高考考点突破09 电化学 考点三 可充电电池 含解析.docVIP

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【要点解读】

放电后可以再充电使活性物质获得再生，可以多次重复使用，又叫充电电池或蓄电池。

目前已开发出新型蓄电池：银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池等。

注意：

可充电电池充电时的电极接法为：

几种常见可充电电池电极反应书写

（1）铁—镍电池(负极—Fe，正极—NiO2，电解液—KOH溶液)。

负极：Fe－2e－＋2OH－===Fe(OH)2；正极：NiO2＋2H2O＋2e－===Ni(OH)2＋2OH－。

阴极：Fe(OH)2＋2e－===Fe＋2OH－；阳极：Ni(OH)2－2e－＋2OH－===NiO2＋2H2O。

总反应式：Fe＋NiO2＋2H2Oeq\o(,\s\up8(放电),\s\do5(充电))Fe(OH)2＋Ni(OH)2

（2）LiFePO4电池(正极—LiFePO4，负极—Li，含Li＋导电固体为电解质)。

负极：Li－e－===Li＋；正极：FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4。

阴极：Li＋＋e－===Li；阳极：LiFePO4－e－===FePO4＋Li＋。

总反应式：FePO4＋Lieq\o(,\s\up8(放电),\s\do5(充电))LiFePO4

（3）高铁电池(负极—Zn，正极—石墨，电解质为浸湿的固态碱性物质)。

负极：3Zn－6e－＋6OH－===3Zn(OH)2；

正极：2FeO42－＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－。

阴极：3Zn(OH)2＋6e－===3Zn＋6OH－；

阳极：2Fe(OH)3－6e－＋10OH－===2FeO42－＋8H2O。

总反应式：3Zn＋2K2FeO4＋8H2Oeq\o(,\s\up8(放电),\s\do5(充电))3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH

【重难点指数】★★★

【重难点考向】可充电电池

【典型例题1】【2014年高考天津卷第6题】已知：锂离子电池的总反应为：LixC+Li1-xCoO2eq\o(,\s\up8(放电),\s\do5(充电))C+LiCoO2

锂硫电池的总反应为：2Li+Seq\o(,\s\up8(放电),\s\do5(充电))Li2S

有关上述两种电池说法正确的是（）

A．锂离子电池放电时，Li+向负极迁移

B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应

C．理论上两种电池的比能量相同

D．右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电

【答案】B

【考点地位】本题主要是考查原电池和电解池原理的应用与判断

【典型例题2】【2016年高考新课标Ⅲ卷】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是（）

A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动

B．充电时，电解质溶液中逐渐减小

C．放电时，负极反应为：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH)

D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况）

【答案】C

【解析】

试题分析：A、充电时阳离子向阴极移动，故错误；B、放电时总反应为：2Zn+O2+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4,，则充电时生成氢氧化钾，溶液中的氢氧根离子浓度增大，故错误；C、放电时，锌在负极失去电子，故正确；D、标准状况下22.4L氧气的物质的量为1摩尔，对应转移4摩尔电子，故错误。

【考点定位】考查原电池和电解池的工作原理

【名师点睛】本题考查原电池的工作原理和电解池工作原理，这是两个装置的重点，也是新电池的考查点，需要熟记，同时考查对知识的灵活运用；电极反应式的书写是电化学中必考的一项内容，一般先写出还原剂（氧化剂）和氧化产物（还原产物），然后标出电子转移的数目，最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项部分和配平反应方程式，作为原电池，正极反应式为：O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极电极反应式为：Zn＋4OH－－2e－=Zn(OH)42－；充电是电解池，阳离子在阴极上放电，阴离子在阳极上放电，即阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，对可充电池来说，充电时原电池的正极接电源正极，原电池的负极接电源的负极，不能接反，否则发生危险或电极互换，电极反应式是原电池电极反应式的逆过程；涉及到气体体积，首先看一下有没有标准状况，如果有，进行计算，如果没有必然是错误选项。掌握原电池和电解池反应原理是本题解答的关键。本题难度适中。

【趁热打铁】

1．我国知名企业比亚迪公司开发了具有多项专利的锂钒氧化物二次电池,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V2O5+xLiLixV2O5。下列说法合理的是()

A.电池在放电时，Li+向负极移动

B.锂在放电时作正极,充电时作阳极

C.该电池