6.1.3化学电源 讲义 2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

（3） 化学电源 知识全解： 1、 从原电池到化学电源： 1800年 1836年 1860年 1968年 化学反应与能量变化（三） ——化学电源 化学电源 学科网（北京）股份有限公司 二、化学电源： （一）一次电池：不可以再充电的电池（干电池） 1、Zn——Cu——H2SO4电池: 装置 电极反应 负极 Zn－2e－===Zn2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ 总 化学方程式 Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑ 离子方程式 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 2、普通锌锰电池：Zn ——MnO2——NH4Cl 电池总反应 Zn + 2NH4Cl + 2MnO2 ===Zn(NH3)2Cl2 + Mn2O3 + H2O 两极材料 锌筒 碳棒 电解质 糊状的NH4Cl 负极反应 Zn +2NH3 − 2e− ═ Zn(NH3)22+ 正极反应 2MnO2 + 2NH4+ + 2e－===Mn2O3 + 2NH3↑+ H2O 电池缺陷 久置漏液而失效，导致电器设备腐蚀 电池优点 价格便宜 3、 碱性锌锰电池：Zn ——MnO2——KOH 电池总反应 Zn+2MnO2 + 2H2O ===2MnO(OH)+ Zn(OH)2 两极材料材料 锌 二氧化锰 电解质 KOH 负极反应 Zn + 2OH− − 2e− ═ Zn(OH)2 正极反应 MnO2 + H2O + e− ═ MnOOH + OH− 电池优点 比能量和可储存时间要比普通干电池好 4、 锌银电池： 电池总反应 Zn + Ag2O +H2O ═ Zn(OH)2 + 2Ag 两极材料材料 锌 氧化银 电解质 KOH溶液 负极反应 Zn + 2OH− − 2e− ═ Zn(OH)2 正极反应 Ag2O + 2H2O + 2e− ═ 2Ag + 2OH− 电池优点 比能量大、电压稳定、可储存时间长 （二）二次电池：可以再充电的电池（蓄电池） 1、铅酸蓄电池： 电池总反应 Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O 两极材料 Pb PbO2 电解质 H2SO4 负极反应 Pb＋SO－2e－===PbSO4 正极反应 PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O 电池特点 电压稳定、使用方便、安全可靠、笨重 放电过程中，负极质量的变化是增大，H2SO4溶液的浓度减小 2、 镍镉电池： 电池总反应 Cd＋NiOOH＋2H2O===Cd(OH)2 ＋Ni(OH)2 两极材料 Cd NiOOH 电解质 KOH溶液 负极反应 Cd − 2e− + 2OH− === Cd (OH)2 正极反应 NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH− 电池特点 兼容性强、安全性高、自放电速度快 3、 镍氢电池： 电池总反应 MH＋NiOOH===M ＋Ni(OH)2 两极材料 储氢材料 NiOOH 电解质 KOH溶液 负极反应 MH − e− + OH− === M＋H2O 正极反应 NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH− 电池特点 循环寿命长、低温性能好、能量密度低 (3) 燃料电池： 定义：燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。 电极本身不包含活性物质，只是一个催化转化元件。 1．酸性氢氧燃料电池: 电池总反应 2H2＋O2===2H2O 两极材料 Pt Pt 电解质 稀H2SO4 负极反应 2H2－4e－===4H＋ 正极反应 O2＋4e－＋4H＋===2H2O 电池特点 电池转化率高，污染小，可连续使用 质子交换膜：只允许H＋和H2O分子通过的离子交换膜 2．碱性氢氧燃料电池: 电池总反应 2H2＋O2===2H2O 两极材料 Pt Pt 电解质 稀KOH溶液 负极反应 2H2－4e－＋4OH－===4H2O 正极反应 O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 电池特点 电池转化率高，污染小，可连续使用 阴离子交换膜：只允许阴离子和H2O分子通过的离子交换膜 3、CH4——O2——燃料电池： 分析依据：CH4+2O2CO2+2H2O ,产物CO2为酸性氧化物，在酸性条件下产物写成CO2；在碱性条件下产物写成CO32-，原因：CO2+2OH-=CO32-+2H2O。 电极反应 方程式 电池 碱性电解质:KOH溶液 酸性电解质：稀H2SO4 负极反应 正极反应 总反应式 4、CH3OH——O2燃料电池 电极反应 方程式 电池 碱性电解质:KOH溶液 酸性电解质：稀硫酸 负极反应 正极反应 总反应式 5、写出下列燃料电池电极反应方程式： ① C2H4～O2 电池 碱性电解质:KOH溶液 酸性电解质：稀硫酸 负极反应 正极反应 总反应式 ② C2H6～O2 负极反应 正极反应 总反应式 ③ C3H8～O2 负极反应 正极反应 总反应式 ④ C4H10～O2 负极反应 正极反应 总反应式 ⑤ C2H5OH～O2 负极反应 正极反应 总反应式 精选例题： 1、锌锰干电池的构造如图所示： ①锌筒为 ，电极反应是Zn－2e－===Zn2＋。 ②石墨棒为 ，最终被还原的物质是 。 ③NH4Cl糊的作用 。 2、下列有关锌锰干电池的说法中正确的是(　　) A．锌外壳是负极，石墨碳棒是正极材料 B．在外电路中电子从碳棒流向锌外壳 C．电流从锌流到碳棒上 D．在电池内部阳离子从碳棒向锌片移动 3、1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流，这个装置后来称为伏打电池(也叫伏打电堆)，如下图所示。观察示意图，思考回答下列问题： (1)负极是：________，电极反应________________。 (2)正极是：________。 (3)猜测得电子发生还原反应的物质可能是________。 4、一种镁-空气电池装置如图所示，电极材料为金属镁和吸附O2的活性炭，电解液为KOH浓溶液。 (1)负极电极反应式________________， 正极电极反应式________________。 (2)电子移动的方向是由____经外电路到____。(填“a”或“b”) (3)电池总反应式为_______________________________________。 5、铅酸电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，工作时该电池总的方程式为： Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，按要求回答下列问题： ①负极材料是_______，正极材料是_______，电解质溶液是__________。 ②工作时，电解质溶液中的H＋移向________极。 ③工作时，电解质溶液中硫酸的浓度________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ④当铅蓄电池向外电路提供2 mol e－时，理论上负极板的质量增加________ g。 6、汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2+Pb+2H2SO4==2PbSO4+2H2O，根据此反应判断，下列叙述中正确的是(　　) A．Pb是正极 B．PbO2得电子，被氧化 C．负极反应是Pb＋SO－2e－===PbSO4 D．电池放电时，溶液的酸性增强 7、燃料电池 ①酸式电池的电极反应： 负极：_________________________________________， 正极：_________________________________________； 电池总反应：___________________________________。 ②碱式电池的电极反应： 负极：_________________________________________， 正极：_________________________________________； 电池总反应：___________________________________。 8、一种新型的锂-空气电池的工作原理如图，关于该电池的说法正确的是（ ） A. 当有22.4L O2被还原时，溶液中有4mol Li+向多孔碳电极移动 B. 可将有机电解液改为水溶液 C. 金属锂做正极，发生氧化反应 D. 正极反应为：O2 + 2H2O + 4e− = 4OH− 9、 写出以下电池的两极的电极反应方程式： 负极：_________________________________________， 正极：_________________________________________； 负极：_________________________________________， 正极：_________________________________________； 10、将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，下列叙述正确的是（ ） A. 正极的电极反应为：CH4 + 10OH− − 8e− ═ CO32− + 7H2O B. 放电时，正极附近溶液的碱性增强 C. 放电时OH−向正极移动 D. 电子由CH4电极沿导线移向O2电极，经电解液流回CH4电极 11、【判断正误】 (1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细(　　) (2)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能(　　) (3)充电电池可以无限制地反复充电、放电(　　) (4)氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高(　　) 【课后训练】 1．下列有关电池的叙述不正确的是(　　) A．水果电池是方便实用的家用电池 　B．铅蓄电池是一种常用的二次电池 C．氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置 　D．锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳变薄 2．下列电池工作时，O2在正极得电子的是(　　) A B C D 锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池 镍镉电池 3．某锂离子电池的工作原理如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料，b极材 料为FePO4和石墨的复合材料)，其电池反应为Li＋FePO4===LiFePO4 (1)a为________极，电极反应式：______________________________； b为________极，电极反应式：________________________________。 (2)电池内部Li＋由________侧移向________侧(填“左”或“右”)。 (3)能否用磷酸溶液作电解质________。(填“能”或“不能”) 4、正误判断： (1)干电池根据电解质的性质又可分为酸性电池、碱性电池和中性电池(　　) (2)具有高“比能量”和高“比功率”的电池称为高能电池(　　) (3)废电池须进行集中处理的目的是防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染(　　) 5.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＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 (1)负极反应物：______，正极反应物：________， 电解质溶液____________。 (2)电极反应式，负极：_____________________________； 正极：_______________________________。 6.某干电池的工作原理示意图，总反应：Zn＋2NH===Zn2＋＋2NH3↑＋H2↑，下列说法正确的是(　　) A．石墨为电池的负极 B．电池工作时NH被氧化 C．实现了电能向化学能的转化 D．电子由Zn电极经外电路流向石墨电极 7、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＋8H2O===3Zn(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。 8、锂空气电池放电时的工作原理如图所示。根据图示解答下列问题： (1)放电时Li＋由________极向________极移动。 (2)电极反应式： ①负极：________________________； ②正极：________________________； ③放电时电池总反应为________________________。 (3)电解液a能否是氯化锂溶液？________(填“能”或“否”)，原因：______________________________。 9、质子交换膜燃料电池的工作原理如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．通入氧气的电极发生氧化反应 B．通入氢气的电极为正极 C．导电离子为质子，且在电池内部由正极定向移动至负极 D．正极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O 10、一种熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示。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，CO向电极B移动 D．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO 11、如图为肼燃料电池示意图，请写出正、负极的电极反应式及总反应式。 12、一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题： (1)这种电池放电时发生的化学方程式：___________________________________________。 (2)此电池的正极反应式：________________________________________，负极反应式：_______________________________________。 (3)电解液中H＋向________极移动，向外电路释放电子的电极是________。 (4)使用该燃料电池的另一个好处是________________________________________。 $（3） 化学电源 知识全解： 1、 从原电池到化学电源： 1800年 1836年 1860年 1968年 化学反应与能量变化（三） ——化学电源 化学电源 学科网（北京）股份有限公司 二、化学电源： （一）一次电池：不可以再充电的电池（干电池） 1、Zn——Cu——H2SO4电池: 装置 电极反应 负极 Zn－2e－===Zn2＋ 正极 2H＋＋2e－===H2↑ 总 化学方程式 Zn＋H2SO4＝ZnSO4＋H2↑ 离子方程式 Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑ 2、普通锌锰电池：Zn ——MnO2——NH4Cl 电池总反应 Zn + 2NH4Cl + 2MnO2 ===Zn(NH3)2Cl2 + Mn2O3 + H2O 两极材料 锌筒 碳棒 电解质 糊状的NH4Cl 负极反应 Zn +2NH3 − 2e− ═ Zn(NH3)22+ 正极反应 2MnO2 + 2NH4+ + 2e－===Mn2O3 + 2NH3↑+ H2O 电池缺陷 久置漏液而失效，导致电器设备腐蚀 电池优点 价格便宜 3、 碱性锌锰电池：Zn ——MnO2——KOH 电池总反应 Zn+2MnO2 + 2H2O ===2MnO(OH)+ Zn(OH)2 两极材料材料 锌 二氧化锰 电解质 KOH 负极反应 Zn + 2OH− − 2e− ═ Zn(OH)2 正极反应 MnO2 + H2O + e− ═ MnOOH + OH− 电池优点 比能量和可储存时间要比普通干电池好 4、 锌银电池： 电池总反应 Zn + Ag2O +H2O ═ Zn(OH)2 + 2Ag 两极材料材料 锌 氧化银 电解质 KOH溶液 负极反应 Zn + 2OH− − 2e− ═ Zn(OH)2 正极反应 Ag2O + 2H2O + 2e− ═ 2Ag + 2OH− 电池优点 比能量大、电压稳定、可储存时间长 （二）二次电池：可以再充电的电池（蓄电池） 1、铅酸蓄电池： 电池总反应 Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O 两极材料 Pb PbO2 电解质 H2SO4 负极反应 Pb＋SO－2e－===PbSO4 正极反应 PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O 电池特点 电压稳定、使用方便、安全可靠、笨重 放电过程中，负极质量的变化是增大，H2SO4溶液的浓度减小 2、 镍镉电池： 电池总反应 Cd＋NiOOH＋2H2O===Cd(OH)2 ＋Ni(OH)2 两极材料 Cd NiOOH 电解质 KOH溶液 负极反应 Cd − 2e− + 2OH− === Cd (OH)2 正极反应 NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH− 电池特点 兼容性强、安全性高、自放电速度快 3、 镍氢电池： 电池总反应 MH＋NiOOH===M ＋Ni(OH)2 两极材料 储氢材料 NiOOH 电解质 KOH溶液 负极反应 MH − e− + OH− === M＋H2O 正极反应 NiOOH＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH− 电池特点 循环寿命长、低温性能好、能量密度低 (3) 燃料电池： 定义：燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能的化学电源。 电极本身不包含活性物质，只是一个催化转化元件。 1．酸性氢氧燃料电池: 电池总反应 2H2＋O2===2H2O 两极材料 Pt Pt 电解质 稀H2SO4 负极反应 2H2－4e－===4H＋ 正极反应 O2＋4e－＋4H＋===2H2O 电池特点 电池转化率高，污染小，可连续使用 质子交换膜：只允许H＋和H2O分子通过的离子交换膜 2．碱性氢氧燃料电池: 电池总反应 2H2＋O2===2H2O 两极材料 Pt Pt 电解质 稀KOH溶液 负极反应 2H2－4e－＋4OH－===4H2O 正极反应 O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 电池特点 电池转化率高，污染小，可连续使用 阴离子交换膜：只允许阴离子和H2O分子通过的离子交换膜 3、CH4——O2——燃料电池： 分析依据：CH4+2O2CO2+2H2O ,产物CO2为酸性氧化物，在酸性条件下产物写成CO2；在碱性条件下产物写成CO32-，原因：CO2+2OH-=CO32-+2H2O。 电极反应 方程式 电池 碱性电解质:KOH溶液 酸性电解质：稀H2SO4 负极反应 正极反应 总反应式 4、CH3OH——O2燃料电池 电极反应 方程式 电池 碱性电解质:KOH溶液 酸性电解质：稀硫酸 负极反应 正极反应 总反应式 5、写出下列燃料电池电极反应方程式： ① C2H4～O2 电池 碱性电解质:KOH溶液 酸性电解质：稀硫酸 负极反应 正极反应 总反应式 ② C2H2～O2 负极反应 正极反应 总反应式 ③ C2H6～O2 负极反应 正极反应 总反应式 ④ C3H8～O2 负极反应 正极反应 总反应式 ⑤ C4H10～O2 负极反应 正极反应 总反应式 ⑥ C2H5OH～O2 负极反应 正极反应 总反应式 精选例题： 1、锌锰干电池的构造如图所示： ①锌筒为负极，电极反应是Zn－2e－===Zn2＋。 ②石墨棒为正极，最终被还原的物质是二氧化锰。 ③NH4Cl糊的作用电解质溶液。 2、下列有关锌锰干电池的说法中正确的是(　　) A．锌外壳是负极，石墨碳棒是正极材料 B．在外电路中电子从碳棒流向锌外壳 C．电流从锌流到碳棒上 D．在电池内部阳离子从碳棒向锌片移动 答案　A 解析　A项，在锌锰干电池中，锌外壳是负极，石墨碳棒是正极，故正确；B项，在外电路中电子从锌外壳流向碳棒，故错误；C项，电流的方向与电子的流向相反，应从碳棒流向锌，故错误；D项，电池内部，阳离子向正极碳棒移动，故错误。 3、1800年伏打用锌片与铜片夹以盐水浸湿的纸片叠成电堆产生了电流，这个装置后来称为伏打电池(也叫伏打电堆)，如下图所示。观察示意图，思考回答下列问题： (1)负极是：________，电极反应________________。 (2)正极是：________。 (3)猜测得电子发生还原反应的物质可能是________。 答案　(1)Zn　Zn－2e－===Zn2＋ (2)Cu (3)氧气 4、一种镁-空气电池装置如图所示，电极材料为金属镁和吸附O2的活性炭，电解液为KOH浓溶液。 (1)负极电极反应式________________， 正极电极反应式________________。 (2)电子移动的方向是由____经外电路到____。(填“a”或“b”) (3)电池总反应式为_______________________________________。 答案　(1)Mg − 2e− + 2OH− ═ Mg(OH)2 O2＋4e－＋2H2O===4OH－ (2)a b (3)2Mg＋O2 + 2H2O═ 2Mg(OH)2 解析　(1)Mg是强还原剂，易失电子，作负极，失电子变为Mg2＋，而Mg2＋与OH－不共存，因而电极反应为Mg－2e－+2OH－===Mg(OH)2；活性炭为正极，吸附在炭上的氧气得电子变为O2－，O2－与H2O不共存，生成OH－，电极反应式为O2+4e－+2H2O===4OH－。(3)两极反应式相加可得总反应。 5、铅酸电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，工作时该电池总的方程式为： Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，按要求回答下列问题： ①负极材料是_______，正极材料是_______，电解质溶液是__________。 ②工作时，电解质溶液中的H＋移向________极。 ③工作时，电解质溶液中硫酸的浓度________(填“增大”“减小”或“不变”)。 ④当铅蓄电池向外电路提供2 mol e－时，理论上负极板的质量增加________ g。 答案　(1)Pb　PbO2　H2SO4 (2)PbO2 正 (3)减小　 (4)96 解析　负极每个Pb失去2e－，生成一个PbSO4，负极增加一个SO，SO的摩尔质量为96 g·mol－1。 6、汽车的启动电源常用铅蓄电池，其放电时的原电池反应如下：PbO2+Pb+2H2SO4==2PbSO4+2H2O，根据此反应判断，下列叙述中正确的是(　　) A．Pb是正极 B．PbO2得电子，被氧化 C．负极反应是Pb＋SO－2e－===PbSO4 D．电池放电时，溶液的酸性增强 答案　C 解析　从铅蓄电池的放电反应可以看出：放电过程中Pb失去电子变为Pb2＋，发生氧化反应，因而Pb是负极；PbO2得到电子发生还原反应，被还原；反应过程中消耗了H2SO4，使溶液的酸性减弱。 7、燃料电池 ①酸式电池的电极反应： 负极：_________________________________________， 正极：_________________________________________； 电池总反应：___________________________________。 ②碱式电池的电极反应： 负极：_________________________________________， 正极：_________________________________________； 电池总反应：___________________________________。 答案: ①负极：2H2－4e－===4H＋ 正极：O2＋4e－＋4H＋===2H2O 总：2H2＋O2===2H2O ②负极：2H2－4e－＋4OH－===4H2O 正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总：2H2＋O2===2H2O 解析　(1)正极上，O2得电子变为O2－，溶液中O2－不能单独存在，酸性条件下与H＋结合成H2O。 负极上，H2失电子变为H＋，H＋进入电解质溶液。 (2)正极上，O2得电子变为O2－，溶液中O2－不能单独存在，碱性条件下与H2O结合成OH－。 负极上，H2失电子变为H＋，碱性条件下H＋不能大量存在，与OH－结合成H2O。 8、一种新型的锂-空气电池的工作原理如图，关于该电池的说法正确的是（ ） A. 当有22.4L O2被还原时，溶液中有4mol Li+向多孔碳电极移动 B. 可将有机电解液改为水溶液 C. 金属锂做正极，发生氧化反应 D. 正极反应为：O2 + 2H2O + 4e− = 4OH− 答案:D 9、 写出以下电池的两极的电极反应方程式： 负极：_________________________________________， 正极：_________________________________________； 负极：_________________________________________， 正极：_________________________________________； 10、将两个铂电极放置在KOH溶液中，然后分别向两极通入CH4和O2，下列叙述正确的是（ ） A. 正极的电极反应为：CH4 + 10OH− − 8e− ═ CO32− + 7H2O B. 放电时，正极附近溶液的碱性增强 C. 放电时OH−向正极移动 D. 电子由CH4电极沿导线移向O2电极，经电解液流回CH4电极 答案:B 11、【判断正误】 (1)锌锰干电池工作一段时间后碳棒变细(　　) (2)氢氧燃料电池是将热能直接转变为电能(　　) (3)充电电池可以无限制地反复充电、放电(　　) (4)氢氧燃料电池比氢气直接燃烧发电能量利用率高(　　) 答案：（1）×（2）×（3）×（4）✓ 【课后训练】 1．下列有关电池的叙述不正确的是(　　) A．水果电池是方便实用的家用电池 　B．铅蓄电池是一种常用的二次电池 C．氢氧燃料电池是一种高效、无污染的发电装置 　D．锌锰干电池工作一段时间后，锌外壳变薄 答案：A 2．下列电池工作时，O2在正极得电子的是(　　) A B C D 锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池 镍镉电池 答案：C 3．某锂离子电池的工作原理如图所示(a极材料为金属锂和石墨的复合材料，b极材 料为FePO4和石墨的复合材料)，其电池反应为Li＋FePO4===LiFePO4 (1)a为________极，电极反应式：______________________________； b为________极，电极反应式：________________________________。 (2)电池内部Li＋由________侧移向________侧(填“左”或“右”)。 (3)能否用磷酸溶液作电解质________。(填“能”或“不能”) 答案：（1）负 Li－e－===Li＋ 正 FePO4＋e－＋Li＋===LiFePO4 （2）左 右（3）×（4）不能 4、正误判断： (1)干电池根据电解质的性质又可分为酸性电池、碱性电池和中性电池(　　) (2)具有高“比能量”和高“比功率”的电池称为高能电池(　　) (3)废电池须进行集中处理的目的是防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对土壤和水源的污染(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)√ 5.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＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 (1)负极反应物：______，正极反应物：________， 电解质溶液____________。 (2)电极反应式，负极：_____________________________； 正极：_______________________________。 答案　(1)锌粉 Ag2O KOH溶液 (2)Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－ 6.某干电池的工作原理示意图，总反应：Zn＋2NH===Zn2＋＋2NH3↑＋H2↑，下列说法正确的是(　　) A．石墨为电池的负极 B．电池工作时NH被氧化 C．实现了电能向化学能的转化 D．电子由Zn电极经外电路流向石墨电极 答案　D 解析　根据电池反应式知，Zn易失电子作负极，则石墨作正极，故A错误；放电时，NH得电子发生还原反应，被还原，故B错误；该装置是原电池，将化学能转化为电能，故C错误；放电时，电子从负极Zn沿导线流向正极石墨，故D正确。 7、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＋8H2O===3Zn(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　2FeO＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－　正 解析　放电时，电池的负极上发生氧化反应，负极反应式为3Zn＋6OH－－6e－===3Zn(OH)2，正极上发生还原反应，正极反应式为2FeO＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－，则正极附近生成了OH－，溶液的碱性增强。 8、锂空气电池放电时的工作原理如图所示。根据图示解答下列问题： (1)放电时Li＋由________极向________极移动。 (2)电极反应式： ①负极：________________________； ②正极：________________________； ③放电时电池总反应为________________________。 (3)电解液a能否是氯化锂溶液？________(填“能”或“否”)，原因：______________________________。 答案　(1)A　B　(2)①4Li＋4OH－－4e－===4LiOH　②O2＋2H2O＋4e－===4OH－　 ③4Li＋O2＋2H2O===4LiOH　(3)否　金属锂能与水反应，电解质中不能含有水 9、质子交换膜燃料电池的工作原理如图所示，下列叙述正确的是(　　) A．通入氧气的电极发生氧化反应 B．通入氢气的电极为正极 C．导电离子为质子，且在电池内部由正极定向移动至负极 D．正极的电极反应式为O2＋4H＋＋4e－===2H2O 答案　D 解析　通入氧气的电极是正极，正极上得电子发生还原反应，故A错误；通入氢气的电极是负极，负极上失电子发生氧化反应，故B错误；质子移向正极，故C错误；正极的电极反应式为 O2＋4H＋＋4e－===2H2O，故D正确。 10、一种熔融碳酸盐燃料电池原理如图所示。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，CO向电极B移动 D．电极B上发生的电极反应为O2＋2CO2＋4e－===2CO 答案　D 解析　A项，H4→O，则该反应中每消耗1 mol CH4转移6 mol电子，错误；B项，该电池的传导介质为熔融的碳酸盐，所以电极A即负极上H2参与的电极反应为H2－2e－＋CO===CO2＋H2O，错误；C项，原电池工作时，阴离子移向负极，而电极B是正极，错误；D项，电极B即正极上O2参与的电极反应为O2＋4e－＋2CO2===2CO，正确。 11、如图为肼燃料电池示意图，请写出正、负极的电极反应式及总反应式。 答案　负极：N2H4－4e－＋4OH－===4H2O＋N2 正极：O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 总反应式：N2H4＋O2===N2＋2H2O 12、一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨作为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题： (1)这种电池放电时发生的化学方程式：___________________________________________。 (2)此电池的正极反应式：________________________________________，负极反应式：_______________________________________。 (3)电解液中H＋向________极移动，向外电路释放电子的电极是________。 (4)使用该燃料电池的另一个好处是________________________________________。 答案　(1)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O　(2)3O2＋12H＋＋12e－===6H2O　2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋　(3)正　负极　(4)对环境无污染 解析　(1)燃料电池的电池反应为燃料的氧化反应，在酸性条件下生成的CO2不与H2SO4反应，故电池反应为2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O。 (2)电池的正极为O2得电子，由于是酸性环境，所以会生成H2O，用电池总反应式减去正极反应式即可得出负极反应式。 (3)H＋移向正极，在正极生成水。 (4)产物是CO2和H2O，不会对环境造成污染。 $