内容正文:
——原电池工作原理及其应用
【专题训练】
1.LiFePO4电池具有稳定性高、安全、环境友好等优点,可用于电动汽车。电池反应为FePO4+LiLiFePO4,电池的正极材料是LiFePO4,负极材料是石墨和锂,含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池的说法正确的是( )
A.放电时电池正极反应为FePO4+Li++e-===LiFePO4
B.放电时电池内部Li+向负极移动
C.充电过程中,电池正极材料的质量增加
D.可加入硫酸以提高电解质的导电性
解析:选A。当其为原电池时,负极材料为石墨和锂,锂失去电子,正极得到电子,电极反应为FePO4+Li++e-===LiFePO4,故A正确;放电时阳离子向正极移动,故B错误;充电过程为电解池,阳极反应为LiFePO4-e-===FePO4+Li+,电池的正极材料质量减少,故C错误;因为锂可以和硫酸反应,则电解质中不能加入硫酸,故D错误。
2.我国科学家研制出的新型铝锂—石墨烯电池具有耐热、抗冻等优良特性,有广泛的应用前景。电池反应原理为AlLi+C6(PF6)。下列说法正确的是( )
Al+C6+Li++PF
A.放电时外电路中电子向铝锂电极移动
B.放电时正极反应为C6(PF6)+e-===C6+PF
C.充电时,应将石墨烯电极与电源负极相连
D.充电时,若电路中转移1 mol电子,则阴极质量增加9 g
解析:选B。放电时,铝锂电极为负极,石墨电极为正极,放电时外电路中电子向石墨电极移动,A项错误;B项放电时正极反应式书写正确;充电时,应将石墨烯电极与电源正极相连,C项错误;充电时,阴极反应为Al+Li++e-===AlLi,若电路中转移1 mol电子,则阴极质量增加7 g,D项错误。
3.(2019·高考全国卷Ⅲ)为提升电池循环效率和稳定性,科学家近期利用三维多孔海绵状Zn(3DZn)可以高效沉积ZnO的特点,设计了采用强碱性电解质的3DZn—NiOOH二次电池,结构如图所示。电池反应为Zn(s)+2NiOOH(s)+H2O(l)ZnO(s)+2Ni(OH)2(s)。
下列说法错误的是( )
A.三维多孔海绵状Zn具有较高的表面积,所沉积的ZnO分散度高
B.充电时阳极反应为Ni(OH)2(s)+OH-(aq)-e-===NiOOH(s)+H2O(l)
C.放电时负极反应为Zn(s)+2OH-