专项突破(十二) 新型化学电源试题的解答突破
1.命题分析
命题人常常根据新型化学电池的装置特点,以新介质、新燃料、轻金属为背景,涉及下列命题角度。
(1)电极的判断及其电极反应式的书写或判断。
(2)两极产物及两极反应类型的判断。
(3)两极附近溶液的pH变化或计算。
(4)电子、电流、离子移动方向,交换膜的判断。
(5)电子守恒的相关计算。
2.常考新型电源的原理分析
(1)镍氢电池(KOH溶液):NiOOH+MHNi(OH)2+M
负极反应式:MH-e-+OH-===M+H2O;
正极反应式:NiOOH+e-+H2O===Ni(OH)2+OH-。
(2)锂离子电池总反应式为xLi+Li1-xMn2O4LiMn2O4
负极反应式:xLi-xe-===xLi+;
正极反应式:Li1-xMn2O4+xe-+xLi+===LiMn2O4。
(3)研究人员研制出一种可快速充放电的超性能铝离子电池,Al、Cn为电极,有机阳离子与阴离子(AlCl、Al2Cl)组成的离子液体为电解质,如图为该电池放电过程示意图。
负极反应式:Al-3e-+7AlCl===4Al2Cl;
正极反应式:3Cn[AlCl4]+3e-===3Cn+3AlCl。
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(2017·全国卷Ⅲ,T11)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