易错专题13 化学电池-【提分系列】2023-2024学年高二化学易错题典例精讲与习题精练（人教版2019选择性必修1）

易错专题13 化学电池 聚焦易错点： ►易错点一 化学电池 ►易错点二 电极反应式的书写 典例精讲 易错点一 化学电池 【易错典例】 例1（2023上·安徽芜湖·高二安徽师范大学附属中学校考阶段练习）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Mg­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 【解题必备】 1. 化学电池 （1）定义：化学电池是将化学能变成电能的装置。 （2）分类：化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源，分为一次电池、二次电池(充电电池)、燃料电池(连续电池)。 种类 特点(分类依据) 实例 一次电池 放完电以后不能再使用 普通锌锰电池、碱性锌锰电池 二次电池 充电、放电可循环进行 铅蓄电池、镍氢电池 燃料电池 可通过不断充入燃料、氧化剂，连续使用 氢氧燃料电池、CH4燃料电池 （3）化学电池的优点有：能量转换效率高，供能稳定可靠；可以制成各种形状和大小，不同容量和电压的电池和电池组，使用方便；易维护，可在各种环境下工作。 2.常见的化学电池 （1）一次电池： ①碱性锌锰电池是一种常用的一次电池，其负极是Zn，正极是MnO2，电解质溶液是KOH溶液。负极反应式：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2，正极反应式：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－，总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 ②锌银电池具有比能量大、电压稳定、储存时间长等特点。试根据总反应式Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag判断：负极是Zn，其依据是在总反应式中锌元素化合价升高，失去电子，锌为负极。正极反应式是Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－，反应类型是还原反应。 （2）二次电池：铅蓄电池是常见的二次电池，其负极是Pb，正极是PbO2，电解质溶液是硫酸溶液。放电过程中，电解质溶液的pH变化是变大，理由是H2SO4不断被消耗，使c(H＋)减小，pH增大。 总反应方程式 Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l) 放电电极反应式 负极：Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s) 正极：PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l) 充电电极反应式 阴极：PbSO4(s)＋2e－===Pb(s)＋SO(aq) PbSO4(s)＋2H2O(l)－2e－===PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq) （3）燃料电池 ①氢氧燃料电池用Pt作电极，不断充入燃料(H2)和氧化剂(O2)，分别在两极发生氧化反应和还原反应，电池总反应式是2H2＋O2===2H2O。氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应： 介质 负极反应式 正极反应式 酸性 2H2－4e－===4H＋ O2＋4H＋＋4e－===2H2O 中性 2H2－4e－===4H＋ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 碱性 2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ ②燃料电池的燃料除氢气外，还有烃、肼、甲醇、氨、煤气等气体或液体。若用导线相连的两个铂电极插入KOH溶液中，然后向两极分别通入甲醇(CH3OH)和氧气，发生原电池反应。在负极发生氧化反应的是CH3OH，其产物最终是H2O、CO，负极反应式是2CH3OH－ 12e－＋16OH－===2CO＋12H2O；正极反应式是3O2＋6H2O＋12e－===12OH－；总反应式是2CH3OH＋3O2＋4OH－===2CO＋6H2O。 【变式突破】 1．（2023·贵州·清华中学高二阶段练习）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意图如图所示。下列有关该电池的说法正确的是(　　) A.反应CH4+H2O3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子 B.电极A上H2参与的电极反应为H2+2OH--2e-=2H2O C.电池工作时,C向电极B移动 D.电极B上发生的电极反应为O2+2CO2+4e-=2C 易错点二 电极反应式书写 【易错典例】 例2（