1、 2020届高考化学二轮题型对题必练届高考化学二轮题型对题必练 化学电源之锂电池化学电源之锂电池 1. 电动汽车在我国正迅猛发展，磷酸铁锂（LiFePO 4）电池是电动 汽车常用的一种电池， 其工作原理如下图所示。 中间是聚合物的 隔膜把正极与负极隔开， 锂离子可以通过而电子不能通过。 该电 池的总反应式是：LiFePO4+C6 充电 放电 Li1-xFePO4+ LixC6。下列说法 不 正 确 的是 A. 放电时电子从 A极通过导线流向 B 极 B. 充电时Li+从 A 极区移向 B极区 C. 充电时 B 极电极反应式为：C6+ xLi+ xe= LixC6 D. 放电时 A极电极反应式为
2、：Li1xFePO4+ xLi+ xe= LiFePO4 2. 某课题组以纳米 Fe2O3 作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复 合材料),通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电,成功地实现了对磁性的 可逆调控(如图)。以下说法正确的是 A. 放电时,正极的电极反应式为Fe2O3+ 6li+ 6e= 2Fe + 3Li2O B. 该电池可以用水溶液做电解质溶液 C. 放电时,Fe 作电池的负极,Fe2O3作电池的正极 D. 充电时,电池被磁铁吸引 3. 日本一家公司目前宣布，他们已经开发并计划大量生产一种颠覆性的阳极和阴极， 两个电极都是碳材料的双碳性电池（放电原理如图所示
3、，A表示阴离子），充电 速度比普通的锂离子电池快 20 倍。放电时，正极反应Cn(PF6)+e= PF6 + nC， 负极反应：LiCneLinC。下列有关说法中正确的是（ ） 第! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 19 页 A. a 极为电池的负极 B. A为OH C. 电池充电时的阴极反应为LiCn + e= Li+ nC D. 充电时,溶液中A从 b极向 a极迁移 4. LiOH常用于制备锂离子电池正极材料工业上常利用如图装 置电解制备 LiOH，两电极区电解液分别为 LiOH 和 LiCl 溶 液下列说法正确的是（ ） A. a 是电源的负极 B. B 极区电解液为 LiOH溶液
4、 C. A 电极的电极反应式为4OH 4e= 2H2O + O2 D. 外电路中每通过0.1 mol电子,生成1.12 L氢气 5. 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-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6（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LixC6 xe= xLi+ C6 C. 充电时,若转移1mole,石墨C6电极将增重 7xg D. 放电时,正极上锂元素的化合价没有改变 6. 我国科学家发明的水溶液锂电池为电动汽车发展扫除了障碍， 装置原理如下图所示， 其中
5、固体薄膜只允许Li+通过。 锂离子电池的总反应为xLi+Li1-xMn2O4 充电 放电 LiMn2O4， 下列有关说法错误的是（ ） A. 放电时,Li+穿过固体薄膜进入到水溶液电解质中 B. 放电时,正极反应为Li1xMn2O4+ xLi+ xe= LiMn2O4 C. 该电池的缺点是存在副反应：2Li + 2H2O = 2LiOH + H2 D. 充电时,电极 b为阳极,发生氧化反应 7. 如图装置 （） 为一种可充电锂离子电池的示意图， 该电池充、放电的化学方程式为： Li4Ti5O12+3Li 充电 放电 Li7Ti5 O12装置（）为电解池的示意图当闭合 K1，断开 K2 时，Fe
6、 电极附近溶液先变红下列说法正确的是（ ） A. 闭合K1,断开K2时,若将 Fe 电极和石墨电极互换,装置()中发生的总反应为： 2NaCl + 2H2O 电解 2NaOH + Cl2 +H2 B. 闭合K1,断开K2时,当0.1 mol Li+从A极区迁移到B极区,理论上Fe电极上产生的 气体体积为1.12 L(标准状况下) C. 取下锂离子电池充电,电极 A为阳极,发生还氧化反应,电极上发生的电极反应式 为：Li7Ti5O12 3e= Li4Ti5O12+ 3 Li+ D. 若开始时,断开K1,闭合K2,一段时间后,石墨电极附近显红色,则该电极反应为： 2H+ 2e= H2 8. 从某废
7、旧锂离子电池的正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）中回收金属资 源，其流程如图所示： 下列叙述错误的是 （ ） A. 反应可用氨水代替 NaOH溶液 B. 反应中LiMn2O4是还原剂 C. 在空气中灼烧可除去MnO2中的碳粉 D. 从正极材料中可回收的金属元素有 Mn、Li、Al 9. 已知高能锂离子电池的总反应式为 2Li+FeS=Fe+Li2S， LiPF6SO （CH3） 2为电解质， 用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质 N 的实验装置如图所示。 下列说法错 误的是（ ） A. 电极 Y应为 Li B. X 极反应式为FeS + 2Li+ 2e= Fe + Li2S 第
8、! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 19 页 C. 电解过程中,b中 NaCl溶液的物质的量浓度将不断减小 D. 若将图中阳离子膜去掉,将 a、b两室合并,则电解反应总方程式发生改变 10. 锂离子电池已经成为应用最广泛的可充电电池， 某种锂离子电池的结构示意图如下， 它在放电时有关离子转化关系如图所示，下列说法正确的是（ ） A. Li+透过膜除允许Li+通过外,还允许H2O分子通过 B. 充电时,电池内部发生的总反应为Li+ Fe2+ 通电 Li + Fe3+ C. 充电时,钛电极与外电源的负极相连 D. 放电时,进入贮罐的液体发生的离子反应方程式为：S2O8 2 + Fe2+= F
9、e3+ 2SO4 2 11. 某锂离子电池为可逆电池，其正极材料为钴酸锂 （LiCoO2）、乙炔黑，已知它放电时电池反应方程式 为 Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C 下列关于该锂离子电 池的说法正确的是（ ） A. b 为该电池正极 B. 充电时其负极发生的反应为6C + xLi+ xe= LixC6 C. 放电时Li+通过阳膜向 b 极移动 D. 锂离子电池的比能量(单位质量释放的能量)比铅蓄电池的低 12. 摩拜单车利用车篮处的太阳能电池板向智能锁中的锂离子电池充电， 电池反应原理 为 LiCoO2+6C 放电 充电 Li1-xCoO2+LixC6装置示意图如图所示。下列
10、说法正确的是（ ） A. 充电时,阳极的电极反应式为Li1xCoO2+ xLi+ xe= LiCoO2 B. 该装置工作时涉及的能量形式有 3 种 C. 充电时锂离子由右向左移动 D. 放电时,正极质量增加 13. LiFePO4新型锂离子电池因其原材料丰富、对环境友好、循环性能和安全性能好的 特点，具有广阔的应用前景已知该电池放电时的电极反应式为：正极： FePO4+Li+e-=LiFePO4，负极：Li-e-=Li+，下列说法中正确的是（ ） A. 充电时阳极反应为Li+ e= Li B. 充电时动力电池上标注“”的电极应与外接电源的负极相连 C. 放电时电池内部Li+向负极移动 D. 放
11、电时,在正极上是Li+得电子被还原 14. LiFePO4是锂离子电池一种电极材料， 其结构稳定、 资源丰富、 安全性能好、 无毒 该 电极材料在充放电时的变化如图所示，下列有关说法正确的是（ ） A. 放电时该电极为负极 B. 充电是Li+向阳极移动 C. 充电时该电极发生氧化反应,反应式为LiFePO4 e= FePO4+ Li+ D. 该电池可以用磷酸溶液作电解质 15. 某课题组以纳米 Fe2O3作为电极材料制备锂离子电池(另一极为金属锂和石墨的复 合材料)，通过在室温条件下对锂离子电池进行循环充放电，成功地实现了对磁性 的可逆调控(如图)。下列说法错误的是（ ） A. 放电时,负极的
12、电极反应式为Li e= Li+ B. 放电时,电子通过电解质从 Li流向Fe2O3 C. 充电时,Fe 做阳极,电池逐渐摆脱磁铁吸引 D. 充电时,阳极的电极反应式为2Fe + 3Li2O 6e= Fe2O3+ 6Li+ 16. 镍钴锰三元材料是近年来开发的一类新型锂离子电池正极材料，具有容量高、循环 稳定性好、成本适中等重要优点。镍钴锰三元材料中 Ni为主要活泼元素，通常可 以表示为：LiNiaCobMncO2，其中 a+b+c=1，可简写为 LiAO2放电时总反应为 第! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 19 页 LiAO2+nC=Li1-xAO2+LixCn（0x1），工作原理如图
13、所示，则以下说法错误的是 （ ） A. 放电时 Ni元素最先失去电子 B. 放电时电子从 a 电极由导线移向 b 电极 C. 充电时的阳极反应式为LiAO2 xe= Li1xAO2+ xLi+ D. 充电时转移 1mol电子,理论上阴极材料质量增加 7g 17. 锂离子电池电极材料钛酸锂 Li2Ti5O15含有过氧键（O-O），该化合物中 Ti的化合 价为+4，则 Li2Ti5O15中过氧键的数目为（ ） A. 2 个 B. 4 个 C. 6 个 D. 8 个 18. 据中国储能网讯 2012年 8月 23 日报道，锂离子电池常见的正极材料主要成分为 LiCoO2， 负极则是特殊分子结构的碳
14、电解质为能传导 Li+的高分子材料， 充电时， 加在电池两极的电势迫使正极的化合物释出锂离子， 嵌入负极分子排列呈片层结构 的碳中，这种锂离子电池的电池反应为： Li（C）+LiCoO2 放电 充电 Li2CoO2，下列说法不正确的是（ ） A. 该电池属于二次电池 B. 充电时LiCoO2既发生氧化反应又发生还原反应 C. 填充在正负极之间的电解质,除了保持稳定,还需要具有良好导电性,减小电池内 阻 D. 放电过程中Li+向负极移动 19. 某锂离子电池的总反应为：Li1-xFePO4+LixC6 充电 放电 C6+LiFePO4， （LixC6表示锂原子嵌 入石墨形成的复合材料），其工作原
15、理如图所示。下列说法不正确的是（ ） A. 放电时,电流从 a 极经负载后流向 b极 B. 充电时,Li+向 a极移动 C. 充电时 a极发生的反应为： LiFePO4 xe= Li1xFePO4+ xLi+ D. 放电时,每转移 xmol电子,产生 1mol C6 20. 最近美国科学家实施了一项“天空绿色计划”，通过电解二氧化碳得到碳材料（部 分原理如图所示） ， 并利用得到的碳材料生产锂离子电池 下列说法正确的是 （ ） A. 图中能量化方式只有一种 B. 阳极的电极反应式为2CO3 2 4e= 2CO2 +O2 C. 若反应中转移1mole,则理论上消耗CO3 20.5mol D. 当
16、生成 12g碳材料时,可收集到22.4LO2 21. 某电动汽车配载一种可充放电的锂离子电池，放电时电池总反应为：LixCoO2 LixC6LiCoO2C6（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LixC6 xe= xLi+ C6 C. 充电时,若转移1mole,石墨(C6)电极将增重 7xg D. 充电时,阳极的电极反应式为LiCoO2 xe= Li1xCoO2+ xLi+ 22. 如图是一种可充电的锂离子电池充、放电的工作示意 图该电池的反应式为： LiMnO2+C6 放电 充电 Li1-xMnO2+L
17、ixC6（LixC6表示锂原子嵌入 石墨形成的复合材料， LiMnO2表示含锂原子的MnO2） 下列有关说法正确的是（ ） A. K与 N 相接时,A 极为负极,该电极反应式为：LixC6 xe = C6+ xLi+ B. 在整个充电或放电过程中都只存在一种形式的能量转化 C. K与 N相接时,Li+由 A 极区迁移到 B极区 D. K与 M 相接时,A极发生氧化反应,LiMnO2 xe = Li1xMnO2+ xLi+ 23. 全固态锂硫电池是一种新型电池， 其能量密度约为一般电子设备中广泛使用的锂离 子电池的 4 倍，且成本更低廉。已知锂硫电池的总反应为 2Li+S 充电 放电 Li2S，
18、用此电池 作电源电解足量的 AgNO3溶液，其工作原理如图所示。下列有关说法正确的是 （ ） 第! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 19 页 A. 乙池溶液中的 NO3 移向铁电极 B. 乙池石墨电极反应式为Ag+ e= Ag C. 甲池充电时,锂电极发生氧化反应 D. 甲池中消耗 14g锂,乙池中产生11.2L氧气(标准状况下) 24. 某种聚合物锂离子电池放电时的反应为 Li1-xCoO2+LixC6=6C+LiCoO2，其电池如图所示下列说法 不正确的是（ ） A. 放电时,LixC6发生氧化反应 B. 充电时,Li+通过阳离子交换膜从左向右移动 C. 充电时将电池的负极与外接电源
19、的负极相连 D. 放电时,电池的正极反应为Li1xCoO2+ xLi+ xe= LiCoO2 25. 据报道，最近国际上研制出了一种新型锂离子电池，该电池的总反应方程式为 Li15Si4+15NiO2 充电 放电 4Si+15LiNiO2。下列说法中正确的是（ ） A. 放电时,电池内部Li+由正极向负极移动 B. 每转移0.4 mol 电子,有2.8 g Si发生转化 C. 放电时负极得电子,质量减轻 D. 充电时,阳极的反应式为LiNiO2 e= NiO2+ Li+ 答案和解析答案和解析 1.【答案】A 【解析】【分析】 本题是对电化学的知识的考查，是高考常考题型，难度一般。关键是掌握原电
20、池的工作 原理，侧重知识的能力考查。 【解答】 A.依据装置图可知， A是负极， 所以放电时电子从 A极通过导线流向 B 极， 故 A正确； B.依据电解池的工作原理，充电时 Li从 B极区移向 A 极区，故 B错误； C.依据电解池的工作原理可得，充电时 B 极电极反应式为：LixC6-xe=C6+xLi+，故 C 错 误； D.依据原电池的工作原理可得， 放电时A极电极反应式为： Li1-xFePO4+ xLi-xe= LiFePO4， 故 D 错误。 故选 A。 2.【答案】A 【解析】【分析】 本题考查化学电源新型电池，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，明确各个电极上 发生的反应是解
21、本题关键，知道正负极与阴阳极电极反应式之间的关系，难点是电极反 应式的书写。 【解答】 由图可知该电池充放电时的反应为：6Li + Fe2O3 放电 充电 3Li2O + 2Fe，则放电时负极反应 式为 Li-e-=Li+，正极反应式为Fe2O3+ 6Li+ 6e= 2Fe + 3Li2O，充电时，阳极、阴极 电极反应式与正极、负极电极反应式正好相反，以此解答该题。 A.正极发生还原反应，Fe2O3得电子被还原，所以放电时电池正极的电极反应式为 Fe2O3+ 6Li+ 6e= 3Li2O + 2Fe，故 A正确； B.锂和水发生反应，所以不可以用水溶液为电解质溶液，故 B错误； C.放电时，L
22、i作电池的负极，Fe2O3作电池的正极，故 C错误； D.放电时，生成铁单质，电池被磁铁吸引，故 D 错误。 故选 A。 3.【答案】D 第! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 19 页 【解析】【分析】 本题考查学生原电池、电解池的工作原理等知识，属于综合知识的考查，注意电极反应 的书写是重点，难度不大。 【解答】 A.原电池中电解质中的阴离子移向负极，阳离子移向正极，a 电极是正极，故 A 错误； B.金属锂可以和水溶液之间反应，电解质不是强电解质的水溶液，所以阴离子不能为 OH-，故 B错误； C.电池充电时是电解装置原理， 阴极上发生得电子的还原反应， 和负极反应互为逆反应， 电极
23、反应为：Li+nC+e-=LiCn，故 C 错误； D.充电时， 是电解装置原理， 溶液中阴离子移向阳极， 即从 b 极向 a 极迁移， 故 D正确。 故选 D。 4.【答案】B 【解析】解：根据图知，B电极上有氢气生成，则 B为电解池阴极，A 为阳极，a 为正 极、b 为负极，阴极电极反应式为 2H2O+2e-=2OH-+H2，阳极反应式为 2Cl-2e-=Cl2， A根据以上分析知，a 是正极、b是负极，故 A 错误； BA极区是阳极区、B 极区是阴极区，B电极反应式为 2H2O+2e-=2OH-+H2，有氢氧 根离子生成，所以 B极区电解液为 LiOH溶液，A极区电解质溶液为 LiCl
24、溶液，故 B 正确； CA电极上氯离子放电，电极反应式为 2Cl-2e-=Cl2，故 C 错误； D 阴极电极反应式为 2H2O+2e-=2OH-+H2， 所以有 0.1mol电子转移， 根据电子守恒知， 生成氢气 0.05mol，标准状况下体积为：0.05mol 22.4L/mol=1.12L，温度压强不知不能 计算气体体积，故 D 错误； 故选 B 根据图知，B 电极上有氢气生成，则 B 为电解池阴极，A为阳极，a 为正极、b 为负极， 阴极电极反应式为 2H2O+2e-=2OH-+H2，阳极反应式为 2Cl-2e-=Cl2，结合电荷守恒计 算 本题考查电解原理，为高频考点，明确各个电极上
25、发生的反应、各个区域电解质溶液成 分是解本题关键，会正确书写电极反应式，题目难度中等 5.【答案】C 【解析】解： A 放电时， 负极 LixC6失去电子得到 Li+，在原电池中， 阳离子移向正极， 则 Li+在电解质中由负极向正极迁移，故 A正确； B 放电时， 负极 LixC6失去电子产生 Li+， 电极反应式为 LixC6-xe-=xLi+C6， 故 B 正确； C 充电时， 石墨 （C6） 电极变成 LixC6， 电极反应式为： xLi+C6+xe-=LixC6， 则石墨 （C6） 电极增重的质量就是锂离子的质量，根据关系式： xLi+xe- 1mol 1mol 可知若转移 1mole
26、-，就增重 1molLi+，即 7g，故 C错误； D 放电时， 正极上 Co元素化合价降低， 电池的正极反应为： Li1-xCoO2+xLi+xe-=LiCoO2， 则锂元素的化合价没有改变，故 D 正确； 故选：C。 放电时的反应为 Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+C6，Co元素的化合价降低，Co得到电子，则 Li1-xCoO2为正极，LixC6为负极，LixC6失去电子得到 Li+，结合原电池中负极发生氧化 反应，正极发生还原反应，充电是放电的逆过程，据此解答 本题考查二次电池的充放电原理， 明确电池反应中元素的化合价变化及原电池的工作原 理即可解答，注意与氧化还原反应的结
27、合，在写电极反应式时注意装置中有自由移动的 Li+，C 选项考查学生的仔细程度，难度适中 6.【答案】C 【解析】解：A原电池工作时阳离子向正极移动，则放电时，Li+穿过固体薄膜进入到 水溶液电解质中，故 A 正确； B 正极发生还原反应， Li1-xMn2O4得电子被还原， 反应为 Li1-xMn2O4+xLi+xe-=LiMn2O4， 故 B 正确； C锂和水不接触，不存在锂和水的反应，故 C错误； Db 为原电池正极，充电时连接电源正极，为电解池的阳极，发生氧化反应，故 D正 确。 故选：C。 放电时，电池反应式为 xLi+Li1-xMn2O4 充电 放电 LiMn2O4，负极反应式为
28、xLi-xe-=xLi+，正极 反应式为 xLi+Li1-xMn2O4+xe-=LiMn2O4，充电时，阳极、阴极电极反应式与正极、负极 电极反应式正好相反，以此解答该题。 本题考查化学电源新型电池，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，明确各个电极上 发生的反应是解本题关键，知道正负极与阴阳极电极反应式之间的关系，难点是电极反 应式的书写。 7.【答案】B 【解析】解：A闭合 K1，断开 K2时，若将 Fe 电极和石墨电极互换，则 Fe 作阳极本 身失电子，氯离子不能放电生成氯气，故 A 错误； B 闭合 K1， 断开 K2时， 当 0.1 mol Li+从 A 极区迁移到 B 极区， 则理论
29、上转移 0.1 mol 电 子，又 Fe 极生成 OH-，应为电解池的阴极，发生反应为：2H2O+2e-=H2+2OH-，所以 Fe 电极上产生的氢气气体体积为0.1 2 22.4=1.12 L（标准状况下），故 B 正确； C取下锂离子电池充电，电极 A应与电源负极相连，为阴极，发生还原反应，电极上 发生的电极反应式为：3Li+3e-=3Li，故 C错误； D若开始时，断开 K1，闭合 K2，形成吸氧腐蚀原电池，一段时间后，石墨电极附近 显红色，则该电极反应为：O2+2H2O+4e-=4OH-，故 D错误； 故选：B。 当闭合 K1，断开 K2时，Fe 电极附近溶液先变红，说明 Fe 极生成
30、 OH-，应为电解池的 第! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 19 页 阴极，发生反应为：2H2O+2e-=H2+2OH-，石墨为电解池的阳极，发生：2Cl-2e-=Cl2， 则 A 为原电池的负极，电极反应式为 3Li-3e-=3Li+，B为原电池的正极，电极反应式为 Li4Ti5O12+3 Li+3e-=Li7Ti5O12，以此解答该题 本题考查了原电池及电解池工作原理，难度较大，能准确判断各电极的名称及电极反应 是解本题的关键，注意电极反应式的书写，为易错点 8.【答案】A 【解析】【分析】 本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、混合物分离方 法为解答的关
31、键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识的应用，题目难度 不大。 【解答】 由流程可知，铝溶解在氢氧化钠溶液中生成偏铝酸钠，LiMn2O4、碳粉不溶于水，过滤 分离出的偏铝酸钠溶液与过量二氧化碳发生反应 NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH） 3+NaHCO3，LiMn2O4在酸性环境下能被空气中的氧气氧化发生 4LiMn2O4+O2+4H+=4Li+8MnO2+2H2O，过滤分离出二氧化锰、C，滤液中含硫酸锂， 可能有过量的硫酸，滤液中加入碳酸钠生成碳酸锂，以此来解答。 A.氨水与 Al不反应，不能代替 NaOH，故 A错误； B.4LiMn2O4+O2+4H+=4Li+8Mn
32、O2+2H2O 中 Mn元素的化合价升高，则 LiMn2O4是还原 剂，故 B 正确； C.C 可与氧气反应生成气体，在空气中灼烧可除去 MnO2中的碳粉，故 C正确； D.正极材料（LiMn2O4、碳粉等涂覆在铝箔上）中回收金属资源，则可回收的金属元素 有 Mn、Li、Al，故 D正确。 故选 A。 9.【答案】C 【解析】解：A、用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质 Ni，发生还原反应，则 镀镍铁棒为阴极，连接原电池负极，碳棒为阳极，连接电源的正极，又由反应 FeS+2Li=Fe+Li2S 可知，Li被氧化，应为原电池的负极，FeS 被还原生成 Fe，为正极反 应，所以电极 X为 Fe
33、S，Y为 Li，故 A正确； B、电极 X为 FeS，为正极反应，反应式为 FeS+2Li+2e-=Fe+Li2S，故 B正确； C、镀镍铁棒与电源负极相连是电解池的阴极，电极反应 Ni2+2e-=Ni，电解过程中为平 衡 a、c中的电荷，a 中的 Na+和 c中的 Cl-分别通过阳离子膜和阴离子膜移向 b 中，这使 b 中 NaCl溶液的物质的量浓度不断增大，故 C错误； D、 若将图中阳离子膜去掉， 由于放电顺序 Cl-OH-， 则 Cl-移向阳极放电： 2Cl-2e-=Cl2， 电解反应总方程式会发生改变，故 D正确。 故选：C。 由反应 FeS+2Li=Fe+Li2S 可知，Li被氧化
34、，应为原电池的负极，FeS 被还原生成 Fe，为 正极反应，用该电池为电源电解含镍酸性废水并得到单质 Ni，则镀镍铁棒为阴极，发 生还原反应，连接原电池负极，碳棒为阳极，连接电源的正极，发生氧化反应，据此分 析解答。 本题考查了电解池原理的分析判断，主要是电解反应，电解产物判断，电解过程中溶液 酸碱性的分析应用，掌握基础是关键，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和应 用能力。 10.【答案】B 【解析】解：A、该电池的负极是金属锂，Li+透过膜除允许 Li+通过，不允许 H2O分子 通过，故 A错误； B负极上是金属锂失电子的氧化反应，电极反应式为：Li-e-=Li+，正极上是铁离子得 电
35、子的还原反应，即 Fe3+e-=Fe2+，两极反应相加，可得到总反应为 Li+Fe2+=Li+Fe3+， 故 B 正确； C钛电极是电池的正极，充电时，应该与外电源的正极相连，故 C错误； D放电时，正极上得电子的还原反应，即 Fe3+e-=Fe2+，S2O32-+Fe2+=Fe3+2SO42-中只 存在化合价升高的元素，没有化合价降低的元素，电荷不守恒，不符合氧化还原反应特 点，故 D 错误； 故选：B。 该电池的负极是金属锂，离子交换膜至于许离子经过，不允许分子经过，在负极上是金 属锂失电子的氧化反应， 电极反应式为： Li-e-=Li+， 正极上是铁离子得电子的还原反应， 即 Fe3+e
36、-=Fe2+，两极反应相加，可得到总反应，在二次电池充电时，原电池的负极和 电源的负极相连，原电池的正极和电源的负极相连，据此回答。 本题考查学生原电池和电解池的工作原理知识，属于综合知识的考查，题目难度中等。 11.【答案】B 【解析】解：A原电池中，电子由负极流向正极，根据图中电子流向可知：a为该电 池正极，b 为该电池负极，故 A错误； B原电池的负极电极反应式为 LixC6-xe-=6C+xLi+，充电时原电池的负极为电解池的阴 极、发生还原反应，所以电极反应式为 6C+xLi+xe-=LixC6，故 B正确； C原电池放电时，内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，所以放电时 L
37、i+ 通过阳膜向正极 a移动，故 C 错误； DLi的相对原子质量小于铅，转移等量电子时，消耗 Pb的质量大于 Li，所以锂离子 电池的比能量比铅蓄电池的高，故 D错误； 故选：B。 充电时为电解池：放电时为原电池，负极失电子、发生氧化反应，正极得电子、发生氧 化反应，内电路中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，外电路中电子由负极流向正 极； 充电时电池的正负极分别与外加电源的正负极相接， 此过程中， 原电池作为电解池， 正负极变成阳极和阴极，阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应，据此解答； 本题考查锂电池的组成和工作原理， 题目难度不大， 本题注意锂电池的组成和工作原理， 注意根据化合价的变化
38、判断正负极的反应。 12.【答案】D 【解析】解：A、充电时，阳极上发生失电子的氧化反应，电极反应式为： LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+，故 A错误； 第! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 19 页 B、电池工作时化学能转化为电能，涉及到 2种能量形式之间的转化，故 B 错误； C、充电时，阳极（左侧）生成锂离子，向阴极（右侧）移动，锂离子由左向右移动， 故 C 错误； D、 正极反应式为 Li1-xCoO2+xLi+xe-=LiCoO2， 所以放电时， 正极质量增加， 故 D正确； 故选：D。 由图可知，放电时 Li+由左向右移动，所以右边为正极，左边为负极，根据电
39、池反应式 知，负极反应式为 LixC6-xe-=C6+xLi+、正极反应式为 Li1-xCoO2+xLi+xe-=LiCoO2，充电 时，阴极、阳极反应式与负极、正极反应式正好相反，据此分析解答。 本题考查化学电源新型电池，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，难点是电极反 应式的书写，知道电解质中阴阳离子移动方向，题目难度中等，侧重于考查学生的分析 能力和对基础知识的应用能力。 13.【答案】B 【解析】解：A、充电时，阳极上 LiFePO4失电子，阴极上 Li+得电子，则充电时阴极反 应为 Li+e-=Li，故 A 错误； B、充电时，电池的负极上 Li+离子得电子生成 Li，所以动力电池
40、上标注“-”的电极应 与外接电源的负极相连，故 B 正确； C、放电时，电池内部阳离子向正极移动，则 Li+向正极移动，故 C 错误； D、放电时，是原电池的工作原理，正极反应为：FePO4+Li+e-=LiFePO4，则在正极上 是 FePO4得电子被还原，故 D 错误； 故选：B。 根据电池反应可知，放电时 LiFePO4电池负极反应为 Li-e-=Li+，正极反应为 FePO4+Li+e-=LiFePO4；充电时的阳极上 LiFePO4失电子，阴极上 Li+得电子，根据原电 池和电解池的工作原理来回答 本题考查化学电源新型电池知识，本题难度不大，注意根据电池反应书写电极反应式的 方法，以
41、及离子的定向移动问题 14.【答案】C 【解析】解：A、放电时，LiFePO4得电子发生还原反应为正极，充电时发生氧化反应 为阳极，故 A 错误； B、放电时，阳离子移向正极，充电是 Li+向阴极移动，故 B错误； C、放电时，LiFePO4得电子发生还原反应为正极，充电时发生氧化反应为阳极，电极 反应式为：LiFePO4-e-=FePO4+Li+，故 C 正确； D、金属 Li能够与硫酸反应，不可以用磷酸溶液作电解质，故 D 错误； 故选：C。 在 Li、LiFePO4电池放电时，负极上 Li失电子发生氧化反应，正极上 LiFePO4得电子发 生还原反应， 根据得失电子确定正负极， 根据反应
42、物、 生成物书写电极反应式， 放电时， 阳离子移向正极，金属 Li能够与磷酸反应，据此解答 本题考查了化学电源新型电池，熟悉元素化合价是解本题关键，根据图片中得失电子判 断正负极，再结合图片书写电极反应式，题目难度不大 15.【答案】B 【解析】【分析】 本题考查化学电源新型电池，为高频考点，侧重考查学生的分析能力，明确各个电极上 发生的反应是解本题关键，知道正负极与阴阳极电极反应式之间的关系，难点是电极反 应式的书写。 由图可知该电池充放电时的反应为：6Li+Fe2O33Li2O+2Fe，则放电时负极反应式 为 Li-e-=Li+，正极反应式为 Fe2O3+6Li+6e-=3Li2O+2Fe
43、，充电时，阳极、阴极电极反应 式与正极、负极电极反应式正好相反，以此解答该题。 【解答】 A放电时，负极的电极反应式为 Li-e-=Li+，故 A正确； B放电时，电子不能通过电解质，故 B 错误； C充电时，Fe 作为阳极失电子，电池逐渐摆脱磁铁吸引，故 C 正确； D充电时，阳极与正极相反，电极反应式为 2Fe+3Li2O-6e-=Fe2O3+6Li+，故 D正确。 故选：B。 16.【答案】C 【解析】解：A、镍钴锰的金属活泼性决定失电子的先后顺序，镍钴锰三元材料中 Ni 为主要活泼元素，放电时 Ni元素最先失去电子，故 A正确； B、根据锂离子移动方向得到 b是正极，a 是负极，原电池
44、中电子是从负极流向正极， 即放电时电子从 a电极由导线移向 b 电极，故 B 正确； C、放电时总反应为 LiAO2+nC=Li1-xAO2+LixCn（0x1），则此时负极上反应式为： LiAO2-xe-=Li1-xAO2+xLi+，故 C 错误； D、充电时转移 1mol 电子，理论上阴极材料质量增加 1molLi 的质量即 7g，故 D 正确。 故选：C。 镍钴锰的金属活泼性决定失电子的先后顺序，原电池中电子是从负极流向正极，根据锂 离子移动方向得到 b 是正极，a 是负极，放电时总反应为 LiAO2+nC=Li1-xAO2+LixCn（0 x1），在正极上是得电子的还原反应，即 Li1
45、-xAO2+xLi+xe-=LiAO2，充电时的两极 反应和放电时的两极反应正好相反，据此回答。 本题考查原电池与电解池工作原理，为高频考点，题目难度中等，侧重于学生的分析能 力的考查，明确原电池、电解池工作原理，注意掌握原电池的工作原理以及电极方程式 的书写方法。 17.【答案】B 【解析】【分析】 本题考查化合价，掌握化合价的特点是解答本题的关键，注意过氧键的氧化合价为-1， 题目难度不大。 根据已有的化合价的特点和规则解答本题，在化合物中，各元素正负化合价的代数和为 零，Li2Ti5O15含有过氧键（O-O），过氧键的氧化合价为-1，据此解答。 【解答】 Li2Ti5O15中 Ti的化合
46、价为+4，Li的化合价为+1 价，由化合价的代数和为 0可知，O元 第! !异常的公式结尾异常的公式结尾页，共 19 页 素的负价代数和为 22，过氧键的氧化合价为-1，设过氧键的数目为 x，则（x 2） 1+ （15-x 2） 2=22，解得 x=4， 故选 B。 18.【答案】D 【解析】解：A该电池可以反复充放电，属于二次电池，故 A 正确； B反应逆向进行时，反应物只有一种，故化合价既有升，又有降，所以既发生氧化反 应又发生还原反应，故 B正确； C电解质是为了传导 Li+，故必须保持稳定，还需要具有良好导电性，故 C正确； D放电时电池中阳离子应迁移至正极，故 D错误； 故选 D 该
47、电池可以反复充放电，属于二次电池，放电时，Li为负极，电解质是为了传导 Li+， 放电时电池中阳离子应迁移至正极，以此来解答 本题考查原电池，为高频考点，把握原电池的工作原理和氧化还原反应为解答的关键， 注意选项 C为解答的易错点，应考虑电池的实际应用，题目难度不大 19.【答案】B 【解析】【分析】 A、原电池中电子从负极流向正极； B、电解池中，电解质里的阳离子移向阴极； C、在电解池中，阳极上发生失电子的氧化反应，阴极上发生得电子的还原反应； D、根据放电时的电极反应结合电子转移和电极反应来回答。 本题考查学生电解池和原电池的工作原理以及电极反应式的书写和应用知识， 属于综合 知识的考查
48、，难度中等。 【解答】 锂离子电池的总反应为：Li1-xFePO4+LixC6 充电 放电 C6+LiFePO4，所以 LixC6锂原子失电子发 生氧化反应，所以 b 是负极，a 是正极。 A、放电时是原电池原理，电子从负极流向正极，b流向 a，电流流向与此相反，所以电 流从 a 极经负载后流向 b极，故 A 正确； B、充电时是电解池原理，Li+向阴极移动，阴极是和电源的负极相连的电极，所以向 b 极移动，故 B 错误； C、充电时是电解池原理，电源的正极和电池的正极相连，此时是电解池的阳极，发生 失电子的氧化反应，反应为：LiFePO4-xe-=Li1-xFePO4+xLi+，故 C正确； D、 放电时， 根据负极上发生失电子的氧化反应： LixC6-xe-=xLi+C6， 每转移 xmol 电子， 产生 1mol C6，故 D 正确。 故选 B。 20.【答案】B 【解析】解：A能量转化不止一只，阳能转化为电能，电能转化为化学能，可能还伴 随热量的产生，故 A 错误； B阳极失去电子，发生氧化反应，电极反应式为 2CO32-4e-=2CO2+O2，故 B 正确； C总反应为 CO2 电解 C+O2，若反应中转移 1mole-，不消耗 CO32-，故 C 错误； D当生成 12g碳材料时，生成 1molO2，Vm未
