题型15 金属–空气电池的应用
题型15 金属–空气电池的应用
解题攻略
金属-空气电池模型 电解质为中性或碱性水溶液时，此类金属-空气电池的正极反应式一般为O2+2H2O+4e-=4OH-
镁-空气中性电池 负极为金属镁，电解质溶液为中性的NaCl溶液，放电时负极反应式为Mg-2e-=Mg2+，总反应式为2Mg+O2+2H2O=2Mg(OH)2.由于镁是活泼金属，所以负极易发生副反应：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2↑
海洋电池(铝-空气海水电池) 铝板为负极，铂网为正极，海水为电解质溶液，放电时负极反应式为Al-3e-=Al3+，总反应式为4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3
锌-空气碱性电池 锌为负极，电解质溶液为KOH溶液，放电时负极反应式为Zn-2e-+4OH-=Zn(OH，总反应式为2Zn+O2+4OH-+2H2O=2Zn(OH
突破练习
1．一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法错误的是
A．电池总反应式为：2Mg＋O2＋2H2O＝2Mg(OH)2
B．正极反应式为：Mg－2e－＝Mg2＋
C．活性炭可以加快O2在负极上的反应速率
D．电子的移动方向由a经外电路到b
2．锂空气电池比锂离子电池具有更高的能量密度，前景非常广阔，其结构及工作原理如下图(固体电解液只允许Li+通过)，下列说法不正确的是
A．电池工作时，正极反应式：O2+2H2O+4e-=4OH-
B．去掉固体电解液和有机电解质：电池反应发生改变
C．充电时，生成14gLi，空气极质量增加
D．充电时，专用充电极可以有效防止空气极腐蚀和劣化
3．已知新型中温全瓷铁-空气电池，其结构如图所示。下列说法正确的是
A．铁表面发生的反应为xH2O（g）+Fe＝FeOx+xH2
B．a极发生氧化反应
C．正极的电极反应为FeOx+2xe-＝Fe+xO2-
D．若有22.4L（标准状况）空气参与反应，则电路中有4mol电子转移
4．金属（M）–空气电池（如图）具有原料易得、能量密度高等优点，有望成为新能源汽车和移动设备的电源。该类电池放电的总反应方程式为：4M+nO2+2nH2O=4M(OH) n。已知：电池的“理论比能量”指单位质量的电极材料理论上能释放出的最大电能。下列说法不正确的是
A．采用多孔电极的目的是提高电极与电解质溶液的接触面积，并有利于氧气扩散至电极表面
B．比较Mg、Al、Zn三种金属–空气电池，Al–空气电池的理论比能量最高
C．M–空气电池放电过程的正极反应式：4Mn++nO2+2nH2O+4ne–=4M(OH)n
D．在M–空气电池中，为防止负极区沉积Mg(OH)2，宜采用中性电解质及阳离子交换膜
5．一种由聚偏氟乙烯–六氟丙烯共聚物为主的准固态聚合物电解质(QPE)制备的 Na-O2 电池结构如图所示，QPE 中的 F-C 链有利于 Na+的转移。下列有关说法中正确的是
A．该电池放电时正极的电极反应式为：O2+e–+Na+=NaO2
B．负极质量每减少 23 g，需要消耗 O2 的体积为 22.4 L
C．偏氟乙烯与六氟丙烯互为同系物
D．该电池充电时阳极反应物为 O2
6．铝-空气燃料电池具有原料易得、能量密度高等优点，装置如图所示(电池的电解质溶液为KOH溶液)。下列有关电池工作时的说法错误的是
A．OH-从右往左通过阴离子交换膜 B．正极区的电解质溶液pH逐渐增大
C．负极的电极反应式：Al-3e-=Al3＋ D．采用多孔电极的目的是易于吸附气体
7．一种镁氧电池如图所示，电极材料为金属镁和吸附氧气的活性炭，电解液为KOH浓溶液。下列说法正确的是( )
A．电池总反应式为2Mg＋O2＋2H2O=2Mg(OH)2
B．正极反应式为Mg－2e－=Mg2＋
C．活性炭可以加快O2在负极上的反应速率
D．电子的移动方向由b经外电路到a
实战高考
(2022·湖南卷)
8．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：
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
(2021·河北卷)
9．K—O2电池结构如图，a和b为两个电极，其中之一为单质钾片。关于该电池，下列说法错误的是
A．隔膜允许K+通过，不允许O2通过
B．放电时，电流由b电极沿导线流向a电极；充电时，b电极为阳极
C．产生1Ah电量时，生成KO2的质量与消耗O2的质量比值约为2.22
D．用此电池为铅酸蓄电池充电，消耗3.9g钾时，铅酸蓄电池消耗0.9g水
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案：
1．BC
2．C
3．A
4．B
5．A
6．C
7．A
8．B
9．D
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
