胶或微孔塑料制成的长方形外壳，正极板上有一层棕褐色的PbO2，负极板是海绵状金属铅，两极均浸在浓度为30%的稀硫酸溶液中，两极间用橡胶或微孔塑料隔开。它在放电过程中将化学能能转化为电能，充电时，蓄电池属于电路组成中的用电器。铅蓄电池的工作原理为： Pb (s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) 放电时电极反应 负极(Pb)： Pb (s)＋SO42－(aq)－2e－===PbSO4(s) (氧化反应) 正极(PbO2)：PbO2(s)＋4H+＋SO42－(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l) (还原反应) 充电时电极反应 阴极：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO42－(aq) (还原反应) 阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H+＋SO42－(aq) (氧化反应) 规律 = 1 \* GB3 ①可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应 = 2 \* GB3 ②放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆。将负(正)极反应式变方向并将电子移向即得出阴(阳)极反应式 = 3 \* GB3 ③二次电池充电时原负极必然要发生还原反应(生成原来消耗的物质)，即作阴极，连接外接电源的负极；同理，原正极连接电源的正极，作阳极。简记为：负连负，正连正 = 4 \* GB3 ④放电总反应和充电总反应在形式上互逆 (但不是可逆反应) 2、常见二次电池及电极反应书写 铅蓄电池 总反应 Pb (s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) 负极反应 正极反应 锂离子电池 总反应 Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋C6(x＜1) 负极反应 正极反应 高铁电池 总反应 Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH 负极反应 正极反应 镍镉电池 总反应 Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2 负极反应 正极反应 氢镍电池 总反应 NiO(OH)＋MHNi(OH)2＋M 负极反应 正极反应 铁镍电池 总反应 Fe＋NiO2＋2H2OFe(OH)2＋Ni(OH)2 负极反应 正极反应 【真题感悟】 1、(2021·湖南卷)锌溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌溴液流电池工作原理如图所，下列说法错误的是(　　) A．放电时，N极正极 B．放电时，左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小 C．充电时，M极的电极反应式为 D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过 2、(2021·浙江卷1月选考)镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L 为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。下列说法不正确的是(　　) A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能 B．断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应 C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变 D．镍镉二次电池的总反应式：Cd+ 2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2 3、(2021·浙江卷6月选考)某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO2薄膜；集流体起导电作用。下列说法不正确的是(　　) A．充电时，集流体A与外接电源的负极相连 B．放电时，外电路通过a mol电子时，LiPON薄膜电解质损失a mol Li+ C．放电时，电极B为正极，反应可表示为Li1－xCoO2＋xe－＋xLi＋===LiCoO2 D．电池总反应可表示为Li1－xCoO2＋LixSiLiCoO2＋Si 4、(2020·全国卷Ⅰ)科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为解决环境和能源问题提供了一种新途径。下列说法错误的是(　　) A．放电时，负极反应为Zn－2e－＋4OH－===Zn(OH)eq \o\al(2－,4) B．放电时，1 mol CO2转化为HCOOH，转移的电子数为2 mol C．充电时，电池总