1、专题提升训练(三)新型化学电源(建议用时30分钟)1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 Li1xCoO2LixC6=LiCoO2C6(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 LixC6xe=xLiC6C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 LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi【解析】选 C。A.原电池中阳离子由负极向正极迁移，正确；B.放电时，负极发生氧化反应，电极反应式为 LixC6xe=xLiC6，正确；C.充电时，若转移 1 mol电
2、子，石墨电极质量将增重 7 g，错误；D.充电时阳极发生氧化反应，电极反应式为 LiCoO2xe=Li1xCoO2xLi，正确。2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：2Li2S62Li2e=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【解析】选 D。原电池工作时，正极发生一系列得电子的还原反应，即：
3、Li2S8Li2S6Li2S4Li2S2，其中可能有 2Li2S62Li2e=3Li2S4，A 项正确；该电池工作时，每转移 0.02 mol 电子，负极有 0.02 mol Li(质量为 0.14 g)被氧化为 Li，则负极质量减重 0.14 g，B 项正确；石墨烯能导电，利用石墨烯作电极，可提高电极 a 的导电性，C 项正确；充电过程中，Li2S2 的量逐渐减少，当电池充满电时，相当于达到平衡状态，电池中 Li2S2 的量趋于不变，故不是电池充电时间越长，电池中 Li2S2 的量越多，D 项错误。3.为体现节能减排的理念，中国研制出了新型固态氧化物燃料电池(SOFC)，该电池的工作原理如图
4、所示。下列说法正确的是()A电子从 b 极经导线流向 a 极B正极的电极反应式为 O24e2H2O=4OHC还可以选用 NaOH 固体作固态电解质D若反应中转移 1 mol 电子，则生成 22.4 L(标准状况)CO2【解析】选 A。燃料电池通入氧气的电极为正极，则 a 为正极，电子从 b 极经导线流向 a 极，故 A 正确；介质为固态电解质，不存在水溶液，则正极的电极反应式为 O24e=2O2，故 B 错误；CO2 能与 NaOH 反应生成 Na2CO3，则不可选用 NaOH 固体作固态电解质，故 C 错误；若反应中转移 1 mol 电子，参加反应的氧气为 0.25 mol，生成 CO2 为
5、 0.5 mol，体积为 11.2 L(标准状况)，故 D 错误。4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，装置原理如图所示，其 中 固 体 薄 膜 只 允 许 Li 通 过。锂 离 子 电 池 的 总 反 应 为 xLi Li1 xMn2O4LiMn2O4。下列有关说法错误的是()A.放电时，Li穿过固体薄膜进入水溶液电解质中B放电时，正极反应为 Li1xMn2O4xLixe=LiMn2O4C充电时，电极 b 为阳极，发生氧化反应D该电池的缺点是存在副反应 2Li2H2O=2LiOHH2【解析】选 D。Li 为活泼金属，放电时，发生氧化反应，故电极 a 为负极，阳离子从负极移向
6、正极，即 Li穿过固体薄膜进入水溶液电解质中，然后移向电极 b，A、B 项正确；充电时，电池正极接电源正极，发生氧化反应，是阳极，C 项正确；由于固体薄膜只允许 Li通过，水不能与 Li 接触，故不存在 Li 与水的反应，D 项错误。5.二氧化硫-空气质子交换膜燃料电池将化学能转变成电能的同时，实现了制硫酸、发电、环保三位一体的结合，其原理如图所示。下列说法错误的是()A负极的电极反应式为 SO22H2O2e=SO244HB总反应式为 2SO2O22H2O=2H2SO4C质子的移动方向为从电极 B 到电极 ADSO2 气流速率的大小可能影响电池的电动势【解析】选 C。该电池的总反应原理：2SO
7、2O22H2O=2H2SO4，B 项正确；SO2 在负极上发生氧化反应，A 项正确；放电时，H向正极移动，即从电极 A 到电极 B，C 项错误；SO2 通入速率可能会影响电池电动势，D 项正确。6曾经位列十大创新技术的碳呼吸电池原理如图所示，则下列有关说法正确的是()A.该装置将电能转变为化学能B正极的电极反应为 2CO22e=C2O24C每生成 1 mol Al2(C2O4)3，有 12 mol 电子流过负载D随着反应进行，草酸盐浓度不断变小【解析】选 B。A 项，该装置属于原电池，将化学能转化为电能，错误；B 项，原电池正极上发生得电子的还原反应，结合电池原理图可得正极反应式为 2CO22e=C2O24，正确；C 项，每生成 1 mol Al2(C2O4)3，负极有 2 mol Al 失去电子，共失去 6 mol 电子，所以有 6 mol 电子流过负载，错误；D 项，根据正负极反应情况可得电池总反应为 2Al6CO2=Al2(C2O4)3，所以反应过程中不消耗草酸盐，错误。