（新）2022届考点42 锂电池（原卷版）.doc

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1、考点41 锂电池1（2018新课标）一种可充电锂-空气电池如图所示。当电池放电时，O2与Li+在多孔碳材料电极处生成Li2O2-x（x=0或1）。下列说法正确的是A放电时，多孔碳材料电极为负极B放电时，外电路电子由多孔碳材料电极流向锂电极C充电时，电解质溶液中Li+向多孔碳材料区迁移D充电时，电池总反应为Li2O2-x=2Li+（1）O22（2017课标）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（2x8）。下列说法错误的是A电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li+2e-=3Li2S4B电池工作

2、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，电池中的Li2S2量越多3（2016四川）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+ C6C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LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+Li+锂离子电池作为新型化学电源由于其比

3、能量高、携带储存方便，一直是世界各国电池企业研究热点，也一直是近几年高考关于二次电池考察的重点，由于其电池体系多样，题目有一定的难度，如何判断电极材料及书写电极反应式一直困扰着广大考生，现就锂离子电池的电极材料及方程式的书写方法总结如下：1、电极材料的判断：负极：锂以单质的形式：Li锂以原子形式镶嵌其中：LiAl、LiMnO2、LiC6、LiCo2等。正极：为其他不含锂的材料：S、Fe等。为含有锂的物质（LiMn2O4、Li0.35NiO2等）。2、解题方法：锂单质或镶嵌其中的物质作负极，另一含锂化合物作正极，电池工作时锂离子移向正极。电极方程式的书写：负极：锂单质放电正极：为其他不含锂的材料

4、（S、FeS）时，一般为这些物质得电子，然后和负极产生的锂离子结合生成新的物质。S+2e-+2Li+=Li2SFeS+2e-+2Li+=Li2S+Fe当正极为含锂的物质时（LiMn2O4、Li0.35NiO2），正极的锂看成是+1价的化合物，正极材料中的其他物质得到电子化合价降低，与负极产生的锂离子结合生成新的化合物：LiMn2O4+xe-+xLi+= Li1-xMn2O42Li0.35NiO2+e-+Li+=2 Li0.85NiO21、无水锂电池典例1（2018届湖北省宜昌市高三4月调研考试）锂-空气电池的工作原理如图所示。其中多孔电极材料选用纳米多孔金时， 该电池表现出良好的循环性能。电池

5、反应为： 2LiO2Li2O2。 下列说法错误A 该电池的电解液常用锂盐的有机溶液B 电池工作时，外电路中流过 0.01 mol 电子，负极材料减重 0.07gC 电池工作时，正极反应可能经过两个过程： Li+O2eLiO2 Li+LiO2eLi2O2D 电池充电时间越长，电池中 Li2O2越多典例2（2018届吉林市普通中学高中毕业班第三次调研测试）锂-空气电池是一种新型的二次电池，由于具有较高的比能量而成为未来电动汽车的希望。其放电时的工作原理如右图所示。下列说法正确的是A 该电池放电时，锂电极发生了还原反应B 放电时，Li向锂电极迁移C 电池中的电解液可以是有机电解液或稀盐酸等D 充电时

6、，电池阳极的反应式为Li2O2 2e2LiO22、一边是水溶液，一边是有机电解液典例3（2018年辽宁省葫芦岛市普通高中高三第二次模拟考试）新型锂-空气电池具有能量密度高的优点，可以用作新能源汽车的电源，其结构如图所示，其中固体电解质只允许Li+通过。下列说法正确的是A Li+穿过固体电解质向正极移动而得到LiOH溶液B 放电时，当外电路中有1 mol e转移时，水性电解液离子总数增加NAC 应用该电池电镀铜，阴极质量增加64 g，理论上将消耗11.2 L O2D 放电时，负极反应式：LieOHLiOH典例4（2018届山西省高三第一次模拟考试）正在研发的锂空气电池能量密度高、成本低，可作为未

7、来电动汽车的动力源，其工作原理如图。下列有关该电池的说法正确的是A 有机电解液可以换成水性电解液B 放电时，外电路通过2 mol 电子，消耗氧气11.2 LC 放电和充电时，Li+迁移方向相同D 电池充电时，在正极上发生的反应为4OH-4e-= O2+2H2O3、固体电解质典例5（2018年山东省聊城市高三一模）锂液态多硫电池具有能量密度高、储能成本低等优点，以熔融金属锂、熔融硫和多硫化锂Li2Sx(2x8)分别作两个电极的反应物，固体Al2O3 陶瓷(可传导Li+)为电解质，其反应原理如图所示。下列说法错误的是A 该电池比钠一液态多硫电池的比能量高B 放电时，内电路中Li+的移动方

8、向为从a 到bC Al2O3 的作用是导电、隔离电极反应物D 充电时，外电路中通过0.2mol 电子，阳极区单质硫的质量增加3.2g典例6（2018届广东省韶关市高三4月模拟考试二模）某手机电池采用了石墨烯电池，可充电5分钟，通话2小时。一种石墨烯锂硫电池(2Li+S8=Li2S8)工作原理示意图如图。下列有关该电池说法不正确的是A 金属锂是所有金属中比能量最高的电极材料B 充电时A电极为阴极，发生还原反应C 充电时B电极的反应:Li2S8-2e-=2Li+S8D 手机使用时电子从A电极经过手机电路版流向B电极，再经过电池电解质流回A电极4、熔融电解质典例7（陕西

9、省榆林市2018届高考模拟第一次测试）热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是A Ca为正极 B 放电过程中，Li+向负极移动C 每转移0.2mol电子,理论上生成20.7gPb D 电池工作一段时间后，正极质量增大典例8（2018届辽宁省重点高中协作校高三第三次模拟考试）锂碘电池的正极材料是聚2-乙烯吡啶(简写为P2VP)和I2的复合物，电解质是熔融薄膜状的碘化锂，正极的电极反应式为P2VP

10、·nI2+2e-+2Li+=P2VP·(n-1)I2+2LiI。下列说法正确的是A 该电池放电时，锂电极发生还原反应B 该电池发生的总反应为2Li+P2VP·nI2=P2VP·(n-1)I2+2LiIC P2VP和I2的复合物是绝缘体，不能导电D 该电池工作时，碘离子移向正极1（甘肃省临夏市临夏中学2018-2019学年高二下学期第一次月考）锂电池是一代新型高能电池，它以质量轻、能量高而受到了普遍重视，目前已研制成功多种锂电池。某种锂电池的总反应式是LiMnO2  LiMnO2。下列说法正确的是（ ）ALi是负极，电极反应为Lie-Li+ BL

11、i是正极，电极反应为Lie-Li-CMnO2是负极，电极反应为MnO2e-MnO2- DLi是负极，电极反应为Li2e-Li2+2电动汽车以锂电池提供动力，锂电池技术已经成为汽车研究的前沿科技某锂电池的电池反应为：xLi+Li3-xNiCoMnO6 Li3NiCoMnO6，下列说法正确的是A该电池的充、放电过程互为可逆反应B放电时，电池的负极反应为Li-e-=Li+C放电过程中，Li+向电池的负极移动D该电池可以采用醋酸、乙醇等作为电解质溶液3（河南省天一大联考2017届高中毕业班阶段性测试四）新型夹心层石墨烯锂硫二次电池的工作原理可表示为16Li+xS88Li2Sx，其放电时的工作原理如图所

12、示，下列有关该电池的说法正确的是A电池充电时X为电源负极B放电时，正极上可发生反应：2Li+Li2S4+2e-=2Li2S2C充电时，没生成1molS8转移0.2mol电子D离子交换膜只能通过阳离子，并防止电子通过4（北京市中国人民大学附属中学2019届高三考前热身练习）高能LiFePO4电池，多应用于公共交通。电池中间是聚合物的隔膜, 主要作用是在反应过程中只让Li+通过。结构如图所示。原理如下：(1-x)LiFePO4+xFePO4+LixCnLiFePO4+nC。下列说法不正确的是（ ）A放电时，正极电极反应式：xFePO4+xLi+xe-=xLiFePO4B放电时，电子由负极经导线、用

13、电器、导线到正极C充电时，阴极电极反应式：xLi+xe-+nC=LixCnD充电时，Li+向左移动5（湖南省长沙市雅礼中学2019届高三下学期一模理科综合）科学工作者研发了一种 SUNCAT的系统，借助锂循环可持续，合成其原理如图所示。下列说法不正确的是A过程I得到的Li3N的电子式为B过程生成W的反应为Li3N+3H2O=3LiOH+NH3C过程涉及的阳极反应为4OH-4e-=O2+2H2OD过程I、均为氧化还原反应6（河南省新乡市2019届高三第三次模拟测试）热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiClKCl混合物受热熔融后，电池即可

14、瞬间输出电能，此时硫酸铅电极处生成Pb。下列有关说法正确的是A输出电能时，外电路中的电子由硫酸铅电极流向钙电极B放电时电解质LiClKCl中的Li向钙电极区迁移C电池总反应为CaPbSO42LiClPbLi2SO4CaCl2D每转移0.2 mol电子，理论上消耗42.5 g LiCl7（山东省滨州市2019届高三第二次模拟）国内某科技研究小组首次提出一种新型的Li+电池体系，原理示意图如下。该体系正极采用含有I-、Li+的水溶液，负极采用固体有机聚合物，电解质溶液采用LiNO3溶液，聚合物阳离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开(已知I3-在水溶液中呈黄色)。下列有关判断正确的是A左图是

15、原电池工作原理图B放电时，Li+从右向左通过聚合物离子交换膜C放电时，正极区电解质溶液的颜色变深D充电时，阴极的电极反应式为：8（山东省临沂市2019年普通高考模拟考试二模）我国科学家发明了一种“可固氮”的锂-氮二次电池，将可传递Li+的醚类作电解质，电池的总反应为6Li+N22Li3N。下列说法正确的是A固氮时，锂电极发生还原反应B脱氮时，钌复合电极的电极反应：2Li3N-6e-=6Li+N2C固氮时，外电路中电子由钌复合电极流向锂电极D脱氮时，Li+向钌复合电极迁移9（四川省成都市2019届高三下学期第三次诊断性检测）已知某高能锂离子电池的总反应为：2Li+FeS= Fe +Li2S，电解

16、液为含LiPF6SO(CH3)2的有机溶液（Li+可自由通过）。某小组以该电池为电源电解废水并获得单质镍，工作原理如图所示。下列分析正确的是A该锂离子电池正极反应为FeS+2Li+2e-=Fe +Li2S BX与电池的Li电极相连C电解过程中c(BaC12)保持不变 D若去掉阳离子膜将左右两室合并，则X电极的反应不变10（河北省示范性高中2019届高三4月联考）一铜空气燃料电池是一种“高容量、低成本”的新型电池。该电池通过一种复杂的铜腐蚀“现象”“产生电力，其中放电过程为。下列说法不正确的是A通空气时，铜腐蚀表面产生B放电时，透过固体电解质向极移动C放电时，负极的电极反应式为D整个过程中，铜相

17、当于催化剂11（河南省洛阳市2019届高三第四次模拟考试）以石墨负极（C）、LiFePO4正极组成的锂离子电池的工作原理如图所示（实际上正负极材料是紧贴在锂离子导体膜两边的）。充放电时，Li+在正极材料上脱嵌或嵌入，随之在石墨中发生了LixC6生成与解离。下列说法正确的是A锂离子导电膜应有保护成品电池安全性的作用B该电池工作过程中Fe元素化合价没有发生变化C放电时，负极材料上的反应为6C+xLi+ xe- =LixC6D放电时，正极材料上的反应为LiFePO4 - xe- = Li1-xFePO4 + xLi+12（辽宁省葫芦岛协作校2019届高三下学期第二次模拟考试）一种新型的“电池的正极采

18、用含有的水溶液，负极采用固体有机聚合物用An， (Ali)n表示，电解质溶液采用溶液，聚合物离子交换膜作为隔膜将液态正极和固态负极分隔开(原理示意图如图)。已知含的溶液呈棕黄色，下列有关判断正确的是A图甲是原电池工作原理图，图乙是电池充电原理图B放电时，正极液态电解质溶液的颜色变浅C放电时，从右向左通过聚合物离子交换膜D放电时，负极的电极反应式为：13（安徽省淮北宿州2019届高三第二次模拟考试）一种新型锂离子电池的工作原理如图所示，其中a极区含有Li+、I-、I3-等离子的水溶液，电极b是一种固态有机聚合物。下列说法不正确的是A充电时，a极区I3-的浓度增大B充电时，电极b与外接电源的负极连

19、接C放电时，电极a可能发生反应I3-+2e-= 3I-D放电时，外电路中每转移0. 1mol电子，电极b增重0.7g14（福建省南平市2019届普通高中毕业班第二次综合质量检查）国内最新研究，实现CO2的固定和储能的多功能电化学反应装置，如图所示。该装置充放电过程并不完全可逆，即充电过程C不参与反应。放电过程反应方程式为：4Li+3CO2=2Li2CO3+C，下列叙述正确的是A放电过程正极反应式为4Li+3CO2+4e=2Li2CO3+CB若放电过程转移电子物质的量为0.2mol，理论上可以固定C的质量为1.2gC充电过程B电极为阴极，发生氧化反应D可用 LiClO4水溶液代替LiClO4-D

20、MSO15（四川省成都市第七中学2019届高三三诊模拟考试）用Li和石墨的复合材料以及纳米Fe2O3材料作电极的锂离子电池，在循环充放电过程中可实现对磁性的可逆调控(如图)。下列有关说法一定错误的是A该电池的电解质溶液可以是硫酸溶液B放电时，总反应式是6Li+Fe2O3=3Li2O+2FeC充电时，阳极的电极反应是2Fe+3Li2O-6e-= Fe2O3+6Li+D充放电过程中，电池可在被磁铁不吸引和吸引之间循环调控16（湖南省怀化市2019届高三4月第二次模拟考试）锂锰电池结构如图所示，其中电解质溶于混合有机溶剂中，通过电解质迁移入晶格中生成。下列有关说法正确的是A外电路电流方向：ab B电池正极反应式为：C可以用水代替电池中的混合有机溶剂 D用该电池给铅蓄电池充电，a极与Pb电极相连17（广东省惠州市2019届高三4月模拟考试）一种特殊的热激活电池示意图如下。该电池总反应为：PbSO4(s)+2LiCl+Ca(s)= CaCl2(s)+ Li2SO4+Pb(s) ，下列说法不正确的是ACa电极发生氧化反应B负极的电极反应：Ca(s)+2Cl2e= CaCl2(s)C可用 LiCl 和 KCl 水溶液代替无水 LiClKClD当无水LiClKCl混合物受热熔融后电池才能工作