高考化学一轮复习（第四辑）考点五十四 常见的化学电源（含解析）1

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1、考点五十四常见的化学电源聚焦与凝萃1．了解一次电池、二次电池和燃料电池的基本构造和反应原理；2．掌握电极反应式的书写方法。解读与打通常规考点1．一次电池（1）酸性锌锰干电池负极：Zn－2e-=Zn2+正极：2NH4++2e-=2NH3↑+H2↑MnO2+H2=Mn2O3+H2OZn2++2NH3=Zn(NH3)2］2+电池总反应式为：Zn+2NH4++MnO2=Mn2O3+H2O+Zn(NH3)2］2+（2）碱性锌电池（Zn

2、KOH

3、MnO2）负极：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-电池总反应式为：Zn+2MnO2+2H2O=

4、2MnOOH+Zn(OH)2（3）锌银电池——纽扣式电池（Zn

5、KOH

6、Ag2O）负极：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-电池总反应式为：Zn+Ag2O=ZnO+2Ag2．二次电池铅蓄电池（放电时）正极(PbO2)：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O负极(Pb)：Pb－2e-+SO42-=PbSO4电池总反应式为：PbO2+Pb+4H++2SO42-=2PbSO4↓+2H2O11铅蓄电池（充电时）阳极(PbO2)：PbSO4+2H2O－2e-=PbO2+4H++SO42-阴极(Pb)：PbSO4+2e-=Pb+

7、SO42-电池总反应式为：2PbSO4↓+2H2O=PbO2+Pb+4H++2SO42-3．燃料电池（1）氢氧燃料电池（H2

8、OH-

9、O2）氢氧燃料电池是一种高效低污染的新型电池，主要用于航天领域。它的电极材料一般为活化电极，如铂电极、活性炭电极等，它们具有很强的催化活性。电解质溶液是质量分数为40%的KOH溶液。电极反应为：负极：2H2+4OH--4e-=4H2O正极：O2+2H2O+4e-=4OH-电池的总反应式为：2H2+O2=2H2O（2）氢氧燃料电池（H2

10、H+

11、O2）负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+4e-+4H+=2H2O电池的总反应式为：2H2+O2=2H2O（3

12、）氢氧燃料电池（H2

13、Na2SO4

14、O2）负极：2H2-4e-=4H+正极：O2+4e-+2H2O=4OH-电池的总反应式为：2H2+O2=2H2O（4）CH4燃料电池(CH4

15、OH-

16、O2)负极：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O正极：2O2+4H2O+8e-=8OH-电池的总反应式为：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O11隐性考点一、二次电池拓展（1）氢镍电池H2

17、OH-

18、NiO(OH)］负极：H2+2OH--2e-=2H2O正极：2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-电池总反应式为：2NiO(OH)+H22Ni(OH)2（2）镉镍

19、电池Cd

20、OH-

21、NiO(OH)］负极：Cd+2OH--2e-=Cd(OH)2正极：2NiO(OH)+2H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-电池总反应式为：Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2二、原电池原理的应用1．用于金属的防护使被保护的金属制品作原电池正极而得到保护。例如，要保护一个铁质的输水管道或钢铁桥梁等，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。2．设计制作化学电源（1）首先将氧化还原反应分成两个半反应。（2）根据原电池的反应特点，结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。3．比较金属活动性强弱两种金属分别作原电池的两极时，一般作负极

22、的金属比作正极的金属活泼。4．加快氧化还原反应的速率.一个自发进行的氧化还原反应，设计成原电池时反应速率增大。例如，在Zn与稀H2SO4反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。三、燃料电池电极反应式的书写根据燃料电池的特点，一般在正极上发生还原反应的物质都是O2，随着电解质溶液的不同，其电极反应有所不同，其实，我们只要熟记以下四种情况：（1）酸性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋4H＋＋4e－=2H2O（2）碱性电解质溶液环境下电极反应式：O2＋2H2O＋4e－=4OH－（3）固体电解质(高温下能传导O2－)环境下电极反应式：O2＋4e－=2O2－（4）熔融碳酸盐(如：

23、熔融K2CO3)环境下电极反应式：O2＋2CO2＋4e－=2CO。第三步：根据电池总反应式和正极反应式写出电池的负极反应式电池的总反应和正、负极反应之间有如下关系：电池的总反应式=电池正极反应式＋电池负极反应式故根据第一、二步写出的反应，有：电池的总反应式－电池正极反应式=电池负极反应式，注意在将两个反应式相减时，要约去正极的反应物O2。11融合与应用例1．(2005江苏高考，14)高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时