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1.【2017新课标3卷】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:16Li+xS8=8Li2Sx(2≤x≤8)。下列说法错误的是
A.电池工作时,正极可发生反应:2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4
B.电池工作时,外电路中流过0.02 mol电子,负极材料减重0.14 g
C.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
【答案】D
【点睛】考查二次电池的使用,涉及原电池工作原理,原电池工作时负极发生氧化反应,正极发生还原反应,而电池充电时,原来的负极连接电源的负极为电解池的阴极,发生还原反应,而原来的正极连接电源的正极为电解池的阳极发生氧化反应,解题是通过结合反应原理,根据元素化合价的变化,判断放电时正负极发生的反应,再结合电解质书写电极反应方程式。
2.【2016四川卷】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(x<1)。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-=Li1-xCoO2+Li+
【答案】C
【解析】A、放电时,阳离子向正极移动,故正确;B、放电时,负极失去电子,故正确;C、充电时,若转移1mol电子,则石墨电极上溶解1/xmol C6,电极质量减少,故错误;D、充电时阳极失去电子,为原电池的正极的逆反应,故正确。
3.【2016年高考新课标Ⅲ卷】锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源,电池的电解质溶液为KOH溶液,反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)42-。下列说法正确的是( )
A.充电时,电解质溶液中K+向阳极移动
B.充电时,电解质溶液中c(OH-)逐渐减小
C.放电时,负极反应为:Zn+4OH–-2e–===Zn (OH)42-
D.放电时,电路中通过2mol电子,消耗氧气22.4L(标准状况)
【答案】C
【解析】A、充电时阳离子向阴极移动,故错误;B、放电时总反应为:2Zn+O2+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4,则充电时生成氢氧化钾,溶液中的氢氧根离子浓度增大,故错误;C、放电时,锌在负极失去电子,故正确;D、标准状况下22.4L氧气的物质的量为1摩尔,对应转移4摩尔电子,故错误。
【点睛】本题考查原电池的工作原理和电解池工作原理,这是两个装置的重点,也是新电池的考查点,需要熟记,同时考查对知识的灵活运用;电极反应式的书写是电化学中必考的一项内容,一般先写出还原剂(氧化剂)和氧化产物(还原产物),然后标出电子转移的数目,最后根据原子守恒和电荷守恒完成缺项部分和配平反应方程式,作为原电池,正极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-,负极电极反应式为:Zn+4OH--2e-=Zn(OH)42-;充电是电解池,阳离子在阴极上放电,阴离子在阳极上放电,即阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动,对可充电池来说,充电时原电池的正极接电源正极,原电池的负极接电源的负极,不能接反,否则发生危险或电极互换,电极反应式是原电池电极反应式的逆过程;涉及到气体体积,首先看一下有没有标准状况,如果有,进行计算,如果