高考化学冲刺押题热点系列 专题11 可充电电池和燃料电池VIP免费

专题11可充电电池和燃料电池通过近几年全国各地的高考试题研究，有关可充电电池试题是年高考一大亮点，这充分说明可充电电池在今后教学中的重要性。但这类试题往往又是学生学习的难点，错误率较高。如何解答此类问题，现归纳如下：一、可充电电池1．可充电电池电极极性和材料判断例1、镍镉（Ni－Cd）可充电电池在现代生活中有广泛应用，它的充放电反应按下式进行：Cd(OH)2＋2Ni(OH)2充电放电Cd＋2NiO(OH)＋2H2O。由此可知，该电池放电时的负极材料是（）A．Cd(OH)2B．Ni(OH)2C．CdD．NiO(OH)解析：要理解镍镉电池放电和充电的过程。放电是原电池反应，根据题给条件知放电（原电池）时的总反应式为：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O充电放电Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。标出原电池总反应式电子转移的方向和数目指出，即可知道参与负极反应的物质：Cd＋2NiO(OH)＋2H2O=Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。从上式可知，Cd可作负极材料，参与负极反应。故应选C。点评：此类试题考查可充电电池电极极性和材料判断，首先要准确判断充电、放电分别表示什么反应（原电池反应还是电解池反应），并写出充电、放电的总反应式，然后在总反应式上标出电子转移的方向和数目，即可正确判断可充电电池电极极性和材料。2．可充电电池电极反应式的书写和判断例2、高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O充电放电3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是（）A．放电时负极反应为：Zn－2e－＋2OH－＝Zn(OH)2B．充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e－＋5OH－＝FeO42－＋4H2OC．放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D．放电时正极附近溶液的碱性增强解析：高铁电池放电作用是原电池的功能，其总反应式为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O=3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，根据上述书写电极反应式的方法可知，负极反应为：Zn－2e-＋2OH-＝Zn(OH)2，正极反应为：FeO42-＋4H2O+3e-=Fe(OH)3＋5OH-，A正确；充电就是发生电解池反应，其总反应式为：3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH=3Zn＋2K2FeO4＋8H2O，根据上述书写电极反应式的方法可知，阳极反应为：Fe(OH)3＋5OH－－3e－＝FeO42－＋4H2O，B正确。放电时每转移3mol电子，正极有1molK2FeO4被还原为Fe(OH)3，而不是被氧化，C错误。根据正极反应式FeO42－＋4H2O+3e－=Fe(OH)3＋5OH－知，放电时生成OH－，故正极附近溶液的碱性增强。故本题应选C。点评：本题主要考查电极反应式的书写、电解质溶液的酸碱性变化、及氧化还原反应等知识，侧重考查考生对原电池和电解池原理的理解及分析问题的能力。3．可充电电池电极发生氧化、还原反应及元素被氧化、被还原判断例3、某可充电的锂离子电池以LiMn2O4为正极，嵌入锂的碳材料为负极，含Li+导电固体为电解质。放电时的电池反应为：Li+LiMn2O4=Li2Mn2O4。下列说法正确的是（）A．放电时，LiMn2O4发生氧化反应B．放电时，正极反应为：Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4C．充电时，LiMn2O4发生氧化反应D．充电时，阳极反应为：Li++e-=Li解析：放电时作为电源来用，根据放电时的电池反应知，负极反应式为：Li－e-=Li+，正极反应式为：Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4，B正确，但LiMn2O4发生还原反应，A错误。充电时，阴极反应式为：Li++e-=Li，D错误，阳极反应式为：Li2Mn2O4－e-=Li++LiMn2O4，故应是Li2Mn2O4发生氧化反应，而不是LiMn2O4，C错误。本题应选B。点评：本题主要考查电化学知识和氧化还原反应的有关知识，虽然新型电池增加了试题的陌生度，但考查原电池及电解池的原理不变，这是解答本类试题的关键。4．可充电电池离子的移动方向判断及总反应式的书写例4、锂离子电池已成为新一代实用化的蓄电池，该电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：负极反应：C6Li－xe-＝C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）正极反应：Li1－xMO2＋xLi+＋xe-＝LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）下列有关说法正确的是（）A.锂离子电池充电时电池反应为C6Li＋Li1－xMO2＝LiMO2＋C6Li1－xB.电池反应中锂、锌、银、铅各失1mol电子，金属锂所消耗的质量最小C.锂离子...