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电池是一种将化学能直接转化为电能的装置,它的出现极大方便了人们的生活。如图为三种电池的示意图:
(1)请根据原电池的形成条件,分析图中原电池的组成要素,用化学式填写表:
负极材料 负极反应物 正极材料 正极反应物 离子导体
图甲:碱性锌锰电池
铜钉
铜钉
铁皮/碳
铁皮/碳
MnO2
MnO2
K+、OH-
图乙:锂-空气电池
多孔电极
多孔电极
O2
O2
Li+
(2)锂-空气电池的理论能量密度高,是未来电动汽车续航里程的关键。锂—空气电池的反应原理可表示为:2Li+O2
放电
充电
Li2O2
探究H2O对放电的影响:向非水电解液中加入少量水,放电后检测A、B电极上的固体物质。
A极产物:LiOH
B极产物:Li2O2、LiOH
A、B电极产生LiOH的化学或电极反应方程式分别是:
A极:
2Li+2H2O=2LiOH+H2
2Li+2H2O=2LiOH+H2

B极:2Li2O2+2H2O=2LiOH+H2↑或
O2+4e-+2H2O+4Li+=4LiOH
O2+4e-+2H2O+4Li+=4LiOH

结论:H2O降低锂一空气电池放电、充电循环性能。
(3)铝离子电池高效耐用、超快充电、高安全性、可折叠、材料成本低等优势。已知图丙的正极反应物为CnAlCl4,请写出两极的电极反应式:负极:
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
-
;正极:
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)某碱性锌锰电池维持电流0.5A(相当于每秒通过5×10-6mol电子),连续工作80分钟即接近失效。如果制造一节电池所需的锌粉为6g,则电池失效时仍有
87
87
%的金属锌未参加反应。

【答案】铜钉;锌;铁皮/碳;MnO2;锂;锂;多孔电极;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】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:5引用:1难度:0.7
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