2020年高考化學一輪復習原電池+化學電源課件(57張)

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(1)化學電源-原電池原理!(2)化學電源-廣義;傳統原電池 蓄電池 燃料電池 鋰離子電池www.kjnfab.live防采集請勿采集本網。

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第一部分專題強化突破專題二函數、不等式、導數知識網絡構建第一講函數的圖象與性質12高考考點聚焦核心知識整合345高考真題體驗命題熱點突破課后強化訓練高考考點聚焦高考考點考點解讀函數的概1.求具體函數的定義域、值域念及其表2.以分段函數

第2節 原電池 化學電源 考綱點擊:理解原電池的構成、工作原理及應用,能書寫 電極反應和總反應方程式。

五年高考A組自主命題·天津卷題組考點一原電池的工作原理金屬的電化學腐蝕與防護1.(2019天津理綜,6,6分)我國科學家研制了一種新型的高比能量鋅-碘溴液流電池,其工作原理示意圖如下。圖中貯液器可儲存電解質溶液,提高電池的容量。下列敘述不正確的

了解常見化學電源的種類及其工作 原理。 回歸教材 一、原電池及其工作原理 1.概念和反應本質 原電池是把_化__學__能___轉化為___電__能___的裝置,其反應本質 是__氧__化__還__原__反__應__。 2.構成條件 (1)一看反應:看是否有能自發進行的___氧__化__還__原___反應發 生(一般是活潑性強的金屬與電解質溶液反應)。

2013高三化學一輪復習全套課件打包物質的量,氣體摩爾體積物質的量在化學實驗中的應用物質的分類離子反應氧化還原反應鈉及其重要化合物鋁及其重要化合物鐵及其重要化合物用途廣泛的金屬材料無機非金屬材料——硅富集在海水中的元素——氯硫及其重要

(2)二看兩電極:一般是___活__潑__性_____不同的兩電極。

考點一原電池的工作原理及應用[思維流程]1.概念原電池是把化學能轉化為電能的裝置。2.構成條件3.工作原理(可用簡圖表示如下)總反應離子方程式為Zn+2H+===Zn2++H2↑(1)電極①負極:失去電子,發生氧化反應;②正極:得到電子,發生還原反應。(

(3)三看是否形成閉合回路,形成閉合回路需三個條件: ①___電__解__質_____溶液;

內容索引NEIRONGSUOYIN考點一化學能與熱能考點二原電池原理及其應用考點三電解池原理及其應用題型專訓(一)電化學離子交換膜的分析與應用01化學能與熱能HUAXUENENGYURENENG1核心回扣1.從兩種角度理解化學反應熱反應熱圖示微觀宏觀圖像分析a表示斷

②兩電極直接或間接接觸;

③兩電極插入___電__解__質_____溶液中。 3.工作原理(以銅鋅原電池為例)ⅠⅡ (1)原理分析。電極名稱負極正極電極材料鋅片銅片

電極反應 反應類型 電子流向 鹽橋中 離子移向

Zn-2e-===Zn2+Cu2++2e-===Cu

_氧__化___反應

_還__原___反應

由__鋅__片__沿_導__線___流向__銅__片__

鹽橋含飽和KCl溶液,K+移向__正__極____,Cl-移向 負__極__

電池反應 方程式

Zn+Cu2+===Zn2++Cu (2)兩種裝置比較。

①鹽橋的作用:a.連接內電路形成閉合回路。

b.維持兩電極

電勢差(中和電荷),使電池能持續提供電流。

②裝置Ⅰ中有部分 Zn 與 Cu2+直接反應,使電池效率降低;

裝置Ⅱ中使 Zn 與 Cu2+隔離,電池效率提高,電流穩定。

4.三個移動方向

電子方向 電流方向

離子遷 移方向

從_負___極流出沿導線流入__正__極 從_正___極沿導線流向__負__極

電解質溶液中,陰離子向_負___極遷移,陽離子 向_正___極遷移 [特別提醒](1)只有氧化還原反應才能設計成原電池。

(2)活潑性強的金屬不一定作負極,但負極一定發生氧化反 應。

(原電池中“負極氧化,正極還原”) (3)電子不能通過電解質溶液,溶液中的離子不能通過鹽 橋。

(電子不下水,離子不上岸或電子走旱路,離子走水路) (4)負極失去電子總數一定等于正極得到電子總數。

(5)對于同一反應,原電池反應速率一定比直接發生的氧化 還原反應快。 5.原電池在化工、農業生產及科學研究中的四大應用 (1)加快氧化還原反應速率 一個自發的氧化還原反應,設計成原電池時反應速率加__快__, 例如 Zn 與稀硫酸反應時加入少量的 CuSO4 溶液能使產生氫氣 的速率加快。

(2)比較金屬活動性強弱 兩種金屬分別作原電池的兩極時,一般作負極的金屬活動

性比正極的_強___。

(3)用作金屬的防護 被保護的金屬制品作原電池的_正___極而得到保護。例如,

保護鐵制輸水管或鋼鐵橋梁,可用導線將其和一鋅塊相連,使

Zn 作原電池的__負__極。 二、化學電源 1.一次電池堿性鋅錳干電池鋅銀電池負極材料:____Z_n___ 電正極極反材應料::Z__n碳_+_棒_2_O_H_--2e-===Zn(OH)2 電極反應:2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH +2OH- 總反應:Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+ Zn(OH)2負極材料:___Z_n____ 電正極極反材應料::Z_A_n_+g_2O_2_O_H_--2e-===Zn(OH)2 電極反應:Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH- 總反應:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag 2.二次電池(以鉛蓄電池為例) 鉛蓄電池是最常見的二次電池,總反應為

Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)

2PbSO4(s)+2H2O(l) 3.燃料電池

(1)氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池。反應式酸性堿性負極 反應式

____2_H_2_-__4_e_-_=_=_=_4_H__+ 2_H__2+__4_O__H_-__-__4_e-__=_=_=_4_H__2O正極 反應式

O2_+__4_H_+__+__4_e_-_=_=_=_2_H__2O

__O__2+__2_H__2O__+__4_e_-_=_=_=_4_O__H

電池 總反應

2H2+O2===2H2O

(2)燃料電池的電極本身不參與反應,燃料和氧化劑連續地 由_外__部___供給。 基礎測評 1.在如圖所示的 8 個裝置中,屬于原電池的是________ ________(填序號)。 ⑤⑥⑦⑧

答案:②④⑥⑦ 2.下列說法正確的是( )。

A.構成原電池的兩個電極必須是活潑性不同的兩種金屬 B.如圖原電池中,電流由鋅棒經外電路流向銅棒C.通過構成原電池,能將反應的化學能全部轉化為電能 D.銀鋅紐扣電池的放電反應:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2 +2Ag,其中 Ag2O 作正極,發生還原反應 解析:構成原電池的兩個電極不一定都是金屬,可以是一 極為較活潑金屬,另一極為石墨棒,故 A 錯誤;

該原電池中, 鋅為負極,銅為正極,電流由銅棒經外電路流向鋅棒,故 B 錯 誤;

通過原電池,能將反應的化學能轉化為電能,由于存在能 量損失,則不可能將化學能全部轉化為電能,故 C 錯誤;

由電 池總反應可知該紐扣電池的反應中 Zn 為還原劑,Ag2O 為氧化 劑,故 Zn 為負極被氧化,Ag2O 為正極被還原,故 D 正確。答案:D 3.如圖所示,杠桿 AB 兩端分別掛有體積相同、質量相等的 空心銅球和空心鐵球,調節杠桿并使其在水中保持平衡,然后 小心地向水槽中滴入濃 CuSO4 溶液,一段時間后,下列有關杠 桿的偏向判斷正確的是( 實驗過程中,不考慮兩球的浮力變 化)( )。A.杠桿為導體或絕緣體時,均為 A 端高 B 端低 B.杠桿為導體或絕緣體時,均為 A 端低 B 端高 C.當杠桿為導體時,A 端低 B 端高 D.當杠桿為導體時,A 端高 B 端低 解析:當杠桿為導體時,構成原電池,Fe 作負極,Cu 作 正極,電極反應式分別為負極 Fe-2e-===Fe2+,正極 Cu2++ 2e-===Cu,銅球質量增重,鐵球質量減輕,杠桿 A 低 B 高。答案:C 4.鋰-二硫化亞鐵電池是一種高容量電池,用途廣泛,該電 池放電時的總反應為 4Li+FeS2===Fe+2Li2S。

下列說法正確的 是( )。A.放電時,Li 作電源負極,負極反應為 Li-e-===Li+ B.放電時,正極發生氧化反應 C.硫酸、羧酸及醇類物質都可以用作該鋰電池的電解質 D.充電時,陽極只有 Fe 參與放電 解析:放電時負極發生氧化反應,電極反應式為 Li-e- ===Li+,A 正確;

放電時正極發生還原反應,B 錯誤;

加入硫 酸、羧酸時,Li 和硫酸、羧酸反應,所以不能用硫酸、羧酸作 該鋰電池的電解質,C 錯誤;

充電時,陽極發生氧化反應,而 反應中S2-和Fe的化合價都升高,所以S2-和Fe都參與放電, D 錯誤。答案:A 5.有 a、b、c、d 四個金屬電極,有關的實驗裝置及部分實 驗現象如下:實驗 裝置

部分實 驗現象

ab極極質質量量減增小加,b產無極生變有,化氣c極體

d極溶解,c 極有氣體產 生

電流從a極 流向d極

由此可判斷這四種金屬的活動性順序是( )。A.a>b>c>dB.b>c>d>aC.d>a>b>cD.a>b>d>c答案:C 考點一 原電池原理 考向1 原電池的工作原理,正、負極的判斷及電極反應 式書寫 [典例1](2018 年福建漳州八校聯考)“軟電池”采用一個薄 層紙片作為傳導體,在其一邊鍍鋅,而在其另一邊鍍二氧化錳, 在紙內的帶電離子“流過”水和氧化鋅組成的電解液。

電池總 反應為:Zn+2MnO2+H2O===ZnO+2MnO(OH)。

下列說法正 確的是( )。 A.該電池的正極為鋅 B.該電池反應中二氧化錳起催化作用 C.電池正極反應式:2MnO2+2e-+2H2O===2OH-+ 2MnO(OH) D.當 0.1 mol Zn 完全溶解時,流經電解液的電子的物質的 量為 0.2 mol 解析:該原電池中,鋅元素化合價由 0 價變為+2 價,鋅 失電子作負極,故 A 錯誤;

該原電池中,錳元素化合價由+4 價變為+3 價,所以二氧化錳作正極,故 B 錯誤;

電子從負極 沿導線流向正極,不經過電解質溶液,故 D 錯誤。 答案:C [典例 2]如圖是在航天用高壓氫鎳電池基礎上發展起來的 一種金屬氫化物鎳電池(MH-Ni 電池)。

下列有關說法不.正.確.的 是( )。A.放電時正極反應為 NiOOH+H2O+e-===Ni(OH)2+OH- B.電池的電解液可為 KOH 溶液 C.充電時負極反應為 MH+OH- ===H2O+M+e- D.MH 是一類儲氫材料,其氫密度越大,電池的能量密度 越高 解析:電池放電時,正極發生得電子的還原反應,A 正確;

由電池示意圖及放電時正極上的電極反應知,該電池的電解液 呈堿性,可為 KOH 溶液,B 正確;

充電時的負極實質上為陰極, 發生還原反應,C 錯誤;

MH 的氫密度越大,表明單位體積的 MH 所能儲存的電子越多,能量密度越大,D 正確。答案:C [方法技巧] 1.圖解原電池工作原理 2.原電池正、負極的判斷方法

此外,原電池的正極和負極與電極材料的性質有關,也與 電解質溶液有關,不要形成活潑金屬一定作負極的思維定式。

如 Al、Mg 和 NaOH 溶液構成的原電池中,Al 為負極,Mg 為 正極。 考向 2 鹽橋原電池 [典例 3]控制適合的條件,將反應 2Fe3++2I- 設計成如下圖所示的原電池。

下列判斷不.正.確.的是(

2Fe2++I2 )。A.反應開始時,乙中石墨電極上發生氧化反應B.反應開始時,甲中石墨電極上Fe3+被還原 C.電流表讀數為零時,反應達到化學平衡狀態 D.電流表讀數為零后,在甲中溶入 FeCl2 固體,乙中的石墨 電極為負極 解析:由圖示結合原電池原理分析可知,Fe3+得電子變成 Fe2+被還原,I-失去電子變成 I2 被氧化,所以 A、B正確;

電流 表讀數為零時,Fe3+得電子速率等于 Fe2+失電子速率,反應達 到平衡狀態,C 正確;

在甲中溶入 FeCl2 固體,平衡2Fe3++ 2I- 2Fe2++I2 向左移動,I2 被還原為 I-,乙中石墨為正極, D 不正確。答案:D [方法技巧] 當氧化劑得電子速率與還原劑失電子速率相 等時,可逆反應達到化學平衡狀態,電流表指針示數為零;

當 電流表指針往相反方向偏轉,暗示電路中電子流向相反,說明 化學平衡移動方向相反。 考向3 原電池原理的應用

[典例4](判斷金屬的活潑性)有A、B、C、D、E五塊金屬

片,進行如下實驗:①A、B 用導線相連后,同時浸入稀H2SO4 溶液中,A極為負極;

②C、D用導線相連后,同時浸入稀H2SO4 溶液中,電流由 D→導線→C;

③A、C 相連后,同時浸入稀

H2SO4 溶液中,C 極產生大量氣泡;

④B、D 相連后,同時浸入 稀H2SO4 溶液中,D 極發生氧化反應;

⑤用惰性電極電解含 B 離子和 E 離子的溶液,E 先析出。

據此,判斷五種金屬的活動

性順序是( )。A.A>B>C>D>EB.A>C>D>B>EC.C>A>B>D>E 答案:BD.B>D>C>A>E [典例5](判斷反應速率)(2018年廣東揭陽二模)等質量的兩 份鋅粉 a、b,分別加入過量的稀 H2SO4 中,同時向 a 中放入少 量的 CuSO4 溶液,如圖表示產生 H2 的體積(V)與時間(t)的關系, 其中正確的是( )。ABCD 解析:等質量的兩份鋅粉 a、b,分別加入過量的稀 H2SO4 中,同時向 a 中放入少量的 CuSO4 溶液,發生:Zn+Cu2+=== Zn2++Cu,形成原電池,反應速率增大,反應用時少于 b,但

生成的氫氣少于 b,圖象應為 D。 答案:D [方法技巧] 改變Zn 與H+反應速率的方法 (1)加入Cu 或CuSO4,形成原電池,加快反應速率,加入 Cu 不影響Zn 的量,但加入CuSO4,Zn 的量減少,是否影響產 生H2 的量,應根據 Zn、H+的相對量多少判斷。

(2)加入CH3COONa,由于CH3COO-與H+反應,使c(H+) 減小,反應速率減小,但不影響生成H2 的量。 [典例6](設計原電池)電子工業中常用 30%的 FeCl3 溶液腐 蝕絕緣板上的銅箔制造印刷電路板。

某工程師為了從廢液中回 收銅,重新獲得 FeCl3 溶液,設計了下列實驗步驟:

寫出一個能證明還原性 Fe 比 Cu 強的離子方程式:____ _________________________________________________。

該反應在上圖步驟________中發生。

請根據上述反應設計 一個原電池,在方框中畫出簡易裝置圖(標出電極名稱、電極材 料、電解質溶液)。 解析:a 是 Fe,發生的反應有 Fe+Cu2+===Fe2++Cu 和 Fe +2Fe3+===3Fe2+,試劑 b是鹽酸。

將Fe+Cu2+===Fe2++Cu設 計成原電池,Fe 作負極,比 Fe 不活潑的 Cu 作正極,電解質溶 液是含 Cu2+的溶液。

答案:Fe+Cu2+===Fe2++Cu ① 裝置圖略 [方法技巧]

原電池的設計方法

設計原電池時要緊扣原電池的構成條件。

具體方法是:

(1)首先判斷出氧化還原反應中的還原劑和氧化劑,將還原

劑(一般為比較活潑金屬)作負極,活動性比負極弱的金屬或非

金屬作正極,含氧化劑的溶液作電解質溶液。

(2)如果兩個半反應分別在要求的兩個容器中進行(中間連

接鹽橋),則兩個容器中的電解質溶液應含有與電極材料相同的

金屬的陽離子。 (3)設計實例: 根據反應 2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2 設計的原電池為: 【拓展演練】 1.(2018 年新課標Ⅱ卷)我國科學家研發了一種室溫下“可 呼吸”的 Na-CO2 二次電池。

將 NaClO4 溶于有機溶劑作為電解 液,鈉和負載碳納米管的鎳網分別作為電極材料,電池的總反 應為:3CO2+4Na 2Na2CO3+C。

下列說法錯. 誤. 的是( )。 A.放電時,ClO- 4 向負極移動 B.充電時釋放 CO2,放電時吸收 CO2 C.放電時,正極反應為:3CO2+4e-===2CO23-+C D.充電時,正極反應為:Na++e-===Na 解析:放電時是原電池,陰離子 ClO- 4 向負極移動,A 正確;

電池的總反應為 3CO2+4Na 2Na2CO3+C,因此充電時釋放 CO2,放電時吸收 CO2,B 正確;

放電時是原電池,正極是二氧 化碳得到電子轉化為碳,反應為:3CO2+4e-===2CO23-+C,C 正確;

充電時是電解池,正極與電源的正極相連,作陽極,發 生失去電子的氧化反應,反應為 2CO23-+C-4e-===3CO2,D 錯誤。答案:D 2.(2016 年新課標Ⅱ卷)Mg-AgCl 電池是一種以海水為電解 質溶液的水激活電池。

下列敘述錯. 誤. 的是( )。A.負極反應式為 Mg-2e-===Mg2+ B.正極反應式為 Ag++e-===Ag C.電池放電時 Cl-由正極向負極遷移 D.負極會發生副反應 Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑ 解析:根據題意,電池總反應式為 Mg+2AgCl===MgCl2 +2Ag,正極反應為 2AgCl+2e-===2Cl-+2Ag,負極反應為 Mg-2e-===Mg2+,A 正確,B 錯誤;

對原電池來說,陰離子由正極移向負極,C 正確;

由于鎂是活潑金屬,則負極會發生副 反應 Mg+2H2O===Mg(OH)2+H2↑,D 正確。答案:B 考點二 化學電源 考向 1 可充電電池(二次電池) [典例7]已知:鋰離子電池的總反應為:LixC+Li1-xCoO2C+LiCoO2

鋰硫電池的總反應為:2Li+S Li2S

有關上述兩種電池說法正確的是( )。

A.鋰離子電池放電時,Li+向負極遷移 B.鋰硫電池充電時,鋰電極發生還原反應 C.理論上兩種電池的比能量相同 D.如圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電 解析:鋰離子電池放電時,為原電池,陽離子 Li+向正極移 動,A 錯誤;

鋰硫電池充電時,為電解池,鋰電極發生還原反 應生成 Li,B 正確;

電池的比能量是指參與電極反應的單位質 量的電極材料放出電能的多少,兩種電池材料不同,顯然其比

能量不同,C 錯誤;

由圖可知,鋰離子電池的電極材料為 C 和 LiCoO2,應為該電池放電完全所得產物,而鋰硫電池的電極材 料為 Li 和 S,應為充電完全所得產物,故此時應為鋰硫電池給 鋰離子電池充電的過程,D 錯誤。答案:B [方法技巧] 可充電電池的反應規律 1.可充電電池有充電和放電兩個過程,放電發生的是原電 池反應,充電發生的是電解池反應。

充電的電極反應與放電的 電極反應過程相反,充電時的陽極反應為放電時正極反應的逆 過程,充電時的陰極反應為放電時負極反應的逆過程。 2.充電:原電池負極接電源負極,原電池正極接電源正極。

3.放電時的負極反應和充電時的陰極反應,放電時的正極 反應和充電時的陽極反應在形式上互逆。

將負(正)極反應式變 方向并將電子移項即可得出陰(陽)極反應式。

放電總反應和充 電總反應在形式上互逆(但不是可逆反應)。 考向2 燃料電池 [典例8](2018 年河南二模)甲醇燃料電池體積小巧、潔凈環 保、比能量高,已在便攜式通訊設備、汽車等領域應用。

某型 甲醇燃料電池的總反應式為 2CH4O+3O2===2CO2+4H2O,如 圖是該燃料電池的示意圖。

下列說法錯. 誤. 的是( )。 A.a 是甲醇,b 是氧氣B.燃料電池將化學能轉化為電能C.質子從 M 電極區穿過交換膜移向 N 電極區 D.負極反應:CH4O-6e-+H2O===CO2↑+6H+

解析:由質子交換膜知,電解質溶液呈酸性,N極上生成 水,則a為氧氣,N為正極,M為負極,負極反應式為CH4O- 6e - + H2O===CO2↑ + 6H + , 正 極 反 應 式 為 O2 + 4H + + 4e - ===2H2O,b是甲醇、c是二氧化碳,質子從M電極區通過質子 交換膜遷移到N電極區,通過以上分析知,B、C、D正確。答案:A 考向3 新型電池

[典例 9](2018 年黑龍江大慶二模)光電池是發展性能源。

一 種光化學電池的結構如圖,當光照在表面涂有氯化銀的銀片上 時 AgCl(s)==光==Ag(s)+Cl(AgCl),[Cl(AgCl)表示生成的氯原子 吸附在氯化銀表面],接著 Cl(AgCl)+e-===Cl-(aq),若將光源 移 除 , 電 池 會 立 即 恢 復 至 初 始 狀 態 。

下 列 說 法 不.正.確.的 是 ( )。 A.光照時,電流由 X 流向 Y B.光照時,Pt 電極發生的反應為 2Cl-+2e-===Cl2 C.光照時,Cl-向 Pt 電極移動 D.光照時,電池總反應為 AgCl(s)+Cu+(aq)==光==Ag(s)+ Cu2+(aq)+Cl-(aq) 解析:該裝置中氯原子在銀電極上得電子發生還原反應, 所以銀作正極、鉑作負極,光照時,電流從正極銀 X 流向負極 鉑 Y,A 正確;

光照時,Pt 電極作負極,負極上亞銅離子失電 子發生氧化反應,電極反應式為Cu+(aq)-e-===Cu2+(aq),B錯 誤;

光照時,該裝置是原電池,銀作正極,鉑作負極,電解質 中氯離子向負極鉑移動,C 正確;

光照時,正極上氯原子得電 子發生還原反應,負極上亞銅離子失電子,所以電池反應式為

光 AgCl(s)+Cu+(aq)====Ag(s)+Cu2+(aq)+Cl-(aq)。答案:B 【拓展演練】 3.(2018 年新課標Ⅲ卷)一種可充電鋰-空氣電池如圖所示。

當電池放電時,O2 與 Li+在多孔碳材料電極處生成 Li2O2-x(x=0 或 1)。

下列說法正確的是( )。 A.放電時,多孔碳材料電極為負極 B.放電時,外電路電子由多孔碳材料電極流向鋰電極 C.充電時,電解質溶液中 Li+向多孔碳材料區遷移 D.充電時,電池總反應為 Li2O2-x===2Li+???1-2x???O2 解析:A 項,放電時,O2 與 Li+在多孔碳電極處反應,說明 電池內,Li+向多孔碳電極移動,因為陽離子移向正極,所以多 孔碳電極為正極,錯誤;B 項,因為多孔碳電極為正極,外電路 電子應該由鋰電極流向多孔碳電極(由負極流向正極),錯誤;C 項,充電和放電時電池中離子的移動方向應該相反,放電時 Li+ 向多孔碳電極移動,充電時向鋰電極移動,錯誤;D 項,根據圖 示和上述分析,電池的正極反應應該是 O2 與 Li+得電子轉化為 Li2O2-x,電池的負極反應應該是單質 Li 失電子轉化為 Li+,所以

總反應為:2Li+???1-2x???O2===Li2O2-x,充電反應與放電反應相反,

所以充電時為 Li2O2-x===2Li+???1-2x???O2,選項 D 正確。 答案:D 4.(2017 年新課標Ⅲ卷)全固態鋰硫電池能量密度高、成本 低,其工作原理如下圖所示,其中電極 a 常用摻有石墨烯的 S8 材料,電池反應為:16Li+xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。

下列說法錯 · 誤·的是( )。 A.電池工作時,正極可發生反應:2Li2S6+2Li++2e-=== 3Li2S4B.電池工作時,外電路中流過 0.02 mol 電子,負極材料減 重 0.14 gC.石墨烯的作用主要是提高電極 a 的導電性 D.電池充電時間越長,電池中 Li2S2 的量越多 解析:電池工作時為原電池,其電解質中的陽離子向正極 移動,根據圖示中Li+移動方向可知,電極a為正極,正極發生 還原反應,根據總反應可知正極依次發生S8→Li2S8→Li2S6→ Li2S4→Li2S2的還原反應,故A正確;

電池工作時負極電極反應 式為Li-e-===Li+,當轉移0.02 mol電子時,負極消耗Li的物 質的量為0.02 mol,即0.14 g,故B正確;

石墨烯具有良好的導 電性,可以提高電極a的導電能力,故C正確;

電池充電時為電 解 池 , 此 時 電 池 反 應 為 8Li2Sx===16Li + xS8(2≤x≤8) , 所 以 Li2S2的量越來越少,故D錯誤。答案:D

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