高考电化学新情境电池训练—锂电池

回夺市安然阳光实验学校专题01 锂电池1．锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其示意图如图所示。

电池反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。

电池工作时，下列说法错误的是( )A. 金属锂作负极B. 电子从锂电极经导线流向镍电极C. 海水作为电解质溶液D. 可将电能转化为化学能【答案】D2．某科研小组公司开发了Li-SO2Cl2用电池，其示意图如下图所示，已知电池总反应为：2Li+ SO2Cl2= 2LiCl+SO2↑。

下列叙述中错误的是A. 电池工作时负极材料是Li，发生氧化反应B. 电池工作时电子流向：锂电极→导线→负载→碳棒C. 电池工作时，外电路流过0.2 mol电子，状况下生成4.48 L气体D. 电池工作过程中，石墨电极反应式为SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑【答案】C【解析】根据电池的总反应：2Li+ SO2Cl2= 2LiCl+SO2↑。

得到单质锂在反应中失电子化合价升高，所以单质锂是该电池的负极，发生失电子的氧化反应，选项A正确。

锂电极为负极，所以电子从锂电极流出，经导线、负载，到达石墨电极，选项B正确。

总反应的电子转移数为2e-，所以转移电子是生成的SO2气体的2倍，外电路流过0.2 mol电子，状况下生成2.24 L（0.1mol）气体，选项C错误。

石墨电极是反应的正极，正极上是SO2Cl2得电子，转化为SO2和Cl-，方程式为：SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑，选项D正确。

3．下图是采用新能源储能器件将CO2 转化为固体产物，实现CO2 的固定和储能灵活应用的装置。

储能器件使用的Li-CO2电池组成为钌电极/CO2-饱和LiClO4-DMSO电解液/锂片。

下列说法正确的是A. Li -CO2 电池电解液由LiClO4和DMSO溶于水得到B. CO2 的固定中，每转移8 mole-，生成3mol气体C. 过程Ⅱ中电能转化为化学能D. 过程Ⅰ的钌电极的电极反应式为2Li2CO3 +C-4e-=4Li++3CO2↑【答案】D4．中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极，设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如下图1，电池的工作原理如下图2。

高三锂电池知识点总结大全在高中化学课程中，锂电池作为新能源材料的重要组成部分，是高考化学中的热点之一。

本文将对高三学生在学习锂电池相关知识点时需要掌握的内容进行总结，帮助学生更好地理解和记忆。

# 锂电池概述锂电池是一种以锂金属或锂合金为负极材料，使用非水电解质溶液的电池。

自20世纪70年代诞生以来，因其高能量密度、长循环寿命和低自放电率等特点，被广泛应用于便携式电子设备、电动汽车和储能系统等领域。

# 锂电池的工作原理锂电池的工作原理基于锂离子在正负极之间的移动。

充电时，锂离子从正极脱出，通过电解质移动到负极；放电时，锂离子则从负极移动回正极。

这个过程伴随着电子在外部电路中的流动，从而产生电流。

# 锂电池的组成锂电池主要由以下几部分组成：1. 正极材料：常见的有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等。

2. 负极材料：通常使用石墨或硅基材料。

3. 电解质：分为液态电解质和固态电解质，前者更为常见。

4. 隔膜：隔开正负极，防止短路，同时允许锂离子通过。

# 锂电池的类型锂电池按照其结构和材料的不同，可以分为多种类型：1. 锂离子电池：目前应用最广泛，如手机、笔记本电脑中的电池。

2. 锂聚合物电池：使用固态聚合物电解质，具有更高的安全性和设计灵活性。

3. 锂铁电池：以磷酸铁锂为正极材料，具有更高的安全性和循环稳定性。

# 锂电池的充放电过程1. 充电：锂离子从正极材料中脱出，通过电解质向负极移动，同时电子通过外部电路从正极流向负极。

2. 放电：锂离子从负极材料中脱出，通过电解质向正极移动，电子则通过外部电路从负极流向正极。

# 锂电池的优点1. 高能量密度：相比其他类型的电池，锂电池单位重量或体积提供的能量更多。

2. 长循环寿命：在适当的使用和维护下，锂电池可以承受数百至数千次的充放电循环。

3. 低自放电率：锂电池在不使用时能量损失较小。

# 锂电池的缺点1. 成本较高：相比于其他类型的电池，锂电池的成本较高。

2. 安全隐患：锂电池在过充、过热或物理损伤时可能会发生热失控，导致燃烧或爆炸。

新情境下电化学原理的应用鲁科版高中化学选修电化学是研究化学反应与电能之间相互转化关系的科学，其应用广泛，可以在许多新情境下发挥作用。

本文将以鲁科版高中化学选修为基础，探讨电化学原理在新情境下的应用。

一、电化学原理在能源领域的应用能源是国家发展和人类生活的重要支撑，而电化学原理的应用对能源的开发、转化和存储有着重要作用。

1.锂离子电池：锂离子电池是一种常见的化学电池，将锂离子在正负极之间传递，从而产生电能。

锂离子电池具有高能量密度、较长的循环寿命和较低的自放电率等优势，在移动设备、电动汽车等领域广泛应用。

2.超级电容器：超级电容器是一种高能量存储装置，利用电化学原理将电能以双层电容的形式存储。

与传统电池相比，超级电容器具有高充放电速度、长循环寿命和较大功率密度等优势，在能源存储和供应方面有着广泛应用前景。

3.氢能源：氢能源是一种绿色、清洁的能源，其生产过程中的电化学反应至关重要。

通过电解水分解得到的氢气可以作为燃料用于发电或直接供应给燃料电池进行发电。

利用氢能源可以解决能源供应和环境污染等问题。

二、电化学原理在环境保护领域的应用电化学原理在环境保护领域的应用主要体现在废水处理和大气污染控制方面。

1.电化学废水处理：电化学废水处理是一种将电能转化为化学能以促进废水处理的技术。

例如，电解法可以利用电流的作用分解废水中的有机物和重金属，从而达到净化水体的目的。

电化学废水处理技术具有高效、无二次污染和易操作的特点，为废水处理提供了可行的方法。

2.大气污染控制：电化学原理在大气污染控制中的应用主要体现在电化学氧化法。

该方法通过电化学反应将气体中的污染物氧化分解为无害的物质。

电化学氧化法可以高效地去除大气污染中的有害气体，例如二氧化硫、氮氧化物等，对改善空气质量具有重要意义。

三、电化学原理在材料科学领域的应用电化学原理在材料领域的应用主要体现在电沉积和电镀方面，可以制备各类纳米材料和功能性薄膜。

1.电沉积制备纳米材料：电化学原理可以通过电流的控制和电极材料的选择，实现对纳米材料的制备和粒度调控。

专题一锂电池1．锂海水电池常用在海上浮标等助航设备中，其示意图如图所示。

电池反应为2Li＋2H2O===2LiOH＋H2↑。

电池工作时，下列说法错误的是()A. 金属锂作负极B. 电子从锂电极经导线流向镍电极C. 海水作为电解质溶液D. 可将电能转化为化学能2．某科研小组公司开发了Li-SO2Cl2军用电池，其示意图如下图所示，已知电池总反应为：2Li+ SO2Cl2= 2LiCl+SO2↑。

下列叙述中错误的是A. 电池工作时负极材料是Li，发生氧化反应B. 电池工作时电子流向：锂电极→导线→负载→碳棒C. 电池工作时，外电路流过0.2 mol电子，标准状况下生成4.48 L气体D. 电池工作过程中，石墨电极反应式为SO2Cl2+2e-=2Cl-+SO2↑3．下图是采用新能源储能器件将CO2 转化为固体产物，实现CO2 的固定和储能灵活应用的装置。

储能器件使用的Li-CO2电池组成为钌电极/CO2-饱和LiClO4-DMSO电解液/锂片。

下列说法正确的是A. Li -CO2 电池电解液由LiClO4和DMSO溶于水得到B. CO2 的固定中，每转移8 mole-，生成3mol气体C. 过程Ⅱ中电能转化为化学能D. 过程Ⅰ的钌电极的电极反应式为2Li2CO3 +C-4e-=4Li++3CO2↑4．中国科学家用蘸墨汁书写后的纸张作为空气电极，设计并组装了轻型、柔性、能折叠的可充电锂空气电池如下图1，电池的工作原理如下图2。

下列有关说法正确的是A. 放电时，纸张中的纤维素作锂电池的正极B. 开关K闭合给锂电池充电，X为直流电源负极C. 放电时，Li+由正极经过有机电解质溶液移向负极D. 充电时，阳极的电极反应式为：Li2O2+2e-=O2↑+2L i+5．锂电池的构造如图所示，电池内部“→”表示放电时Li＋的迁移方向，电池总反应可表示为：Li1－x CoO2＋Li x C6 LiCoO2＋6C，下列说法错误的是()A. 该电池的负极为LiCoO2B. 充电时Li＋向C电极电极移动C. 充电时的阴极反应：Li1－x CoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2D. 外电路上的“→”表示放电时的电子流向6．近几年科学家发明了一种新型可控电池一一锂水电池，工作原理如图所示。

新型化学电源（答案在最后）1.知道常考新型化学电源的类型及考查方式。

2．会分析新型化学电源的工作原理，能正确书写新型化学电源的电极反应式及电池反应方程式。

考点一锂电池和锂离子电池1.锂电池锂电池是一类由金属锂或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

工作时金属锂失去电子被氧化为Li＋，负极反应均为Li－e－===Li＋，负极生成的Li＋经过电解质定向移动到正极。

2．锂离子二次电池(1)锂离子电池基于电化学“嵌入/脱嵌”反应原理，替代了传统的“氧化—还原”原理；在两极形成的电压降的驱动下，Li＋可以从电极材料提供的“空间”中“嵌入”或“脱嵌”。

(2)锂离子电池充电时阴极反应式一般为(C6+xLi+)＋x e－===Li x C6；放电时负极反应是充电时阴极反应的逆过程：Li x C6－x e－===C6＋x Li＋。

(3)锂离子电池的正极材料一般为含Li＋的化合物，目前已商业化的正极材料有LiFePO4、(LiCoO2)、LiMn2O4等。

【教考衔接】典例1 [2022·全国乙卷，12]Li­O2电池比能量高，在汽车、航天等领域具有良好的应用前景。

近年来，科学家研究了一种光照充电Li­O2电池(如图所示)。

光照时，光催化电极产生电子(e－)和空穴(h＋)，驱动阴极反应(Li＋＋e－===Li)和阳极反应(Li2O2＋2h＋===2Li＋＋O2)对电池进行充电。

下列叙述错误的是()A．充电时，电池的总反应为Li2O2===2Li＋O2B．充电效率与光照产生的电子和空穴量有关C．放电时，Li＋从正极穿过离子交换膜向负极迁移D．放电时，正极发生反应O2＋2Li＋＋2e－===Li2O2听课笔记典例2 [2021·浙江6月，22]某全固态薄膜锂离子电池截面结构如图所示，电极A为非晶硅薄膜，充电时Li＋得电子成为Li嵌入该薄膜材料中；电极B为LiCoO2薄膜；集流体起导电作用。

高考锂电池知识点总结随着科技的发展，锂电池作为一种重要的储能设备，已经广泛应用于电动车、手机、电脑等各个领域。

在高考化学考试中，锂电池是一个常见的考点，掌握了相关知识点不仅有助于我们解答相关题目，还能够帮助我们更好地理解电化学原理。

本文将对高考中常见的锂电池知识点进行总结。

一、锂电池的基本原理锂电池是一种通过化学反应实现电能转化的设备。

它由正极（锂金属氧化物）、负极（石墨）、电解质和隔膜组成。

在充放电过程中，锂离子在正负极之间进行迁移，通过这种离子迁移，实现电能的转化。

二、锂电池的充放电过程在锂电池的充放电过程中，蕴含着很多电化学反应。

以锂离子电池为例，充电过程中，锂金属氧化物会失去氧化剂，电解质中的锂离子会向负极（石墨）迁移，同时负极上的锂离子会脱除电子，形成金属锂。

放电过程中，这些反应则会反向进行。

三、锂电池的正极材料在不同种类的锂电池中，正极材料有所不同。

常见的有锂离子电池、锂聚合物电池和钠离子电池等。

其中，最常见的锂离子电池采用的正极材料有三种类型：钴酸锂、锰酸锂和三元材料（镍钴锰酸锂）。

不同的正极材料会影响电池的性能指标，例如容量、循环寿命等。

四、锂电池的安全性问题随着锂电池的广泛应用，其安全性问题也成为人们关注的焦点。

锂电池在充放电过程中，有可能出现短路、过充、过放、过热等问题，甚至会引发火灾和爆炸。

因此，锂电池的安全措施至关重要。

包括电池设计中的安全保护装置、电池包装材料的选择以及使用过程中的合理操作等方面。

五、锂电池的性能指标在评价锂电池性能时，常用的指标有容量、循环寿命、功率密度、能量密度等。

容量是指电池储存电能的能力，通常以单位质量或单位体积的电量表示。

循环寿命是指电池充放电循环次数，通常以充放电容量达到额定容量的百分比表示。

功率密度和能量密度则体现了电池在短时间和长时间内释放能量的能力。

六、锂电池的应用与发展随着电动车、无人机、储能系统等领域的不断发展，锂电池的应用前景越来越广阔。

冠夺市安全阳光实验学校专题42 锂电池1．（第三中学校高三一模考试）锂-碘电池应用于心脏起搏器，使用寿命超过10 年，负极是锂，正极是聚2-乙烯吡(P2VP) 和I2复合物，工作原理2Li+ P2VP·nI2=2LiI+ P2VP·(n-1)I2，下列叙述错误的是A．该电池是电解质为非水体系的二次电池B．工作时Li+向正极移动C．正极反应式为P2VP·nI2+2Li++2e-=2LiI+ P2VP·(n-1)I2D．该电池具有全时间工作、体积小、质量小、寿命长等优点【答案】A2．（等三省十校高三下学期联考）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+x S8=8Li2S x（2≤x≤8）。

下列说法正确的是A．电池工作时，负极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4B．电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越多C．电解质中加入硫酸能增强导电性D．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g【答案】D【解析】A、由装置图可知，电池工作时Li+向a极移动，则a极为正极，b极为负极，结合电池反应为16Li+x S8=8Li2S x（2≤x≤8），负极Li的反应式为Li-e-=Li+，A错误；B、由总反应可知正极依次发生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的还原反应，当充电时，将进行逆向转化，所以充电时间越长，电池中Li2S2量越少，B错误；C、加入硫酸，将与负极材料Li作用，从而减弱电路的导电性，C错误；D、该电池的负极反应Li-e-=Li+，所以当电路中流过0.02 mol电子，负极消耗Li的物质的量为0.02mol，其质量为0.14 g，所以D正确。

3．（高三1月高考适应性调研考试）近年来AIST 报告正在研制一种“高容量、低成本”锂铜空气燃料电池，该电池通过一种复杂的铜腐蚀现象产生电力，整个反应过程中，铜相当于催化剂，装置如图所示。

2025届高考化学复习：历年优质真题、模拟题专项（新型化学电源）阶梯练习1．[2022ꞏ湖南卷]海水电池在海洋能源领域备受关注，一种锂-海水电池构造示意图如下。

下列说法错误的是（ ）A．海水起电解质溶液作用B．N极仅发生的电极反应：2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑C．玻璃陶瓷具有传导离子和防水的功能D．该锂-海水电池属于一次电池2．[2024ꞏ济南市检测]以硝酸盐为离子导体的NaO2电池装置与其某一电极M附近的反应机理如图所示。

下列说法错误的是（ ）A．镍电极上发生还原反应B．Na2O是该过程中的中间产物C．固体电解质能起到隔绝空气的作用D．M极的电极反应为4Na＋＋O2＋2NO－3＋2e－===4NaNO23．[2024ꞏ合肥市质量检测]复旦大学设计了一种新型碱性H2/Na0.44 MnO2气体可逆电池，工作原理如图。

下列叙述错误的是（ ）A．放电时N为电池正极B．放电时负极反应：H2－2e－＋2OH－===2H2OC．充电时Na＋由N极向M极移动D．充电时阳极反应：Na0.44－x MnO2＋（x＋y）Na＋－（x＋y）e－===Na0.44＋y MnO24．[2024ꞏ武汉市四月调研]我国某科研团队借助氧化还原介质RM，将Li-CO2电池的放电电压提高至3 V以上，该电池的工作原理如图。

下列说法正确的是（ ）A．LiFePO4电极的电势比多孔炭电极的高B．负极反应：LiFePO4－x e－===Li1－x FePO4＋x Li＋C．RM和RM＋－CO－2均为该电池反应的催化剂D．LiFePO4电极每减重7 g，就有22 g CO2被固定5．[2024ꞏ广州市综合测试]一种简单钒液流电池的结构及工作原理示意图如图所示，下列说法不正确的是（ ）A.放电时，H＋从N极区向M极区移动B．充电时，电极M是阳极C．每消耗1 mol VO＋2，有2 mol H＋通过质子交换膜D．充电时的总反应：VO2＋＋H2O＋V3＋===VO＋2＋2H＋＋V2＋6．MCFC型燃料电池可同时供应电和水蒸气，其工作温度为600～700 ℃，所用燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3。

2021高考化学微专题锂离子电池1．电动车电池是一种锂离子电池．根据锂离子电池所用电解质材料不同，锂离子电池可分为液态锂离子电池（简称为LIB ）和聚合物锂离子电池（简称为LIP ）两大类．聚合物锂离子电池总反应：LioO 2+6CLi 1-x充电 放电CoO 2+Li x C 6，以下说法不正确的是A ．充电时，电池的负极与电源的负极相连B ．充电时，阴极发生还原反应：6C+xLi ++xe -═ Li x C 6 C ．放电时，正极发生还原反应Li 1-xCoO 2+xLi ++xe -═LiCoO 2 D ．放电时，Li +向负极移动2．锂离子电池又称为“摇摆电池”，广泛使用于电动自行车等，其充放电过程就是锂离子的嵌入和脱嵌过程(习惯上正极用嵌入或脱嵌表示，负极用插入或脱插表示)，即充放电过程就是锂离子在正、负极间往返运动而形成电流。

其装置结构简图如图所示(电解液为溶有LiPF 6的碳酸酯类溶剂，隔膜为仅有锂离子能通过的高分子膜)，工作原理为C 6Li ＋Li (1－x )MO 2LiMO 2＋C 6Li (1－x )(M 代表过渡元素)，则下列说法错误的是( )A ．电池放电时，正极为石墨B ．锂离子电池的优点是质量小，电容量大，可重复多次使用C ．电池充电时阳极的反应为LiMO 2－x e －=Li (1－x )MO 2＋x Li ＋D ．锂离子电池的电解液不能是水溶液，因为锂是活泼金属，能与水反应 3．已知：锂离子电池的总反应为x 1x 2Li C+Li CoO －放电充电2C+LiCoO ，锂硫电池的总反应为2Li+S放电充电2Li S有关上述两种电池说法正确的是（ ）A ．锂离子电池放电时，+Li 向负极迁移B．锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应C．理论上两种电池的比能量相同D．图表示用锂离子电池给锂硫电池充电4．2019年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展作出重要贡献的科学家。