11二次電池解題模型(原卷版+解析)

二次電池解題模型二次電池是指當一個化學反應轉(zhuǎn)化為電能之后，還可以用電能使化學體系修復，然后再利用化學反應轉(zhuǎn)化為電能，又稱為充電電池或蓄電池。充電電池的充放電循環(huán)可達數(shù)千次到上萬次，故其相對干電池而言更經(jīng)濟實用。市場上主要充電電池有鎳氫電池、鎳鎘電池、鉛酸(或鉛蓄)電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池等。第一步：讀題(1)逐字逐句讀，挖掘關(guān)鍵字，排除無效信息，找到對解題有價值的信息，并作標記。第一步：確定裝置類型放電為原電池，充電為電解池。第二步：判斷電極名稱放電時的正極為充電時間陽極，放電時的負極為充電時的陰極。第三步：寫出電極反應放電時的正極反應顛倒過來為充電時的陽極反應；放電時的負極反應顛倒過來為充電時的陰極反應。第四步：分析離子移動由生成一極向消耗一極移動；區(qū)域【例1】(2023·河北省邯鄲市高三摸底聯(lián)考)鈦酸鋰電池由于具有體積小、重量輕、能量密度高、安全穩(wěn)定、綠色環(huán)保等特點，在通信電源領(lǐng)域具有非常廣泛的應用前景。其工作原理如圖所示，下列說法正確的是()A．放電時，移向N極B．充電時，M極接外電源的負極C．充電時，N極的電極反應式：D．用該電池電解精煉銅，當M、N兩極質(zhì)量變化差為時，理論上可生成精銅【答案】C【分析】【解析】A項，，N極為負極，吸引陰離子，所以Li+移向M極，A錯誤；B項，充電時M極為正極，充電時為陽極，與電源正極相連，B錯誤；C項，充電時，N極為陰極，發(fā)生還原反應，故電極反應式為，C正確；D項，放電時，M極質(zhì)量減少的量為Lie-，N極增加的量為Li~e-，當兩級的質(zhì)量差為14g時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1mol，當精煉銅時，電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)等于陰極增重時電子轉(zhuǎn)移數(shù)，而陰極增重的質(zhì)量為銅，銅與電子之間的關(guān)系為Cu~2e-，所以增重的質(zhì)量為32g?！纠?】(2022?全國乙卷)電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應用前景。近年來科學家研究了一種光照充電Li-O2電池(如圖所示)。光照時，光催化電極產(chǎn)生電子(e-)和空穴(h+)，驅(qū)動陰極反應(Li++e-=Li+)和陽極反應(Li2O2+2h+=2Li++O2)對電池進行充電。下列敘述錯誤的是()A．充電時，電池的總反應Li2O2=2Li+O2B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)C．放電時，Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移D．放電時，正極發(fā)生反應O2+2Li++2e-=Li2O2【答案】C【解析】充電時光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應(Li++e-=Li+)和陽極反應(Li2O2+2h+=2Li++O2)，則充電時總反應為Li2O2=2Li+O2，結(jié)合圖示，充電時金屬Li電極為陰極，光催化電極為陽極；則放電時金屬Li電極為負極，光催化電極為正極。A項，光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應和陽極反應對電池進行充電，結(jié)合陰極反應和陽極反應，充電時電池的總反應為Li2O2=2Li+O2，A正確；充電時，光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應與電子有關(guān)，陽極反應與空穴有關(guān)，故充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，B正確；C項，放電時，金屬Li電極為負極，光催化電極為正極，Li+從負極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯誤；D項，放電時總反應為2Li+O2=Li2O2，正極反應為O2+2Li++2e-=Li2O2，D正確；故選C。最常見的二次電池是鉛蓄電池，它由兩組柵狀極板交替排列而成，正極板上覆蓋有PbO2，負極板上覆蓋有Pb，電解質(zhì)是H2SO4溶液，總反應為Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(放電),\s\do4(===))),\s\do7(充電))2PbSO4(s)＋2H2O(l)：1．(2022?廣東選擇性考試，16改編)科學家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設(shè)備(如圖)。充電時電極a的反應為：NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3。下列說法正確的是()A．充電時電極b是陰極B．放電時NaCl溶液的減小C．放電時NaCl溶液的濃度增大D．每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g2．(2022?遼寧省選擇性考試)某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是()A．放電時負極反應：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+B．放電時Cl-透過多孔活性炭電極向CCl4中遷移C．放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上CCl4吸收0.5molCl2D．充電過程中，NaCl溶液濃度增大3．(2021?浙江1月選考)鎳鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下(L為小燈泡，K1、K2為開關(guān)，a、b為直流電源的兩極)。下列說法不正確的是()A．斷開K2、合上K1，鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學能→電能B．斷開K1、合上K2，電極A為陰極，發(fā)生還原反應C．電極B發(fā)生氧化反應過程中，溶液中KOH濃度不變D．鎳鎘二次電池的總反應式：Cd+2NiOOH+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)24．(2020?新課標Ⅰ卷)科學家近年發(fā)明了一種新型Zn?CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如圖，電極為金屬鋅和選擇性催化材料，放電時，溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等，為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯誤的是()A．放電時，負極反應為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42+B．放電時，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2molC．充電時，電池總反應為2Zn(OH)42+=2Zn+O2↑+4OH-+2H2OD．充電時，正極溶液中OH?濃度升高5．高電壓水系鋅—有機混合液流電池的裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A.充電時，中性電解質(zhì)NaCl的濃度增大B.放電時，負極反應式為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)C.充電時，1molFQH2轉(zhuǎn)化為FQ轉(zhuǎn)移2mol電子D.放電時，正極區(qū)溶液的pH增大6．(2023屆·河南省洛陽市第一高級中學高三模擬)磷酸鐵鋰電池在充放電過程中表現(xiàn)出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性，具有較長的循環(huán)壽命，放電時的反應為：LixC6+Li1-xFeO4=6C+LiFePO4，某磷酸鐵鋰電池的切面如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．放電時，Li+脫離石墨，經(jīng)電解質(zhì)嵌入正極B．充電時的陽極反應為LiFePO4-xe-=Li1-xFeO4+xLi+C．充電時電子從電源經(jīng)鋁箔流入正極材料D．若初始兩電極質(zhì)量相等，放電過程中當轉(zhuǎn)移NA個電子時，兩電極的質(zhì)量差為28g7．(2023屆·廣東省惠州市(惠陽中山、龍門、仲愷中學)高三三校聯(lián)考)某公司推出一款鐵—空氣燃料電池，成本僅為鋰電池的，其裝置放電時的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．放電時，M為正極B．放電一段時間，KOH溶液濃度不變C．充電時，N極的電極反應式中包括：2O3+H2O+D．放電時，K+從M移向N8．(2023屆·湖北省九師聯(lián)盟高三開學考試)如圖所示是一種可實現(xiàn)氫氣循環(huán)利用的新型電池的放電工作原理。下列說法正確的是()A．放電時，M電極的電勢低于N電極B．充電過程中Na+由右池通過交換膜向左池移動C．放電時，N極電極反應式為H2+2OH――2e－=2H2OD．若用鉛蓄電池作為電源充電M電極連接鉛蓄電池的鉛電極9．(2023屆·河南省TOP二十名校高三摸底考試)劉天驃教授團隊開發(fā)出一種鋅－二茂鐵氧化還原雙極性儲能材料，應用于pH中性水系液流電池，將水系有機液流電池的性能推進到了一個新的高度。下列說法正確的是()A．放電時，電極A作負極B．放電時，Zn2+穿過離子交換膜向電極電極B遷移C．充電時，陰極的電極反應為Zn2++2e-=ZnD．充電時，1molZn2+過膜時，有2mol二茂鐵被還原10．(2023·湖南省部分教育聯(lián)盟高三模擬考試)我國科學家正在研究一種可充電Na－Zn雙離子電池體系(如圖)。下列說法不正確的是()A．閉合K1時，鋅電極為電池負極B．閉合K2時，裝置中的電能轉(zhuǎn)化為化學能C．放電時，每轉(zhuǎn)移0.2mol電子，負極區(qū)電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加6.5gD．充電時，陽極反應式為Na0.6MnO2-xe-=Na0.6-xMnO2+xNa+11．(2022·廣東省六校高三第六次聯(lián)考)一種高達94.2%能效的可充電鋁胺電池工作原理如圖所示，用Ph表示苯基，三苯基胺(Ph3N)失去一個電子后形成的Ph3N?+結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定。下列說法不正確的是()A．與鋰電池比，鋁電池比能量略低，但鋁含量豐富價格低廉B．放電時，負極的電極反應式為Al-3e-+7AlCl4-=4Al2Cl7-C．充電時，AlCl4-向鋁電極移動D．理論上每生成1molPh3N，外電路通過1mol電子二次電池解題模型二次電池是指當一個化學反應轉(zhuǎn)化為電能之后，還可以用電能使化學體系修復，然后再利用化學反應轉(zhuǎn)化為電能，又稱為充電電池或蓄電池。充電電池的充放電循環(huán)可達數(shù)千次到上萬次，故其相對干電池而言更經(jīng)濟實用。市場上主要充電電池有鎳氫電池、鎳鎘電池、鉛酸(或鉛蓄)電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池等。第一步：讀題(1)逐字逐句讀，挖掘關(guān)鍵字，排除無效信息，找到對解題有價值的信息，并作標記。第一步：確定裝置類型放電為原電池，充電為電解池。第二步：判斷電極名稱放電時的正極為充電時間陽極，放電時的負極為充電時的陰極。第三步：寫出電極反應放電時的正極反應顛倒過來為充電時的陽極反應；放電時的負極反應顛倒過來為充電時的陰極反應。第四步：分析離子移動由生成一極向消耗一極移動；區(qū)域【例1】(2023·河北省邯鄲市高三摸底聯(lián)考)鈦酸鋰電池由于具有體積小、重量輕、能量密度高、安全穩(wěn)定、綠色環(huán)保等特點，在通信電源領(lǐng)域具有非常廣泛的應用前景。其工作原理如圖所示，下列說法正確的是()A．放電時，移向N極B．充電時，M極接外電源的負極C．充電時，N極的電極反應式：D．用該電池電解精煉銅，當M、N兩極質(zhì)量變化差為時，理論上可生成精銅【答案】C【分析】【解析】A項，，N極為負極，吸引陰離子，所以Li+移向M極，A錯誤；B項，充電時M極為正極，充電時為陽極，與電源正極相連，B錯誤；C項，充電時，N極為陰極，發(fā)生還原反應，故電極反應式為，C正確；D項，放電時，M極質(zhì)量減少的量為Lie-，N極增加的量為Li~e-，當兩級的質(zhì)量差為14g時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為1mol，當精煉銅時，電池轉(zhuǎn)移的電子數(shù)等于陰極增重時電子轉(zhuǎn)移數(shù)，而陰極增重的質(zhì)量為銅，銅與電子之間的關(guān)系為Cu~2e-，所以增重的質(zhì)量為32g。【例2】(2022?全國乙卷)電池比能量高，在汽車、航天等領(lǐng)域具有良好的應用前景。近年來科學家研究了一種光照充電Li-O2電池(如圖所示)。光照時，光催化電極產(chǎn)生電子(e-)和空穴(h+)，驅(qū)動陰極反應(Li++e-=Li+)和陽極反應(Li2O2+2h+=2Li++O2)對電池進行充電。下列敘述錯誤的是()A．充電時，電池的總反應Li2O2=2Li+O2B．充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)C．放電時，Li+從正極穿過離子交換膜向負極遷移D．放電時，正極發(fā)生反應O2+2Li++2e-=Li2O2【答案】C【解析】充電時光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應(Li++e-=Li+)和陽極反應(Li2O2+2h+=2Li++O2)，則充電時總反應為Li2O2=2Li+O2，結(jié)合圖示，充電時金屬Li電極為陰極，光催化電極為陽極；則放電時金屬Li電極為負極，光催化電極為正極。A項，光照時，光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，驅(qū)動陰極反應和陽極反應對電池進行充電，結(jié)合陰極反應和陽極反應，充電時電池的總反應為Li2O2=2Li+O2，A正確；充電時，光照光催化電極產(chǎn)生電子和空穴，陰極反應與電子有關(guān)，陽極反應與空穴有關(guān)，故充電效率與光照產(chǎn)生的電子和空穴量有關(guān)，B正確；C項，放電時，金屬Li電極為負極，光催化電極為正極，Li+從負極穿過離子交換膜向正極遷移，C錯誤；D項，放電時總反應為2Li+O2=Li2O2，正極反應為O2+2Li++2e-=Li2O2，D正確；故選C。最常見的二次電池是鉛蓄電池，它由兩組柵狀極板交替排列而成，正極板上覆蓋有PbO2，負極板上覆蓋有Pb，電解質(zhì)是H2SO4溶液，總反應為Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(放電),\s\do4(===))),\s\do7(充電))2PbSO4(s)＋2H2O(l)：1．(2022?廣東選擇性考試，16改編)科學家基于Cl2易溶于CCl4的性質(zhì)，發(fā)展了一種無需離子交換膜的新型氯流電池，可作儲能設(shè)備(如圖)。充電時電極a的反應為：NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3。下列說法正確的是()A．充電時電極b是陰極B．放電時NaCl溶液的減小C．放電時NaCl溶液的濃度增大D．每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g【答案】C【解析】A項，由充電時電極a的反應可知，充電時電極a發(fā)生還原反應，所以電極a是陰極，則電極b是陽極，故A錯誤；B項，放電時電極反應和充電時相反，則由放電時電極a的反應為Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+可知，NaCl溶液的pH不變，故B錯誤；C項，放電時負極反應為Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，正極反應為Cl2+2e-=2Cl-，反應后Na+和Cl-濃度都增大，則放電時NaCl溶液的濃度增大，故C正確；D項，充電時陽極反應為2Cl--2e-=Cl2↑，陰極反應為NaTi2(PO4)3+2Na++2e-=Na3Ti2(PO4)3，由得失電子守恒可知，每生成1molCl2，電極a質(zhì)量理論上增加23g/mol2mol=46g，故D錯誤；故選C。2．(2022?遼寧省選擇性考試)某儲能電池原理如圖。下列說法正確的是()A．放電時負極反應：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+B．放電時Cl-透過多孔活性炭電極向CCl4中遷移C．放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，理論上CCl4吸收0.5molCl2D．充電過程中，NaCl溶液濃度增大【答案】A【解析】放電時負極反應：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，正極反應：Cl2+2e-=2Cl-，消耗氯氣，放電時，陰離子移向負極，充電時陽極：2Cl--2e-=Cl2，由此解析。A項，放電時負極失電子，發(fā)生氧化反應，電極反應：Na3Ti2(PO4)3-2e-=NaTi2(PO4)3+2Na+，故A正確；B項，放電時，陰離子移向負極，放電時Cl-透過多孔活性炭電極向NaCl中遷移，故B錯誤；C項，放電時每轉(zhuǎn)移1mol電子，正極：Cl2+2e-=2Cl-，理論上CCl4釋放0.5molCl2，故C錯誤；D項，充電過程中，陽極：2Cl--2e-=Cl2，消耗氯離子，NaCl溶液濃度減小，故D錯誤；故選A。3．(2021?浙江1月選考)鎳鎘電池是二次電池，其工作原理示意圖如下(L為小燈泡，K1、K2為開關(guān)，a、b為直流電源的兩極)。下列說法不正確的是()A．斷開K2、合上K1，鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學能→電能B．斷開K1、合上K2，電極A為陰極，發(fā)生還原反應C．電極B發(fā)生氧化反應過程中，溶液中KOH濃度不變D．鎳鎘二次電池的總反應式：Cd+2NiOOH+2H2OCa(OH)2+2Ni(OH)2【答案】C【解析】根據(jù)圖示，電極A充電時為陰極，則放電時電極A為負極，負極上Cd失電子發(fā)生氧化反應生成Cd(OH)2，負極反應式為Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2，電極B充電時為陽極，則放電時電極B為正極，正極上NiOOH得電子發(fā)生還原反應生成Ni(OH)2，正極反應式為2NiOOH+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-，放電時總反應為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2。A項，斷開K2、合上K1，為放電過程，鎳鎘電池能量轉(zhuǎn)化形式：化學能→電能，A正確；B項，斷開K1、合上K2，為充電過程，電極A與直流電源的負極相連，電極A為陰極，發(fā)生還原反應，電極反應式為Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，B正確；C項，電極B發(fā)生氧化反應的電極反應式為2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+2H2O，則電極A發(fā)生還原反應的電極反應式為Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-，此時為充電過程，總反應為Cd(OH)2+2Ni(OH)2Cd+2NiOOH+2H2O，溶液中KOH濃度減小，C錯誤；D項，根據(jù)分析，放電時總反應為Cd+2NiOOH+2H2O=Cd(OH)2+2Ni(OH)2，則鎳鎘二次電池總反應式為Cd+2NiOOH+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2，D正確；故選C。4．(2020?新課標Ⅰ卷)科學家近年發(fā)明了一種新型Zn?CO2水介質(zhì)電池。電池示意圖如圖，電極為金屬鋅和選擇性催化材料，放電時，溫室氣體CO2被轉(zhuǎn)化為儲氫物質(zhì)甲酸等，為解決環(huán)境和能源問題提供了一種新途徑。下列說法錯誤的是()A．放電時，負極反應為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42+B．放電時，1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2molC．充電時，電池總反應為2Zn(OH)42+=2Zn+O2↑+4OH-+2H2OD．充電時，正極溶液中OH?濃度升高【答案】D【解析】由題可知，放電時，CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，即CO2發(fā)生還原反應，故放電時右側(cè)電極為正極，左側(cè)電極為負極，Zn發(fā)生氧化反應生成Zn(OH)42+；充電時，右側(cè)為陽極，H2O發(fā)生氧化反應生成O2，左側(cè)為陰極，Zn(OH)42+發(fā)生還原反應生成Zn。A項，放電時，負極上Zn發(fā)生氧化反應，電極反應式為：Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42+，故A正確，不選；B項，放電時，CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH，C元素化合價降低2，則1molCO2轉(zhuǎn)化為HCOOH時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2mol，故B正確，不選；C項，充電時，陽極上H2O轉(zhuǎn)化為O2，負極上Zn(OH)42+轉(zhuǎn)化為Zn，電池總反應為：2Zn(OH)42+=2Zn+O2↑+4OH-+2H2O，故C正確，不選；D項，充電時，正極即為陽極，電極反應式為：2H2O-4e-=4H++O2↑，溶液中H+濃度增大，溶液中c(H+)?c(OH-)=KW，溫度不變時，KW不變，因此溶液中OH-濃度降低，故D錯誤，符合題意；故選D。5．高電壓水系鋅—有機混合液流電池的裝置如圖所示。下列說法錯誤的是()A.充電時，中性電解質(zhì)NaCl的濃度增大B.放電時，負極反應式為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)C.充電時，1molFQH2轉(zhuǎn)化為FQ轉(zhuǎn)移2mol電子D.放電時，正極區(qū)溶液的pH增大【答案】A【解析】高電壓水系鋅-有機混合液流電池工作原理為：放電時為原電池，金屬Zn發(fā)生失電子的氧化反應生成Zn2+，為負極，則FQ所在電極為正極，正極反應式為2FQ+2e-+2H+═FQH2，負極反應式為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-；充電時電解池，原電池的正負極連接電源的正負極，陰陽極的電極反應與原電池的負正極的反應式相反，電解質(zhì)中陽離子移向陰極、陰離子移向陽極。A項，充電時裝置為電解池，電解質(zhì)中陽離子移向陰極、陰離子移向陽極，NaCl溶液中的鈉離子和氯離子分別發(fā)生定向移動，即電解質(zhì)NaCl的濃度減小，故A錯誤；B項，放電時為原電池，金屬Zn為負極，負極反應式為Zn-2e-+4OH-=Zn(OH)42-，故B正確；C項，充電時電解池，陽極反應為FQH2-2e-=2FQ+2e-+2H+，則1molFQH2轉(zhuǎn)化為FQ時轉(zhuǎn)移2mol電子，故C正確；D項，放電時為原電池，正極反應式為2FQ+2e-+2H+═FQH2，即正極區(qū)溶液的pH增大，故D正確；故選A。6．(2023屆·河南省洛陽市第一高級中學高三模擬)磷酸鐵鋰電池在充放電過程中表現(xiàn)出了良好的循環(huán)穩(wěn)定性，具有較長的循環(huán)壽命，放電時的反應為：LixC6+Li1-xFeO4=6C+LiFePO4，某磷酸鐵鋰電池的切面如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是()A．放電時，Li+脫離石墨，經(jīng)電解質(zhì)嵌入正極B．充電時的陽極反應為LiFePO4-xe-=Li1-xFeO4+xLi+C．充電時電子從電源經(jīng)鋁箔流入正極材料D．若初始兩電極質(zhì)量相等，放電過程中當轉(zhuǎn)移NA個電子時，兩電極的質(zhì)量差為28g【答案】C【解析】根據(jù)磷酸鐵鋰電池的切面圖和總反應LixC6+Li1-xFeO4=6C+LiFePO4可知，銅箔為負極，負極反應式為LixC6-xe-=6C+xLi+，鋁箔為正極，正極反應式為Li1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4，原電池放電時，電子從負極沿導線流向正極，內(nèi)電路中陽離子移向正極，陰離子移向負極；充電時，裝置為電解池，陰極、陽極反應式與負極、正極反應式正好相反。A項，原電池放電時，電解質(zhì)中陽離子移向正極，即Li+脫離石墨，經(jīng)電解質(zhì)嵌入正極，A正確；B項，放電時，正極反應式為Li1-xFeO4+xLi++xe-=LiFePO4，充電時，原電池的正極與外加電源正極相接，電極反應與原電池正極反應相反，即充電時電池正極上發(fā)生的反應為LiFePO4-xe-=Li1-xFeO4+xLi+，B正確；C項，充電時電子從外電源負極→陰極、陽極→電源正極，即充電時電子從電源經(jīng)銅箔流入負極材料，C錯誤；D項，根據(jù)電子守恒可知，放電過程中當轉(zhuǎn)移2NA個電子時，每個電極參與反應Li+的物質(zhì)的量為2mol，若初始兩電極質(zhì)量相等，兩電極的質(zhì)量差為2mol×7g/mol×2=28g，D正確；故選C。7．(2023屆·廣東省惠州市(惠陽中山、龍門、仲愷中學)高三三校聯(lián)考)某公司推出一款鐵—空氣燃料電池，成本僅為鋰電池的，其裝置放電時的工作原理如圖所示。下列說法錯誤的是()A．放電時，M為正極B．放電一段時間，KOH溶液濃度不變C．充電時，N極的電極反應式中包括：2O3+H2O+D．放電時，K+從M移向N【答案】D【解析】由圖可知，放電時，N極Fe失去電子作為負極，則M極為正極，充電時，N極為陰極，M極為陽極。A項，F(xiàn)e為活潑金屬，放電時被氧化，所以N為負極，O2被還原，所以M為正極，A正確；B項，放電過程中的總反應為Fe與O2反應得到Fe的氧化物，所以KOH溶液的濃度不變，B正確；C項，充電時，N極為陰極，鐵的氧化物被還原，包括2O3+H2O+，C正確；D項，原電池中陽離子移向正極，則放電時，K+從N移向M，D錯誤；故選D。8．(2023屆·湖北省九師聯(lián)盟高三開學考試)如圖所示是一種可實現(xiàn)氫氣循環(huán)利用的新型電池的放電工作原理。下列說法正確的是()A．放電時，M電極的電勢低于N電極B．充電過程中Na+由右池通過交換膜向左池移動C．放電時，N極電極反應式為H2+2OH――2e－=2H2OD．若用鉛蓄電池作為電源充電M電極連接鉛蓄電池的鉛電極【答案】C【解析】A項，由圖可知，放電時N極作負極，氫氣失電子，M極作負極，所以M極的電勢高于N極，A項錯誤；B項，充電時M電極為陽極，所以Na+由左池通過交換膜向右池移動，B項錯誤；C項，放電時N極作負極，氫氣失電子，堿性溶液中電極反應式為H2+2OH――2e－=2H2O，C項正確；D項，充電時，M極為陽極，與電源正極相連，即與鉛蓄電池的二氧化鉛電極相連接，D項錯誤。故選C。9．(2023屆·河南省TOP二十名校高三摸底考試)劉天驃教授團隊開發(fā)出一種鋅－二茂鐵氧化還原雙極性儲能材料，應用于pH中性水系液流電池，將水系有機液流電池的性能推進到了一個新的高度。下列說法正確的是()A．放電時，電極A作負極B．放電時，Zn2+穿過離子交換膜向電極電極B遷移C．充電時，陰極的電極反應為Zn2++2e-=ZnD．充電時，1molZn2+過膜時，有2mol二茂鐵被還原【答案】C【解析】放電時，電極A上得到電子，發(fā)生還原反應，則電極A為正極，電極B為負極；充電時，電極A上失去電子，發(fā)生氧化反應，則電極A為陽極，電極B為陰極。A項，放電時，電極A發(fā)生還原反應，