锂离子电池习题汇总

高考必考题锂离子电池习题汇总材料锂离壬电池实际上是一个锂离子浓差二次电池（充电电池），正负电极由两种不一样锂离子嵌入化合物组成它主要依靠锂离壬在正极和负极之间移动来工作在充放电过程中，在两个电极之间往返嵌入和脱嵌充电时，5从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极,负极处于Li+富锂状态，正极处于贫锂态；放电时则相反,从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极,正极处于富Li+锂态在充放电过程中，负极材料化学结构基本不变所以，从充放电反应可逆性看，锂离子电池反应是一个理想可逆反应现在，用作锂离子电池正极材料是过渡金属和镒离子嵌入化合物，负极材料是锂离子嵌入碳化合物，惯用碳材料有石油焦和石墨等国内外已商品化锂电池正极是负极是层状石墨LiCoCh,LiNiO,LiMn O,222锂离子电池锂系电池分为锂电池和锂离子电池手机和笔记本电脑使用都是锂离子电池,通常人们俗称其为锂电池，而真正锂电池因为危险性大，极少应用于日常电子产品、某可充电锂离子电池以为正极，嵌入锂碳材料为负极，含导电固体为电解质1LiMnzO,Li+放电时电池反应为以下说法正确是（）Li+LiMn O4=Li2Mn O4o22A.放电时，发生氧化反应放电时，正极反应为LiMmCU B.Li++LiMn2O4+e-=Li2Mn2O4充电时，发生氧化反应充电时，阳极反应为C.LiMnzCU D.Li++e=Li、（天津已知锂离子电池总反应为锂硫电池总反应为:）（）26LixC+Li l-x CoO=C+LiCoO22Li+S=Li2s2（）锂离子电池放电时，向负极迁移A.Li+关于上述两种电池说法正确是锂硫电池充电时，锂电极发生还原反应B.LiCoOjrr../r/zr,NCH CH33i=CH2I C=CH2t=o O+3NaOH AHOCH CH OH+Na CO+CH OH+22233I IIc=0OCH CH0-C-OCH322ONa5FePO+Li++e==LiFePO44否电极是活泼金属，能与水反应；121b a2MnO+e-+Li+=LiMnO；3Li2243MnO+KCIO3+6KOH=3K2MnO4+KCI+3H O;2:

1.22试题分析⑴外电路电流方向是由正极流向负极在电池正极上发生电极反应式为b a2b因为负极材料是活泼金属，能够与水发生反应，所以不可用水代替电・；⑶MnO2+e+Li+=LiMnO2Li池中混合有机溶剂依照题意结合原子守恒、电子守恒可得方程式:43MnO+KCIO+6K0H=23在酸性溶液中歧化，生成和.依照化合价升降总数等于3K MnO+KCI+3H O;LMnCU KMnOzjMnO242电子转移数目可知每转移电子，产生、所以生成和2moi ImolMnOz2mol KMnOKMnOq MnCb4o物质量之比为2:

1.、・131+322AI+2OH+6H2O=2AIOH4+3W△个+32LiCoO2+3H2SO4+H2O2U2SO4+2COSO4+O24H2OA^七+个有氯气生成，污染较大；2H O=0222+个+4CoSO+2NH HCO=COCO3NHSO+82H044342425Lii.CoO+Li C=LiCoO+6Cx2x62从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中试题分析6Li+AIOH3^COCO3Li2SO4依照化合价代数和为标准，中为价，为・价，元素化合价为依照工10LiCoCh Li+102iCo+32艺流程和相关产物可知，锂离子电池正极材料中只有铝箔与氢氧化钠反应，发生反应离子方程式个・2AI+20H+6H O=2Al0H4+2依照〃酸浸〃反应物和反应条件，发生全部氧化还原反应化学方程式为；△△32LiCoO+3H SO224，本身发生分解反应，以个；+H2O2=Li2SO4+2CoSO4+O2T+4H2H2O22H2O2=20+2具备较强氧化性，用盐酸代替和出混合液，氯气生成，污染较大UC002H2s042依照“沉钻〃过程中反应物和产物，发生反应化学方程式二48SO4+2NH4HCO3CoCC3J+个NHSO4+82+H2O42充放电过程中，发生与之间转化，放电时负极发生反应为5LiCoOz LirCoChLi C-xe=6C+xLi+,x6正极电池总反应方程式Lii.CoO+xe=LiCoO+xLi+,LHxCoCh+Li C=LiCoOz+6C0x22x6进行放电处理时，从负极中脱出，经由电解质向正极移动并进入正极材料中，有利于锂6Li+在正极回收依照整个工艺流程化学反应原理，可回收到金属化合物有、、AI0H3COCO3Li2sO4三种、答案1418LiCoO2+Na2s2O3+IIH2so4=4Li2so4+8CoSO4+Na2so4+IIH2O CoSO4将氧化成和2Fe2+Fe3+Al OH3Fe OH33Co2++2OH=Co OH2J2Li++C032HLi283J4Na SO24分析:经过题给信息可知与发生了氧化还原反应，反应为1LiCoOz Na2s23氧化剂对应产物是还原产物；8LiCoO2+Na2s2O3+IIH2so4=4LiSO4+8CoSO4+Na2so4+IIH2O,铝离子、亚铁离子和氢氧根离子反应分别生成氢氧化铝、氢氧化亚铁沉淀，氢氧化亚铁不2稳定易被氧化生成氢氧化铁；氢氧化钠和钻离子反应生成氢氧化钻沉淀，碳酸钠和锂离子反应生成碳酸锂沉淀；3依照溶液中溶质判断.解答:解正极材料主要含有及少许、等，加入稀、41LiCoOz AlFe H2sO4被氧化成、，具备还原性，正极材料中只有具备氧化性，与反应Na S O,S O2-SO,LiCoCh Na2s222323反应生成反应化学方程式为出3CoSO8LiCoO2+Na2s2O3+IIH2so4=4Li2so4+8CoSO4+Na2so4+114该反应中还原产物是故答案为0,CoSO,4，；8LiCoO2+Na2s2O3+IIH2so4=4Li2so4+8CoS4+Na2SO4+llH2COSO4弱酸性条件下，铝离子和氢氧根离子反应生成氢氧化铝沉淀，亚铁离子和氢氧根离子反应2生成氢氧化亚铁沉淀，但氢氧化亚铁不稳定易被氧气氧化生成氢氧化铁沉淀，所以废渣成份是氢氧化铝和氢氧化铁，通入空气作用是将亚铁离子氧化生成铁离子而除去，故答案为将氧化成和；Fe2+F*Al0H3Fe OH3;依照流程图知，钻离子和氢氧根离子反应生成氢氧化钻沉淀，离子方程式为3CO2++2OH=CO OH碳酸根离子和锂离子反应生成碳酸锂沉淀，离子方程式为:2J，2Li++CO2=Li CO4/,323故答案为；Co2++2OH=Co OH22Li++C032HLi2cO3J;稀硫酸和氢氧化钠、硫代硫酸钠反应都生成硫酸钠，且硫酸钠是可溶性，所以溶液中存在4硫酸钠，则还能够得到副产物故答案为Na2so4,Na2s

04、或锌；正极151Zn锌与还原出铜组成铜锌原电池而加紧锌腐蚀；2b2Mn2+-2e+2H O=MnO2+4H+；

87216.1溶液变红22Cr-2e-=Cl2Cb+2Fe2T=2CL—+2Fe3+3还原4

①

0.2

②取少许阳极附近溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝

③经过控制电压，证实了产生Fe+两种原因都成立；经过控制电压，验证了Fe2+先于C「放电［解析］1在电解池中，氯离子在阳极放电2Cr-2e-=ChT，生成CI2能够与溶液中F，+发生氧化还原反应Cb+2Fe2+=2C「+2Fe3+2阳极产物没有氯气，二价铁离子具备还原性，也可能是二价铁离子失电子变为三价铁离子，表现了其还原性3

①依照对照试验，则需要C「浓度等于原FeCb溶液中C「浓度

0.1mol/Lx2=

0.2mol/L；

②用湿润淀粉碘化钾试纸来检验有没有氯气，若试纸变蓝，说明有氯气生成；

③与n对比，电压较大时有CL产生，说明电压较大时cr放电；电压较小时没有cb产生，说明在电压较小时候，C「没有放电，即Fe2+放电变为Fe3+,故放电次序Fe2+Cno理论上两种电池比能量相同C.右图表示用锂离子电池给锂硫电池充电D.、天津是我国研发和生产锂离子电池主要基地锂离子电池正极材料是含锂二氧化钻3充电时中被氧化，迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳中,（）（）LiCoO,USO2Li Li+C

62、LiCoO p—CoO.+LiCfi以表示电池反应为,以下说法正确是（）LiC6充电时，电池负极反应为A.LGe---------------Li+C6放电时，电池正极反应为B.CoO2+Li++e-=~=LiCoO2竣酸、醇等含活泼氢气有机物可用作锂离子电池电解质C.锂离子电池比能量（单位质量释放能量）低D.、（双选）锂离子电池已经成为新一代实用化蓄电池，该电池具备能量密度大、电压高特4征锂离子电池放电时电极反应式为负极反应表示锂原子嵌入石墨形成复合材料）C6Li-xe==CLii.x+xLi+（C Li66正极反应表示含锂过渡金属氧化物）Lii.xMO+xLi++xe-==LiMO2（LiMO22以下关于说法正确是（）锂离子电池充电时电池反应为A.C Li+Li.x==MO LiMO2+C6Lii.x612电池反应中，锂、锌、银、铅各失去电子，金属锂所消耗质量最小B.1mol锂离子电池放电时电池内部向负极移动C.Li+锂离子电池充电时阴极反应为D.C Lii.+xLi++xe-=C Li6x

6、某种聚合物锂离子电池放电时反应为其5LiiCoO2+LixC6=6C+LiCoO2,电池如图所表示以下说法不正确是（）放电时，发生氧化反应A.1C6充电时，经过阳离子交换膜从左向右移动B.Li+充电时，将电池负极与外接电源负极相连C.放电时，电池正极反应为D.LiiCoO2+xLi++xe—=LiCoO

2、锂离子电池因其工作电压高、无污染等优点倍受市场青睐最常见一个锂离子（）

63.6V电池工作原理是元通以下关于这种锂离子电池说法错误是C+LiCoO Lii-xCoOz+Li C62x6电池内部运载电荷是负极材料是填充了金属锂石墨（）A.Li+B.1C6锂离子电池电解质溶液是盐水溶液C.Li+放电时正极反应为D.Lii-CoO+x Li++xe-=LiCoOx

22、（全国新课标月我国科学家报道了如图所表示水溶液锂离子电池体系以下叙述）723错误是（）为电池正极A.aLi电池充电反应为B.LiMn2O4=Lii.xMn2O4+xLi LiMnQLi•快离子导体聚合物电解质平放电时，极锂化合价发生改变C.a5^^放电时，溶液中从向迁移D.Li+b a、（双选）电池具备稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车电池放:8LiFePO,电反应为元芭电池正极材料是负极材料是石墨，含FePO+Li LiFePO,LiFePO,444导电固体为电解质以下关于电池说法正确是（）Li+LiFePCU可加入硫酸以提升电解质导电性A.放电时电池内部5向负极移动B.充电过程中，电池正极材料质量降低C.放电时电池正极反应为、电池是一个正在开发车载电池，D.FeRO4+Li++e-==LiFePO9Li・AI/FeS4该电池中正极电极反应式为:关于该电池以下叙述中正确是（）2Li++FeS+2e-=Li S+Fe2该电池电池反应式为A.2Li+FeS=Li S+Fe2在电池中作为负极材料，该材料中化合价为价・B.Li AILi+1负极电极反应式为C.Al-3e=Al3+、研究人员研制出一个锂水电池,可作为鱼雷和潜艇贮备电源.该电池以金属锂和钢板10为电极材料，以为电解质,使用时加入水即可放电.关于该电池以下说法不正确LiOH电池是一个一次性电池D.Li-AI/FeS水既是氧化剂又是溶剂放电时正极上有氢气生成A.B.放电时向正极移动总反应为个C.OH-D.2Li+2H2O=2LiOH+H

2、新型锂离子电池在新能源开发中占有主要地位可用作节能环境保护电动汽车动力11电池磷酸亚铁锂是新型锂离子电池首选电极材料，它制备方法以下:方法一将碳（LiFePO酸锂、乙酸亚铁、磷酸二氢钱按一定百分比混合、充分研磨后，在左右、［（）］℃CHyCOO2Fe800惰性气体气氛中煨烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成乙酸及其它产物均以气体逸出方法二将一定浓度磷酸二氢钱、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴oII燥，在左右、惰性气体气氛中燃烧制得晶态磷酸℃800CH—2-C-OCH CHO-C-OCHc223CH3亚铁锂在锂离子电池中，需要一个有机聚合物作为正极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀沉淀经过滤、洗涤、干负极之间锂离子移动介质，该有机聚合物单体之一（用表示）结构简式以下M请回答以下问题上述两种方法制备磷酸亚铁锂过程都必须在惰性气体气氛中进行其原因是（）1在方法一所发生反应中，除生成磷酸亚铁锂、乙酸外，还有、、（填化学式）生成（）2在方法二中，阳极生成磷酸亚铁锂电极反应式为（）3写出与足量氧化钠溶液反应化学方程式（）4M已知该锂离子电池在充电过程中，阳极磷酸亚铁锂生成磷酸铁，则该电池放电时正极电极（）5反应式为_______________________________、（海南卷锂镒电池体积小、性能优良，是惯用一次电池该）1216电池反应原理如图所表示，其中电解质溶于混合有机溶剂中，LiCI0o4a b5经过电解质迁移入晶格中，生成回答以下问题MnO2LiMnOzLiClO络4Li合有机溶MnO2外电路电流方向是由极流向极（填字母）（）1剂（）电池正极反应式为___________________________________2是否可用水代替电池中混合有机溶剂？—（填“是或“否”），原因是（）3可与和在高温下反应，生成反应化学方程式为（）4MnCh KOHKCIO3,LMnCU,在酸性溶液中歧化，生成和物质量之比为KzMnCU KMnCUMnCh、（课标卷）锂离子电池应用很广，其正极材料可再生利用某锂离子电池正极材料有钻13I酸锂、导电剂乙快黑和铝箔等充电时，该锂离子电池负极发生反应为（LiCoOz）6C+xLi++xe-注液CNaOHIM t滤液f调pH-废旧）固体IP AKOH,M离子电池f圉丽丽T正京闻♦国「泣渣C也液・♦现欲利用以下工艺流程回收正极材料中一些金属资源（部分条件未给出）=LixC6o（「一水相.溶液）LhSO有机相一再生网用有机桁泥液水相（溶液）CoSO.】同体CcCO》溶液NHJICO回答以下问题中，8元素化合价为（）1LiCoOz写出“正极碱浸”中发生反应离子方程式-（）2“酸浸”通常在下进行，写出该步骤中发生全部氧化还原反应化学方程式（）℃380可用盐酸代替和出混合液，但缺点是42oH2s写出〃沉钻〃过程中发生反应化学方程式（）o4充放电过程中，发生与之间转化，写出放电时电池反应方程式

（5）LiCoOz Li“CoO2上述工艺中，〃放电处理〃有利于锂在正极回收，其原因是在整个（）o6回收工艺中，可回收到金属化合物有（填化学式）、废旧锂离子电池正极材料（主要含有及少许闻、等）可用于回收钻、锂，工14LiCoOz Fe种「空气H,SO NaSO.NHOH.NaOll NnOH.Na CO,艺流程以下:在上述溶解过程中，-被氧化成在溶解过程中发生反应化学方程式（）I S2O32SO-,LiCoCh为，还原产物是在上述除杂过程中，通入空气作用是（）2废渣主要成份是____________________________________________________沉淀钻”和“沉淀锂”离子方程式分别为（）3除了废渣能够回收利用外，本工艺还可回收副产品是（）

4、干电池应用广泛，其电解质溶液是混合溶液・15Zn MnO2ZnC^NH4a该电池负极材料是电池工作时，电子流向（填〃正极〃或〃负极〃）（）1o若混合溶液中含有杂质会加速某电极腐蚀，其主要原因是（）2ZnCLNH,Q CM+,欲除去最好选取以下试剂中（填代号）o Cu2+,a.NaOH b.Zn c.Fe d.NH3H2O生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化溶液阳极电极反应式是（）3MnOz MnSO4若电解电路中经过电子，理论产量为o2moi MnO2g

16.卜北京卷］用FeCh酸性溶液脱除H2s后废液，经过控制电压电解得以再生某同学使用石墨电极，在不一样电压（x）下电解pH=

10.l mol/LFeCb溶液，研究废液再生机理统计以下（、b、c代表电压值）:序号电压/V阳极现象检验阳极产物I x^a电极附近出现黄色，有气泡产生有Fe3+、有CbII ax^b电极附近出现黄色，无气泡产生有Fe3+、无CbIII bx0无显著改变无Fe3+、无Cb1用KSCN溶液检验出F©3+现象是o21中，Fe3+产生原因还可能是C「在阳极放电，生成Cb将Fe2+氧化写出关于反应离子方程式o3由II推测，Fe3+产生原因还可能是Fe2+在阳极放电原因是Fe+具备性411中虽未检验出Cb，但CC在阳极是否放电仍需深入验证电解pH=lNaCl溶液做对照试验，统计以下序号电压/V阳极现象检验阳极产物IV ax^c无显著改变有02V cx^b无显著改变无CL

①NaCl溶液浓度是mol/Lo

②IV中检验Cb试验方法o

③与H对比，得出结论写出两点__________________________________参考答案、试题分析本题主要考查原电池及电解池工作原理所给电池放电时金属锂失电子发生氧1化反应，不正确，正极反应正确，充电时，阳极发生氧化反A Li++LiMn O4+e====Li2Mn2O4,B2应，应为还原产物，显然不正确，又由充电时为反应物，故不正确，故本LiMruCU CLizMruCU D题答案为B、2B、试题分析原电池中较活泼金属是负极，失去电子，发生氧化反应电子经导线传递到正3极，所以溶液中阳离子向正极移动，正极得到电子，发生还原反应充电相当于是电解池，放电相当于是原电池充电时，电池负极和电源负极相连，做阴极得到电子，电极反应式应该是不正确；放电时，正极得到电子，正确；是活泼金属，能和竣酸、醇发生Li++C6+e=LiC6,A BLi置换反应生成氢气，所以不能用竣酸、醇等含活泼氢气有机物作锂离子电池电解质，不正确；C相对原子质量小，锂离子电池比能量单位质量释放能量高，不正确，答案选Li DB、试题分析由题目所给放电时电极反应知电池反应为充电反，4C6Li+LHxMO2====LiMO2+C6LHx应为放电反应逆反应，不正确；比较这些金属失去电子时所对应质量知选项正确；在A1mol B电池放电时电池内部阴离子向电源负极移动，不正确；在锂电池充电时阴极发生还原反应生C成锂单质，结合其存在形式知正确，所以答案选D BD、、、、、、5B6C7C8CD9A10C为了预防亚铁化合物被氧化1112CO;HO；NH3Fe+H2PO-+Li+-2e-==LiFePO4+2H+2234。