2014年高考化学题电化学收集3锂电池.docx

2014年高考化学题电化学收集3锂电池（2014全国新课标2）122013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是Aa为电池的正极B电池充电反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLiC放电时，a极锂的化合价发生变化D放电时，溶液中的Li+从b向a迁移【答案】C 【解析】根据题给装置图判断，电极b是原电池的负极，电极反应式为Li-e- =Li+，电极a是原电池的正极，电极反应为Li1-xMn2O4 +xLi+ +xe- = LiMn2O4。A、综上所述，a是原电池的正极，A正确；B、根据正负极的电极反应可知，电池放电总反应为Li1-xMn2O4+xLi=LiMn2O4电池充电总反应为LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi，B正确；C、放电时，a极锰的化合价发生变化，Li的化合价没有变化，C错误；D、放电时，溶液中的Li+从b向a迁移，D正确。（2014天津）6已知：锂离子电池的总反应为LixCLi1xCoO2CLiCoO2锂硫电池的总反应2LiSLi2S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下图表示用锂离子电池给锂硫电池充电【答案】B 【解析】1、根据题给装置图判断，锂离子电池电极反应式如下：电极C是原电池的负极，电极反应式为LixC-xe- =xLi+C电极LiCoO2是原电池的正极，电极反应为Li1xCoO2+ xLi+ +xe- = LiCoO2。（与上一题电极反应式书写相似）2、锂硫电池电极反应式如下：电极Li是原电池的负极，电极反应式为Li-e- =Li+电极S是原电池的正极，电极反应为S+ 2Li+ +2e- = Li2S。A、电池工作时，阳离子(Li)向正极迁移，A项错误；B、锂硫电池充电时，锂电极上发生Li得电子生成Li的还原反应，B项正确；C、两种电池负极材料不同，故理论上两种电池的比能量不相同，C项错误；D、根据电池总反应知，生成碳的反应是氧化反应，因此碳电极作电池的负极，而锂硫电池中单质锂作电池的负极，给电池充电时，电池负极应接电源负极，即锂硫电池的锂电极应与锂离子电池的碳电极相连，D项错误。 （2014年海南）16（9分）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4。溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。【解析】电极a是原电池的负极，电极反应式为Li-e- =Li+，电极b是原电池的正极，电极反应为MnO2 +Li+ +e- = LiMnO2。2014年高考化学题电化学收集4镍氢电池（2014年全国大纲）9右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MHNi电池)。下列有关说法不正确的是A放电时正极反应为：NiOOHH2OeNi(OH)2OHB电池的电解液可为KOH溶液C充电时负极反应为：MHOHMH2OeDMH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高【答案】C【解析】镍氢电池中主要为KOH作电解液，放电时负极：MHOHMH2Oe正极：NiOOHH2OeNi(OH)2OH，总反应为MH+NiOOH=M+Ni(OH)2。充电时，阴极反应：M+ H2Oe=MH+ OH，阳极反应：Ni(OH)2+ OH= NiOOH+ H2Oe，总反应为M+ Ni(OH)2=MH+ NiOOH；以上各式中M为金属合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金。写电极反应式的关键是MH中M化合价是0，H化合价也是0，A、放电时，正极：NiOOH+H2O+e= Ni(OH)2+OH，故A正确；B、为了防止MH被氢离子氧化，镍氢电池中电解液为碱性溶液，主要为KOH作电解液，故B正确；C、充电式，负极作阴极，阴极反应为M+H2O+e=MH+OH，故C错误；D、M为储氢合金，MH为吸附了氢原子的储氢合金，储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高，故D正确；（2014年浙江）11 镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型，NiMH中的M表示储氢金属或合金，该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2M=NiOOHMH。已知：6NiOOHNH3H2OOH=6Ni(OH)2NO下列说法正确的是()ANiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOHH2Oe=Ni(OH)2OHB充电过程中OH从阳极向阴极迁移C充电过程中阴极的电极反应式：H2OMe=MHOH，H2O中的H被M还原DNiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液【解析】该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2M=NiOOHMH。其放电时总反应为MH+ NiOOH= M+ Ni(OH)2；负极：MHOHMH2Oe正极：NiOOHH2OeNi(OH)2OH，11A解析 放电时正极发生的是得电子的还原反应，A项正确；充电时阴离子移向阳极，B错项误；充电时，被还原的是氢元素，生成的H2被储氢合金M吸收起来，M不参与反应，C项错误；因为6NiOOH NH3 H2OOH=6Ni(OH)2 NO，故NiMH电池中不可以同时使用KOH溶液、氨水，D项错误。练习：某贮氢的镧镍合金、泡沫氧化镍、氢氧化钾溶液组成的镍氢电池被用于制作原子钟，反应原理为：LaNi5H6+6NiO（OH）LaNi5+6NiO+6H2O写出其放电时的电极反应方程式 负极：LaNi5H6+6OH6eLaNi5+6H2O正极：6NiOOH6e6NiO6OH2014年高考化学题电化学收集2电解氯化亚铁溶液（北京高考第28题）28（15分）用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压（x）下电解pH=1的0.1mol/L的FeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下（a、b、c代表电压数值）：序号电压/V阳极现象检验阳极产物Ixa电极附近出现黄色，有气泡产生有Fe3+、有Cl2IIaxb电极附近出现黄色，无气泡产生有Fe3+、无Cl2IIIbx0无明显变化无Fe3+、无Cl2（1）用KSCN检验出Fe3+的现象是_。（2）I中，Fe3+产生的原因可能是Cl在阳极放电，生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应：_。（3）由II推测，Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电，原因是Fe2+具有_性。（4）II中虽未检验出Cl2，但Cl在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：序号电压/V阳极现象检验阳极产物IVaxc无明显变化有Cl2Vcxb无明显变化无Cl2NaCl的浓度是_mol/LIV中检测Cl2的实验方法_。与II对比，得出的结论（写出两点）：_。【答案】（15分）（1）溶液变红（2）2Cl -2e =Cl2 Cl2+2Fe2+=2Cl+2Fe3+（3）还原（4）0.2 取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝 通过控制电压，证实了产生Fe3的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2先于Cl放电【解析】这道题源于去年福建省、天津高考考查电解氯化亚铁溶液。它们给的标准答案是2Fe2 + 2H 2Fe3 + H2。当时我提出疑问：2013年高考福建化学中考查到了氯化亚铁溶液的电解（23题最后一问），同时天津高考化学第9题也有涉及，电解氯化亚铁溶液的电极反应是如何写的呢？解释一：阴极：2H2e=H2 阳极：Fe2e=Fe3总反应为：2Fe2 + 2H=2Fe3 + H2因为Fe2的还原性强于Cl，所以阳极Fe2放电，变成Fe3。解释二：阴极：2H2e=H2 阳极：2Cl2e= Cl22Fe2 + Cl2 =2Fe3 + 2Cl两个反应叠加得出阳极反应是Fe2e=Fe3因为阴离子流向阳极，阳极肯定是Cl放电，生成Cl2，Cl2再氧化Fe2变成Fe3。虽然它们