高三化学总复习（专题攻略）之电化学 3 化学电源

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1、化学电源【高考预测】（★★★）常见化学电源的种类及工作原理。1．（2014浙江）镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型。NiMH中的M表示储氢金属或合金。该电池在充电过程中的总反应方程式是：Ni(OH)2+M＝NiOOH+MH，已知：6NiOOH+NH3+H2O+OH－=6Ni(OH)2+NO2－。下列说法正确的是A．NiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为：NiOOH+H2O+e－=Ni(OH)2+OH－B．充电过程中OH－离子从阳极向阴极迁移C．充电过程中阴极的电极反应式：H2O+M+e－=MH+OH－

2、，H2O中的H被M还原D．NiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液【答案】A一．电池的评价比能量：电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少。比功率：电池单位质量或单位体积所能输出功率的大小。质量轻、体积小而输出电能多、功率大、可储存时间长的电池，更适合使用者的需要。二．实用电池的特点1.能产生比较稳定而且较高电压的电流；2.安全、耐用且便于携带，易于维护；3.能够适用于各种环境；54.便于回收处理，不污染环境或对环境的污染影响较小；5.能量转换率高。三．几种常见的电池1.一次电池：放电之后不能充电，内部的氧化还原反应是不

3、可逆的。碱性锌锰电池构成：负极是锌，正极是MnO2，电解质是KOH负极：Zn+2OH－－2e－=Zn(OH)2；正极：2MnO2+2H2O+2e－=2MnOOH+2OH－总反应式：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2特点：比能量较高，储存时间较长，可适用于大电流和连续放电。2.二次电池⑴铅蓄电池放电电极反应：负极：Pb(s)+SO42－(aq)－2e－＝PbSO4(s)；正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SO42－(aq)+2e－＝PbSO4(s)+2H2O(l)总反应式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2S

4、O4(aq)＝2PbSO4(s)+2H2O(l)充电电极反应：阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)－2e－=PbO2(s)+4H+(aq)+SO42－(aq)；阴极：PbSO4(s)+2e－=Pb(s)+SO42－(aq)总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)总反应方程式：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)说明：电池充电时，正负极分别和电源的正负极相连。⑵镍一镉碱性蓄电池负极：Cd+2OH－－2e－=Cd(OH)2；正极：2NiO

5、(OH)+2H2O+2e－=2Ni(OH)2+2OH－总反应式：Cd+2NiO(OH)+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)23.燃料电池电池电极反应酸性电解质碱性电解质氢氧燃料电池负极.2H2－4e－＝4H+2H2+4OH－－4e－＝4H2O正极O2+4H++4e－＝2H2OO2+2H2O+4e－＝4OH－总反应2H2+O2＝2H2O2H2+O2＝2H2O甲烷燃负极CH4+2H2O－8e－=CO2+8H+CH4+10OH－－8e－=CO32－+7H2O5料电池正极2O2+8H++8e－＝4H2O2O2+4H2O+8e－=8OH－

6、总反应CH4+2O2=CO2+2H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O甲醇燃料电池负极2CH3OH+2H2O－12e－=2CO2+12H+2CH3OH+16OH－－12e－=2CO32－+12H2O正极3O2+12H++12e－＝6H2O3O2+6H2O+12e－=12OH－总反应2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O除氢气外，烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体，均可作燃料电池的燃料；除纯氧气外，空气中的氧气也可作氧化剂。燃料电池的能量转化率高于80％，远高于燃烧

7、过程（仅30％左右），有利于节约能源。燃料电池有广阔的发展前途。典例1Zn-MnO2干电池应用广泛，其电解质溶液是ZnCl2－NH4Cl混合溶液。⑴该电池的负极材料是　　。电池工作时，电子流向　　　　（填“正极”或“负极”）。⑵若ZnCl2-NH4Cl混合溶液中含有杂质Cu2+，会加速某电极的腐蚀，其主要原因是　　　　。欲除去Cu2+，最好选用下列试剂中的　　　　（填代号）。a.NaOHb.Znc.Fed.NH3·H2O⑶MnO2的生产方法之一是以石墨为电极，电解酸化的MnSO4溶液。阴极的电极反应式是　　　　。若电解电路中通过2m

8、ol电子，MnO2的理论产量为　　　　。【答案】⑴　Zn正极⑵　锌与还原出来的Cu构成铜锌原电池而加快锌的腐蚀b⑶　2H++2e-=H2↑，87g【解析】⑴　负极发生氧化反应，Zn失电子，做负极。电子由负极经外电路流向正极。⑵　锌与还