微專題二次電池-2024高考化學(xué)一輪考點(diǎn)擊破

微專題3二次電池突破核心整合1.二次電池基本工作原理（1）可充電電池有充電和放電兩個(gè)過程，放電時(shí)是原電池，充電時(shí)是電解池。（2）放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)和充電時(shí)的陰極反應(yīng)、放電時(shí)的正極反應(yīng)和充電時(shí)的陽極反應(yīng)在形式上互逆。（3）放電總反應(yīng)和充電總反應(yīng)在形式上互逆（用??（4）二次電池充電時(shí)原負(fù)極必然要發(fā)生還原反應(yīng)，即作陰極，連接外接電源的負(fù)極；同理，原正極連接電源的正極，作陽極。簡記為負(fù)連負(fù)，正連正。2.突破二次電池的四個(gè)角度高考經(jīng)典再研典例[2022全國乙，12,6分]Li?O2電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好應(yīng)用前景。近年來，科學(xué)家研究了一種光照充電Li?O2電池（如圖所示）。光照時(shí)，光催化電極產(chǎn)生電子(e?)A.充電時(shí)，電池的總反應(yīng)Li2B.充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)C.放電時(shí)，Li+D.放電時(shí)，正極發(fā)生反應(yīng)O2[解析]根據(jù)題給電池裝置圖并結(jié)合陰、陽極電極反應(yīng)可知，充電時(shí)，電池的總反應(yīng)為Li2O22Li+O2，A項(xiàng)正確；由題干中光照時(shí)陰、陽極反應(yīng)可知，充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，B項(xiàng)正確；放電時(shí)題給裝置為原電池，陽離子(Li+)情境素材光照充電Li?O考查角度原電池和電解池的工作原理、離子的移動(dòng)方向素養(yǎng)立意宏觀辨識(shí)與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知變式.鋅/溴液流電池是一種先進(jìn)的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲(chǔ)能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅/溴液流電池工作原理如圖所示：下列說法錯(cuò)誤的是(D)A.放電時(shí)，N極顏色變淺B.放電時(shí)，鋅離子通過隔膜進(jìn)入右側(cè)C.充電時(shí)，鋅離子在陰極上反應(yīng)生成鋅D.隔膜只允許鋅離子通過，不允許溴離子通過[解析]由題圖可知，放電時(shí)，N極為電池的正極，Br2在正極上得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成溴離子，溴單質(zhì)是深紅棕色的，溴離子是無色的，故顏色變淺，A項(xiàng)正確；M極為負(fù)極，鋅失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成鋅離子，電極反應(yīng)式為Zn?2e?模擬對點(diǎn)演習(xí)1.我國科學(xué)家最近發(fā)明了一種Zn?PbO2二次電池，電解質(zhì)溶液為K2SO4溶液、H2SO4溶液和KOH溶液，通過M和NA.電池放電時(shí)，電子由Zn電極經(jīng)導(dǎo)線流入PbO2B.充電時(shí)，PbO2電極的電極反應(yīng)式為PbSOC.電池放電后b區(qū)域的電解質(zhì)溶液濃度增大D.陽離子交換膜為圖中的N膜，可允許K+[解析]由題圖可知，Zn→Zn(OH)42?，失電子，則Zn為負(fù)極，PbO2為正極，電池放電時(shí)，電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流入正極，故A正確；正極的電極反應(yīng)式為PbO2+SO42?+2e?+4H+PbSO4+2H2O，充電時(shí)，PbO2為陽極，電極反應(yīng)式為PbSO4+2H2O?2e?PbO22.[2021廣東深圳模擬]鋅/溴液流電池是一種新型電化學(xué)儲(chǔ)能裝置（如圖所示），電解液為溴化鋅水溶液，電解質(zhì)溶液在電解質(zhì)儲(chǔ)罐和電池間不斷循環(huán)流動(dòng)，左側(cè)電極為惰性電極，放電時(shí)M是用電器，充電時(shí)M是外電源。下列說法不正確的是(D)A.鋅/溴液流電池總反應(yīng)為Zn+B.放電時(shí)b極發(fā)生氧化反應(yīng)，電流從a極經(jīng)用電器流向b極C.放電時(shí)Zn2+D.充電時(shí)左側(cè)溴離子濃度減小，a極連接電源的負(fù)極[解析]放電時(shí)，Zn失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，則b極是負(fù)極，Br2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，則a極是正極，電池總反應(yīng)為Zn+Br2ZnBr2，故A正確；放電時(shí)b3.[2022遼寧大連聯(lián)考]以Fe[Fe(A.充電時(shí)，Na+B.充電時(shí)，Mo箔接電源的正極C.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)式為Fe[D.外電路中通過0.2mol電子時(shí)，負(fù)極質(zhì)量變化2.4[解析]充電時(shí)，Na+通過離子交換膜從陽極移向陰極，即從左室移向右室，故A正確；充電時(shí)，Mo箔作陽極，即Mo箔接電源的正極，故B正確；根據(jù)原電池工作原理，放電時(shí)Mg箔作負(fù)極，電極反應(yīng)式為2Mg+2Cl??4e?[Mg24.[2021山東日照高三三模]包覆納米硅復(fù)合材料(GS?Si)的可充電石墨烯電池工作原理如圖所示。放電時(shí)，GS?Si包覆石墨烯電極上的物質(zhì)變化為A.放電時(shí)，膠狀聚合物電解質(zhì)和固體電解質(zhì)的作用均為傳導(dǎo)離子，構(gòu)成閉合回路B.若放電前兩個(gè)電極質(zhì)量相等，轉(zhuǎn)移0.1mol電子后兩個(gè)電極質(zhì)量相差0.7C.充電時(shí)，與電源正極連接的電極，其電極反應(yīng)為LiMO2D.為保護(hù)電池，GS?Si包覆石墨烯的電極反應(yīng)不能進(jìn)行至[解析]結(jié)合題意可知放電時(shí)，GS?Si包覆石墨烯電極上發(fā)生的反應(yīng)為C6Li?xe?C6Li1?x+xLi+；多元含鋰過渡金屬氧化物電極上