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電池是一種將化學能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置,它的出現(xiàn)極大方便了人們的生活。如圖為三種電池的示意圖:菁優(yōu)網(wǎng)
(1)請根據(jù)原電池的形成條件,分析圖中原電池的組成要素,用化學式填寫表:
負極材料 負極反應物 正極材料 正極反應物 離子導體
圖甲:堿性鋅錳電池
銅釘
銅釘
鐵皮/碳
鐵皮/碳
MnO2
MnO2
K+、OH-
圖乙:鋰-空氣電池
多孔電極
多孔電極
O2
O2
Li+
(2)鋰-空氣電池的理論能量密度高,是未來電動汽車續(xù)航里程的關(guān)鍵。鋰—空氣電池的反應原理可表示為:2Li+O2
放電
充電
Li2O2。
探究H2O對放電的影響:向非水電解液中加入少量水,放電后檢測A、B電極上的固體物質(zhì)。
A極產(chǎn)物:LiOH
B極產(chǎn)物:Li2O2、LiOH
A、B電極產(chǎn)生LiOH的化學或電極反應方程式分別是:
A極:
2Li+2H2O=2LiOH+H2
2Li+2H2O=2LiOH+H2
;
B極:2Li2O2+2H2O=2LiOH+H2↑或
O2+4e-+2H2O+4Li+=4LiOH
O2+4e-+2H2O+4Li+=4LiOH

結(jié)論:H2O降低鋰一空氣電池放電、充電循環(huán)性能。
(3)鋁離子電池高效耐用、超快充電、高安全性、可折疊、材料成本低等優(yōu)勢。已知圖丙的正極反應物為CnAlCl4,請寫出兩極的電極反應式:負極:
7
A
l
C
l
4
-
+
A
l
-
3
e
-
=
4
A
l
2
C
l
7
-
7
A
l
C
l
4
-
+
A
l
-
3
e
-
=
4
A
l
2
C
l
7
-
;正極:
C
n
A
l
C
l
4
+
e
-
=
C
n
+
A
l
C
l
4
-
C
n
A
l
C
l
4
+
e
-
=
C
n
+
A
l
C
l
4
-

(4)某堿性鋅錳電池維持電流0.5A(相當于每秒通過5×10-6mol電子),連續(xù)工作80分鐘即接近失效。如果制造一節(jié)電池所需的鋅粉為6g,則電池失效時仍有
87
87
%的金屬鋅未參加反應。

【答案】銅釘;鋅;鐵皮/碳;MnO2;鋰;鋰;多孔電極;O2;2Li+2H2O=2LiOH+H2↑;O2+4e-+2H2O+4Li+=4LiOH;
7
A
l
C
l
4
-
+
A
l
-
3
e
-
=
4
A
l
2
C
l
7
-
;
C
n
A
l
C
l
4
+
e
-
=
C
n
+
A
l
C
l
4
-
;87
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:4引用:1難度:0.7
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