03 考向3 二次电池及多池串联装置（附答案解析）-备战2023年高考化学大二轮专题突破系列（全国通用）

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二次电池及多池串联装置
【研析真题•明方向】
1．(2022·全国乙卷)Li－O2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Li－O2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Li2O2＝2Li＋O2
B．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
2．(2022·广东卷)科学家基于Cl2易溶于CCl4的性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池，可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为：NaTi2(PO4)3＋2Na+＋2e－＝Na3Ti2(PO4)3。下列说法正确的是(　　)

A．充电时电极b是阴极 B．放电时NaCl溶液的pH减小
C．放电时NaCl溶液的浓度增大 D．每生成1 mol Cl2，电极a质量理论上增加23 g
3．(2022·辽宁卷)某储能电池原理如图。下列说法正确的是(　　)

A．放电时负极反应：Na3Ti2(PO4)3－2e－＝NaTi2(PO4)3＋2Na+
B．放电时Cl－透过多孔活性炭电极向CCl4中迁移
C．放电时每转移1 mol电子，理论上CCl4吸收0.5 mol Cl2
D．充电过程中，NaCl溶液浓度增大
4．(2022·山东卷)(多选)设计如图装置回收金属钴。保持细菌所在环境pH稳定，借助其降解乙酸盐生成CO2 ，将废旧锂离子电池的正极材料LiCoO2 (s)转化为Co2+，工作时保持厌氧环境，并定时将乙室溶液转移至甲室。已知电极材料均为石墨材质，右侧装置为原电池。下列说法正确的是(　　)

A．装置工作时，甲室溶液pH逐渐增大
B．装置工作一段时间后，乙室应补充盐酸
C．乙室电极反应式为LiCoO2＋e－＋2H2O＝Li+＋Co2+＋4H2O
D．若甲室Co2+减少200 mg，乙室Co2+增加300 mg，则此时已进行过溶液转移
5．(2021·湖南卷)锌/溴液流电池是一种先进的水溶液电解质电池，广泛应用于再生能源储能和智能电网的备用电源等。三单体串联锌/溴液流电池工作原理如图所示，下列说法错误的是(　　)

A．放电时，N极为正极
B．放电时，左侧贮液器中ZnBr2的浓度不断减小
C．充电时，M极的电极反应式为Zn2＋＋2e－===Zn
D．隔膜允许阳离子通过，也允许阴离子通过
6．(2021·浙江卷1月选考)镍镉电池是二次电池，其工作原理示意图如下(L为小灯泡，K1、K2为开关，a、b为直流电源的两极)。下列说法不正确的是(　　)

A．断开K2、合上K1，镍镉电池能量转化形式：化学能→电能
B．断开K1、合上K2，电极A为阴极，发生还原反应
C．电极B发生氧化反应过程中，溶液中KOH浓度不变
D．镍镉二次电池的总反应式：Cd＋2NiOOH＋2H2OCd(OH)2＋2Ni(OH)2
【重温知识•固基础】
1．充电(可逆)电池解题模型
关系图示

解题模型
例：xMg＋Mo3S4MgxMo3S4

规律
①可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应
②放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆。将负(正)极反应式变方向并将电子移向即得出阴(阳)极反应式
③二次电池充电时原负极必然要发生还原反应(生成原来消耗的物质)，即作阴极，连接外接电源的负极；同理，原正极连接电源的正极，作阳极。简记为：负连负，正连正
④放电总反应和充电总反应在形式上互逆 (但不是可逆反应)
2．常见充电(可逆)及电极反应书写
锂离子电池
总反应
Li1－xCoO2＋LixC6LiCoO2＋C6(x