专题1 第二单元 第2课时 常见的一次电池和二次电池-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二化学选择性必修1同步课堂高效讲义教师用书word(苏教版)
2025-10-09
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学苏教版选择性必修1 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第二单元 化学能与电能的转化 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 933 KB |
| 发布时间 | 2025-10-09 |
| 更新时间 | 2025-10-09 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-10-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54200796.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦常见一次电池与二次电池核心知识点,系统梳理一次电池(锌锰电池、银锌纽扣电池)和二次电池(铅蓄电池、锂离子电池)的构造、工作原理及电极反应式书写,通过对比分析、模型建构搭建从单电池到电池系统的认知支架。
资料设计亮点突出,通过交流研讨(如电池pH变化分析)、典型例题(如锂离子电池电极反应推导)培养科学思维与证据推理能力,结合多样化习题与测评,课中助力教师引导学生深化理解,课后帮助学生巩固知识、查漏补缺,落实化学观念与科学探究素养。
内容正文:
第2课时 常见的一次电池和二次电池
[学习目标] 1.通过对常见化学电源的分析,建立对原电池系统认识的思维模型,提高对原电池本质的知识。
2.掌握常见的一次电池和二次电池的反应原理并能书写电极反应式。
任务一 一次电池
1.一次电池的特点
一次电池中发生氧化还原反应的物质大部分被消耗后不能再使用。
2.常见一次电池
(1)锌锰电池
普通锌锰干电池
碱性锌锰电池
示
意
图
构
造
负极:锌筒
正极:石墨棒
电解质溶液:氯化铵和氯化锌溶液
负极反应物:锌粉
正极反应物:二氧化锰
电解质溶液:氢氧化钾溶液
工
作
原
理
负极:Zn-2e-+2N[Zn(NH3)2]2++2H+
正极:2MnO2+2H++2e-2MnOOH
总反应:Zn+2NH4Cl+2MnO2[Zn(NH3)2]Cl2+2MnOOH
负极:Zn+2OH——2e-Zn(OH)2
正极:2MnO2+2H2O+2e-2MnOOH+2OH-
总反应:Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2
(2)银锌纽扣电池
银锌电池具有比能量大、电压稳定、储存时间长等特点,如图所示,总反应式:Zn+Ag2OZnO+2Ag。
①负极反应物:锌粉;正极反应物:Ag2O;电解质溶液:KOH溶液。
②电极反应式
负极:Zn+2OH——2e-ZnO+H2O;
正极:Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-。
[交流研讨] 正误判断
(1)Zn具有还原性和导电性,可作锌锰干电池的负极材料 (√)
(2)手机使用的电池属于二次电池 (√)
(3)碱性锌锰电池比能量高,能提供较大电流并连续放电 (√)
(4)银锌纽扣电池使用过程中,负极区pH逐渐减小 (√)
1.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。碱性锌锰电池以氢氧化钾溶液为电解液,电池总反应式为Zn+2MnO2+2H2OZn(OH)2+2MnOOH。下列说法中错误的是( )
A.电池工作时,锌失去电子
B.电池正极的电极反应式为
2MnO2+2H2O+2e-2MnOOH+2OH-
C.电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D.外电路中每通过0.2 mol电子,锌的质量减少6.5 g
答案:C
解析:由电池总反应式可知,锌为负极,电子从负极流出经外电路流向正极;外电路中每通过0.2 mol电子,参加反应的锌理论上为0.1 mol,即质量减少6.5 g。
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2.日常所用锌锰干电池的电极分别为锌筒和石墨棒,以糊状NH4Cl作电解质,电极反应为Zn+2N-2e-[Zn(NH3)2]2++2H+,2MnO2+2H++2e-2MnOOH。下列有关锌锰干电池的叙述正确的是( )
A.干电池中锌筒为正极,石墨棒为负极
B.干电池可实现电能向化学能的转化
C.干电池长时间连续工作后,糊状物可能流出,腐蚀用电器
D.干电池工作时,电流方向是由锌筒经外电路流向石墨棒
答案:C
解析:干电池中锌筒作负极,非金属石墨棒作正极,A错误;干电池是一次电池,不能实现电能向化学能的转化,B错误;NH4Cl是强酸弱碱盐,水解呈酸性,所以干电池长时间连续使用时内装糊状物可能流出腐蚀用电器,C正确;干电池工作时,电流由正极石墨棒经外电路流向负极锌筒,D错误。
3.微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,据此判断下列叙述中正确的是( )
A.在使用过程中,电解质KOH被不断消耗
B.使用过程中,电子由Ag2O极经外电路流向Zn极
C.Zn是负极,电极反应为Zn+2OH——2e-Zn(OH)2
D.Zn电极发生还原反应,Ag2O电极发生氧化反应
答案:C
解析:锌为活泼金属,发生氧化反应为负极,电极反应为Zn+2OH——2e-Zn(OH)2,氧化银为正极,发生得电子的还原反应,电极反应为Ag2O+2e-+H2O2Ag+2OH-,总电极反应为Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag,电解质KOH没有被消耗,A、D错误,C正确;使用过程中,电子由Zn极经外电路流向Ag2O极,B错误。
任务二 二次电池
1.二次电池的特点
二次电池又称为充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物质获得再生。
2.铅蓄电池
(1)铅蓄电池的放电反应为原电池反应
①负极:Pb+S-2e-PbSO4;
②正极:PbO2+S+4H++2e-PbSO4+2H2O;
③电池反应:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。
(2)铅蓄电池的充电反应
①阴极:PbSO4+2e-Pb+S;
②阳极:PbSO4+2H2O-2e-PbO2+S+4H+;
③总反应:2PbSO4+2H2OPb+PbO2+2H2SO4。
(3)铅蓄电池的充、放电原理的化学方程式为Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。
(3)铅蓄电池的优缺点
①优点:性能优良、价格低廉、安全可靠,可多次充放电,在生产生活中应用广泛。
②缺点:比能量低,废弃后会污染环境等。
[交流研讨1] (1)铅蓄电池在充、放电过程中,溶液的pH分别如何变化?
提示:根据电池的总反应:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O可作出判断。放电时,消耗硫酸,pH增大;充电时,生成硫酸,pH减小。
(2)铅蓄电池放电完成时,正、负极的质量如何变化?
提示:由负极反应式:Pb+S-2e-PbSO4;正极反应式:PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O知,两极的质量均增加。
3.新型二次电池
(1)新型二次电池包括镍镉电池、镍氢电池、银锌电池、锂电池和锂离子电池等。
(2)常见锂离子电池的构造与工作原理
负极材料
正极材料
电解质溶液
嵌锂石墨
(LixC6)
磷酸铁锂(LiFePO4)或钴酸锂(LiCoO2)
锂离子的载体,如六氟磷酸锂(LiPF6)的碳酸酯无水溶液
续表
负极材料
正极材料
电解质溶液
装置与工作
原理(以钴酸
锂-石墨锂
电池为例)
放电:总反应:LixC6+Li(1-x)CoO26C+LiCoO2
负极反应:LixC6-xe-6C+xLi+
正极反应:Li(1-x)CoO2+xLi++xe-LiCoO2
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[交流研讨2] 该锂离子电池放电、充电时,是怎样完成化学能与电能的相互转化的?
提示:放电时Li+由石墨中脱嵌移向正极,嵌入钴酸锂晶体中;充电时Li+从钴酸锂晶体中脱嵌,由正极回到负极,得到电子生成Li重新嵌入石墨中,在放电、充电时,锂离子往返于电池的正极、负极之间,完成化学能与电能的相互转化。
锂锰电池的体积小、性能优良,是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示,其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中,Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中,生成LiMnO2。回答下列问题:
(1)外电路的电流方向是由 (填字母,下同)极流向 极。
(2)电池正极反应式为 。
(3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂? (填“是”或“否”),原因是
。
答案:(1)b a (2)MnO2+e-+Li+LiMnO2
(3)否 电极Li是活泼金属,能与水反应
解析:(1)原电池中电流方向是由正极b流向负极a。(2)在电池正极b上发生的电极反应式为MnO2+e-+Li+LiMnO2。(3)由于负极材料Li是活泼的金属,能够与水发生反应,所以不可用水代替电池中的混合有机溶剂。
复杂电池反应中电极反应式的书写
1.酸性锌锰干电池的构造示意图如下。关于该电池及其工作原理,下列说法正确的是( )
A.石墨作电池的负极材料
B.电池工作时,N向负极方向移动
C.MnO2发生氧化反应
D.锌筒发生的电极反应为Zn-2e-Zn2+
答案:D
解析:酸性锌锰干电池,锌筒为负极,石墨电极为正极,故A错误;原电池工作时,阳离子向正极(石墨电极)方向移动,故B错误;MnO2发生得电子的还原反应,故C错误;锌筒为负极,负极发生失电子的氧化反应Zn-2e-Zn2+,故D正确。
2.如图为铅蓄电池示意图,其总反应为Pb+PbO2+4H++2S2PbSO4+2H2O。下列说法错误的( )
A.放电时,左侧电极反应式为PbO2+4H++S+2e-PbSO4+2H2O
B.放电时,电解质溶液的浓度逐渐增大
C.充电时,B电极与外接直流电源的负极相连
D.放电时,两电极的质量均增大
答案:B
解析:放电时,B电极为负极,则充电时,B电极应与外接直流电源的负极相连,C项正确;由电极反应式可知,放电时,两电极的质量均增大,D项正确。
3.中国科学院研发了一种新型钾电池,有望成为锂电池的替代品。该电池的电解质为CF3SO3K溶液,其简要组成如图所示。电池放电时的总反应为2KC14H10+xMnFe(CN)62K1-xC14H10+xK2MnFe(CN)6,则下列说法中错误的是( )
A.放电时,电流从电极A经过导线流向电极B
B.充电时,电极A质量减少,电极B质量增加
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C.放电时,CF3SO3K溶液的浓度变大
D.充电时,电极A的反应式为K2MnFe(CN)6-2e-2K++MnFe(CN)6
答案:C
解析:放电时,该装置为原电池装置,电极A为正极,电极B为负极,电流从电极A经过导线流向电极B,A正确;放电时,负极(电极B)反应式为 KC14H10-xe-K1-xC14H10+xK+,正极(电极A)反应式为MnFe(CN)6+2e-+2K+K2MnFe(CN)6,充电时电极A的电极反应式为K2MnFe(CN)6-2e-MnFe(CN)6+2K+,故其质量是减少的,电极B的质量是增加的,B正确;根据B分析,放电时, CF3SO3K溶液的浓度不发生变化,C错误;充电时,电池的电极A接电源的正极,充电时的电极反应式应是放电时电极反应的逆过程,即电极A的反应式为K2MnFe(CN)6-2e-2K++MnFe(CN)6,D正确。
4.高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH。请回答下列问题:
(1)高铁电池的负极材料是 ,放电时负极反应式为 。
(2)放电时,正极发生 (填“氧化”或“还原”)反应,正极反应式为 。
放电时, (填“正”或“负”)极附近溶液的碱性增强。
答案:(1)Zn 3Zn+6OH——6e-3Zn(OH)2
(2)还原 2Fe+6e-+8H2O2Fe(OH)3+10OH- 正
解析:放电时,电池的负极上发生氧化反应,电极反应式为3Zn+6OH——6e-3Zn(OH)2,正极上发生还原反应,电极反应式为2Fe+6e-+8H2O2Fe(OH)3+10OH-,则正极附近生成了OH-,溶液的碱性增强。
课时测评5 常见的一次电池和二次电池
(时间:45分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1-9题,每小题4分,共36分。
题点1 一次电池
1.碱性锌锰电池的总反应为Zn+2MnO2+2H2OZn(OH)2+2MnOOH,电池构造示意图如图所示。下列有关说法正确的是( )
A.电池工作时,MnO2发生氧化反应
B.电池工作时,OH-通过隔膜向正极移动
C.环境温度过低,不利于电池放电
D.反应中每生成1 mol MnOOH,转移电子数为2×6.02×1023
答案:C
解析:Zn为负极,电极反应式为Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2,MnO2为正极,电极反应式为MnO2+e-+H2OMnOOH+OH-。电池工作时,MnO2为正极,得到电子,发生还原反应,故A错误;电池工作时,OH-通过隔膜向负极移动,故B错误;环境温度过低,化学反应速率下降,不利于电池放电,故C正确;由电极反应式MnO2+e-+H2OMnOOH+OH-可知,反应中每生成1 mol MnOOH,转移电子数为6.02×1023,故D错误。
2.鱼雷采用Al-Ag2O动力电池,以溶有氢氧化钾的流动海水为电解质溶液,电池反应为2Al+3Ag2O+2KOH6Ag+2KAlO2+H2O,下列说法错误的是( )
A.Ag2O为电池的正极
B.电子由Ag2O极经外电路流向Al极
C.Al在电池反应中被氧化
D.溶液中的OH-向Al极迁移
答案:B
解析:该原电池中,Al元素化合价由0价升高为+3价,发生氧化反应,所以Al为负极,Ag2O为正极,A、C正确;放电时,电子从负极沿导线流向正极即电子由Al极通过外电路流向Ag2O极,B错误;放电时,电解质溶液中阳离子向正极移动、阴离子向负极移动,即溶液中的OH-向Al极迁移,D正确。
3.被称为“软电池”的纸质电池,采用一个薄层纸片(在其一边镀锌,在其另一边镀二氧化锰)作为传导体。在纸内的离子“流过”水和氧化锌组成的电解质溶液。总反应为Zn+2MnO2+H2OZnO+2MnOOH,下列说法不正确的是( )
A.当该电池消耗2 mol MnO2时,与CH4燃料电池消耗0.5 mol CH4产生的电量相等
B.该电池二氧化锰为正极,发生还原反应
C.当0.1 mol Zn完全溶解时,电池外电路转移的电子数约为1.204×1023
D.电池正极反应式为
MnO2+e-+H2OMnOOH+OH-
答案:A
解析:当该电池消耗2 mol MnO2时,转移2 mol电子,CH4燃料电池在碱性环境下负极电极反应式为CH4+10OH——8e-C+7H2O,产生相等电量时,可知消耗0.25 mol CH4,A错误;反应中Mn元素化合价降低,发生还原反应,作电池的正极,B正确;Zn元素化合价由0价升高为+2价,则当0.1 mol Zn完全溶解时,电池外电路转移0.2 mol电子,电子数约为1.204×1023,C正确;正极上MnO2得电子发生还原反应,电极反应式为MnO2+e-+H2OMnOOH+OH-,D正确。
题点2 二次电池
4.铁镍蓄电池又称爱迪生电池,电池的总反应为Fe+Ni2O3+3H2OFe(OH)2+2Ni(OH)2,下列有关该电池的说法不正确的是( )
A.电池的电解质溶液为碱性溶液,正极为Ni2O3,负极为Fe
B.电池放电时,负极反应为Fe+2OH——2e-Fe(OH)2
C.电池放电过程中,正极附近溶液的酸性增强
D.电池放电时,正极反应为Ni2O3+3H2O+2e-2Ni(OH)2+2OH-
答案:C
解析:该电池中活泼金属Fe失去电子,为负极,Ni2O3为正极,因为放电时电极产物为氢氧化物,可以判断电解质溶液为碱性溶液,A正确;放电时,负极铁失去电子生成Fe2+,因为电解质溶液为碱性溶液,所以负极反应为Fe+2OH——2e-Fe(OH)2,B正确;放电时正极反应为Ni2O3+3H2O+2e-2Ni(OH)2+2OH-,C错误、D正确。
5.一种新型镁硫二次电池的工作原理如图所示。
下列说法正确的是( )
A.使用碱性电解质水溶液
B.放电时,正极反应包括3Mg2++MgS8-6e-4MgS2
C.使用的隔膜是阳离子交换膜
D.充电时,电子从Mg电极流出
答案:C
解析:Mg为活泼金属,所以放电时Mg被氧化,Mg电极为负极,聚合物电极为正极。碱性电解质水溶液中负极生成的Mg2+会生成Mg(OH)2沉淀,降低电池效率,A错误;放电时为原电池,原电池正极发生得电子的还原反应,包括3Mg2++MgS8+6e-4MgS2,B错误;据图可知Mg2+要通过隔膜移向正极参与电极反应,所以使用的隔膜是阳离子交换膜,C正确;放电时Mg电极发生氧化反应,充电时Mg电极得电子发生还原反应,即电子流入Mg电极,D错误。
6.铁-铬液流电池是近年新研制投产、可以高效储(放)能的新型电池。该电池总反应为Fe2++Cr3+Fe3++Cr2+。下列有关说法正确的是( )
A.储(放)能时电解质溶液a中存在Cr3+与Cr2+的相互转化
B.储能时原正极上的电极反应为
Fe3++e-Fe2+
C.放电时正极区电解质溶液酸性增强
D.在相同条件下,离子的氧化性:Cr3+>Fe3+
答案:C
解析:放电时,H+朝正极移动,结合该电池总反应方程式可知,正极发生Fe3+生成Fe2+的还原反应,负极区是Cr2+生成Cr3+;充电时,H+移向负极区,发生Cr3+生成Cr2+的还原反应,正极区发生Fe2+生成Fe3+的氧化反应。据分析,储(放)能时电解质溶液a中存在Fe3+与Fe2+的相互转化,A错误;据分析,储能时(充电时)原正极上的电极反应为Fe2+-e-Fe3+,B错误;据分析,放电时,氢离子朝正极移动,正极区电解质溶液酸性增强,C正确;据分析,在充电时,离子的氧化性:Cr3+>Fe3+,在放电时,离子的氧化性:Fe3+>Cr3+,D错误。
7.锂氟化碳电池的稳定性很高。电解质溶液为LiClO4的乙二醇二甲醚(CH3OCH2CH2OCH3)溶液,总反应为xLi+CFxxLiF+C,放电产物LiF沉积在正极,工作原理如图所示:
下列说法正确的是( )
A.外电路电子由b流向a
B.离子交换膜为阴离子交换膜
C.电解质溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替
D.正极的电极反应式为CFx+xe-+xLi+xLiF+C
答案:D
解析:该电池负极为Li,外电路电子由负极流向正极,即由a流向b,A错误;Li+通过离子交换膜在正极上形成LiF,即离子交换膜为阳离子交换膜,B错误;Li是活泼金属,能与乙醇反应,所以不能用乙醇溶液代替,C错误。
8.热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示,其中作为电解质的无水LiCl、KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+CaCaCl2+Li2SO4+Pb,下列有关说法正确的是( )
A.正极反应式:Ca+2Cl——2e-CaCl2
B.该电池工作时,Li+向负极移动
C.该电池在常温时就能正常工作
D.每转移0.2 mol电子,理论上生成20.7 g Pb
答案:D
解析:正极反应式为PbSO4+2e-Pb+S,A错误;该电池工作时,Li+向正极移动,B错误;作为电解质的无水LiCl、KCl混合物受热熔融后,电池即可瞬间输出电能,所以在常温下不能正常工作,C错误;每转移0.2 mol电子,根据得失电子守恒,应生成0.1 mol Pb,理论上应生成20.7 g Pb,D正确。
9.新能源汽车是国家战略产业的重要组成部分,LiFePO4电池是能源汽车关键部件之一,电池工作时的总反应为LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6,其工作原理如图所示:
下列说法错误的是( )
A.充电时,电极a与电源负极连接,电极b与电源正极连接
B.电池工作时,负极材料质量减少1.4 g,转移0.4 mol电子
C.电池工作时,正极的电极反应为Li1-xFePO4+xLi++xe-LiFePO4
D.电池进水后将会大大降低其使用寿命
答案:B
解析:由锂离子的移动方向可知,电极a是原电池的负极,LixC6在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和碳,电极反应式为LixC6-xe-xLi++6C,电极b为正极,锂离子作用下Li1-xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4,电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-LiFePO4,充电时,电极a与电源负极连接作阴极,电极b与电源正极连接作阳极。由分析可知,充电时,电极a与电源负极连接作阴极,电极b与电源正极连接作阳极,故A正确;由分析可知,电极a是原电池的负极,LixC6在负极失去电子发生氧化反应生成锂离子和碳,电极反应式为LixC6-xe-xLi++6C,则负极材料质量减少1.4 g时,转移电子的物质的量为×1=0.2 mol,故B错误;由分析可知,电极b为正极,锂离子作用下Li1-xFePO4在正极得到电子发生还原反应生成LiFePO4,电极反应式为Li1-xFePO4+xLi++xe-LiFePO4,故C正确;锂能与水反应生成氢氧化锂和氢气,则电池进水会使锂与水反应而消耗,将会大大降低其使用寿命,故D正确。
10.(12分)(1)Zn-MnO2干电池应用广泛,其电解质溶液是ZnCl2-NH4Cl混合溶液。该电池的负极材料是 。电池工作时,电子流向 (填“正极”或“负极”)。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 。
(2)如图为钠硫高能电池的结构示意图,该电池的工作温度为320 ℃左右,电池反应为2Na+xSNa2Sx。
①正极的电极反应式为 。
②M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是 。
③与铅蓄电池相比,当消耗相同质量的负极活性物质时,钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的 倍。
答案:(1)Zn(或锌) 正极 锌与还原出来的铜构成锌铜原电池而加快锌的腐蚀
(2)①xS+2e- ②离子导体(导电或电解质)和隔离钠与硫 ③4.5
解析:(2)正极上是S得到电子发生还原反应:xS+2e-;要形成闭合回路,M必须能使离子在其中定向移动,故M的两个作用是传导离子和隔离;假设消耗的质量都是207 g,则铅蓄电池能提供的电子为2 mol,而钠硫电池提供的电子为9 mol,故钠硫电池的放电量是铅蓄电池的4.5倍。
11.(12分)俄国科学家最近发明了一种Zn-PbO2电池,电解质为K2SO4、H2SO4和KOH,由a和b两种离子交换膜隔开,形成A、B、C三个电解质溶液区域,结构示意图如下:
回答下列问题:
(1)电池中,Zn为 极,B区域的电解质为 (填“K2SO4”“H2SO4”或“KOH”)。
(2)电池反应的离子方程式为 。
(3)阳离子交换膜为图中的 膜(填“a”或“b”)。
(4)此电池中,消耗6.5 g Zn,理论上可产生的容量(电量)为 C(1 mol电子的电量为1 F,F=96 500 C/mol,结果保留整数)。
答案:(1)负 K2SO4 (2)PbO2+S+Zn+2H2OPbSO4+Zn[(OH)4]2- (3)a (4)19 300
解析:(1)根据Zn→Zn[(OH)4]2-失去电子可知Zn为负极,则A区域电解质是KOH,PbO2为正极,正极上PbO2放电转化为PbSO4,正极反应为PbO2+2e-+4H++SPbSO4+2H2O,C区域电解质是H2SO4,故B区域电解质是K2SO4。(2)负极的电极反应式为Zn-2e-+4OH-Zn[(OH)4]2-,正极的电极反应式为PbO2+2e-+4H++SPbSO4+2H2O,则电池总反应为PbO2+S+Zn+2H2OPbSO4+Zn[(OH)4]2-。
(3)A区域电解质是KOH,OH-参与电极反应生成Zn[(OH)4]2-,为了维持溶液呈电中性,多余的K+通过离子交换膜a进入到B区域,因此a膜为阳离子交换膜。(4)6.5 g Zn的物质的量是=0.1 mol,参加反应时转移电子0.2 mol,1 mol电子的电量为96 500 C, 0.2 mol电子的电量为0.2 mol×96 500 C·mol-1=19 300 C。
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