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厦门一中集美分校2018届高三二轮复习专题六 再探原电池 试题中的新型电池一、原电池认知模型发生氧化反应发生还原反应氧化剂ne还原产物还原剂ne氧化产物(电子“不下水”)(离子“不上岸”)二、试题中的新型电池1.锂离子电池【资料在线】锂离子电池：是一种二次电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+ 在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。正极材料：LiMO2(M：Co、Ni、Mn等)、LiM2O4(M：Co、Ni、Mn等)、LiMPO4(M：Fe等)负极材料：石墨(能吸附锂原子)负极反应： 正极反应： 总反应： 【例1】(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：Li1-xCoO2LixC6LiCoO2C6(x1)。下列关于该电池的说法不正确的是A放电时，Li+在电解质中由负极向正极迁移B放电时，负极的电极反应式为LixC6xexLi+C6C充电时，若转移1 mol e，石墨C6电极将增重7x gD充电时，阳极的电极反应式为LiCoO2xeLi1-xCoO2Li+【例2】(2014课标)2016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LiMn2O4Li1xMn2O4xLiC放电时，溶液中Li从b向a迁移D放电时，a极锂的化合价发生变化【小组讨论】分析该电池工作原理，组内讨论，小组间互相提问，谁的问题最与众不同？你提出的问题是？ 【例3】(2017新课标)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：16LixS8=8Li2Sx（2x8）。下列说法错误的是A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S62Li+2e=3Li2S4B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Li2S2的量越多2.锂-空气电池【资料在线】日本产业技术综合研究所发布的锂空气电池的设计构思是，只在金属锂的负极使用有机电解液，正极的空气极使用水性电解液。既可以用作充电电池也可用作燃料电池使用。如果在负极的有机电解液和空气极的水性电解液之间，用只能通过锂离子的固体电解质隔开的话，可防止两电解液发生混合，而且能促进电池发生反应。这样，能够防止正极的固体反应生成物氧化锂（Li2O）析出。该电池通过放电反应生成的不是固体氧化锂（Li2O），而是易溶于水性电解液的氢氧化锂（LiOH），这样就不会引起空气极的碳孔堵塞。另外，由于水和氮等无法通过固体电解质隔膜，因此不存在和负极的锂金属发生反应的危险。此外，配置了充电专用的正极，可防止充电时空气极发生腐蚀和劣化。负极反应： 正极反应： 总反应： 【例4】（2016厦门一模）锂一空气电池是高能量密度的新型电池，结构如图所示。下列说法正确的是 A固体电解质只有Li+可通过 B电池反应为 C充电时，水性电解液的pH将升高 D放电时，若外电路有0. 1mol e通过时，理论上将消耗1.12 LO2（标准状况）【例5】（北京人大附中模拟）锂空气电池是一种用锂作负极，以空气中的氧气作为正极反应物的电池比锂离子电池具有更高的能量密度，具有很广阔的应用前景。其工作原理如图，下列说法中错误的是A多孔电极可以提髙电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面B正极的电极反应：O24e2H2O=4OHC有机电解液可以是乙醇等无水有机物D充电时专用充电电极可防止空气极腐蚀和劣化3. 微生物电池【资料在线】燃料电池可以用氢、联氨、甲醇、甲醛、甲烷、乙烷等作燃料，以氧气、空气、双氧水等为氧化剂。我们可以利用微生物的生命活动产生的所谓“电极活性物质”（主要是氢、甲酸、氨等）作为电池燃料，然后通过类似于燃料电池的办法，把化学能转换成电能，成为微生物电池。【例6】(2015课标)微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如图所示下列有关微生物电池的说法错误的是A正极反应中有CO2生成B微生物促进了反应中电子的转移C质子通过交换膜从负极区移向正极区D电池总反应为C6H12O66O26CO26H2O【例7】一种微生物燃料电池的结构示意图如右所示，关于该电池的叙述正确的是()A电池工作时，电子由a流向bB微生物所在电极区放电时发生还原反应C放电过程中，H从正极区移向负极区D正极反应式为MnO24H2e=Mn22H2O4. 太阳能电池