可充电电池和燃料电池.doc

电化学
1、已知金属活动相差越大，形成原电池时越容易放电。请根据如图装置，回答下列问题：
（1）各装置名称是：A池________，B池______。
写出电极上发生的反应：①_____________，
③____ 电池具有能量密度大、电压高的特性。锂离子电池放电时的电极反应式为：
负极反应：C6Li－xe-＝C6Li1－x＋xLi+（C6Li表示锂原子嵌入石墨形成的复合材料）
正极反应：Li1－xMO2＋xLi+＋xe-＝LiMO2（LiMO2表示含锂的过渡金属氧化物）
下列有关说法正确的是（ ）
A. 锂离子电池充电时电池反应为C6Li＋Li1－xMO2＝LiMO2＋C6Li1－x
B. 电池反应中锂、锌、银、铅各失1mol电子，金属锂所消耗的质量最小
C. 锂离子电池放电时电池内部Li＋向负极移动
D. 锂离子电池充电时阴极反应为C6Li1－x＋xLi＋＋xe—＝C6Li
解析：将放电的两电极反应式在电子守恒的基础上相加即得放电时的总反应式：C6Li＋Li1－xMO2＝LiMO2＋C6Li1－x，充电时的总反应式应为放电总反应式的逆反应，故A错误；在锂、锌、银、铅金属中，锂的摩尔质量最小，所以各失去1mol电子，消耗金属锂的质量最小，B正确。电池工作时，阴离子向负极移动，阳离子向正极移动，C错误。充电时的阴极反应与放电时的负极反应互为逆反应，故D正确。本题应选BD。
点评：本题以锂离子电池为背景材料，全面考查了蓄电池的反应原理、电极反应、离子流向等知识，要求考生能将所学知识灵活迁移运用。
5．可充电电池考点的综合应用
例5、铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO42－2PbSO4＋2H2O
请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：
⑴放电时：正极的电极反应式是 ；
电解液中H2SO4的浓度将变 ；当外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加 g。
⑵在完全放电耗尽PbO2和Pb时，若按右图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成 、B电极上生成 ，此时铅蓄电池的正负极的极性将 。
解析：⑴根据总反应式中化合价的升降，可判断出两极，从而写出它的两电极反应：负极：Pb＋SO42－－2e-=PbSO4，正极：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－＝PbSO4＋2H2O。根据总反应式H2SO4的浓度会不断减小，所以应定期补充H2SO4。根据负极反应：Pb＋SO42－－2e-=PbSO4，可知，每转移2 mol电子，负极板增加1mol的质量，因为负极板由Pb变为PbSO4，故外电路通过1mol电子时，理论上负极板的质量增加48g。
⑵当外加电源后，铅蓄电池变成了电解池，A极为阴极，电极反应式为：
PbSO4+2e-=Pb＋SO42－，B极为阳极，电极反应式为：PbSO4＋2H2O－2e－＝PbO2＋4H＋＋SO42－。这样，A电极上生成Pb，B电极上生成PbO2，此时铅蓄电池的正负极的极性将对换。
答案：⑴PbO2＋2e－＋4H＋＋SO42－＝PbSO4＋2H2O 小 48
⑵Pb