2019高考化学一轮复习讲义 电化学专题（3）化学电源

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1、考点三化学电源李仕才1．一次电池A.锌锰电池普通锌锰电池碱性锌锰电池装置电极反应负极：Zn−2e−Zn2+正极：2+2MnO2+2e−2NH3+Mn2O3+H2O总反应：Zn+2MnO2+2Zn2++2NH3+Mn2O3+H2O负极：Zn+2OH−−2e−Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e−2MnOOH+2OH−总反应：Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2特点优点：制作简单，价格便宜；缺点：新电池会发生自动放电，使存放时间缩短，放电后电压下降较快优点：克服了普通锌锰干电池的

2、缺点，单位质量所输出的电能多且储存时间长，适用于大电流和连续放电B.银锌纽扣电池(电解质溶液为KOH溶液)负极材料：Zn电极反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2正极材料：Ag2O电极反应：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===2Ag＋Zn(OH)2。2．二次电池A.铅蓄电池是最常见的二次电池①放电时的电极反应负极：Pb(s)+(aq)−2e−PbSO4(s)(氧化反应)正极：PbO2(s)+4H+(aq)+(aq)+2e−PbSO4(s)+2H2O

3、(l)(还原反应)总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)②充电时的电极反应阴极：PbSO4(s)+2e−Pb(s)+(aq)(还原反应) 阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)−2e−PbO2(s)+4H+(aq)+(aq)(氧化反应) 总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)规律：（1）充电电池是既能将化学能转化为电能(放电)，又能将电能转化为化学能(充电)的一类特殊电池。（2）需要注意的是充电时的电

4、极反应与放电时的电极反应过程相反，充电时的阳极反应恰与放电时的正极反应相反，充电时的阴极反应恰与放电时的负极反应相反。二次电池充电时的电极连接：B.锂电池负极材料：锂正极材料：石墨电解质：LiAlCl4SOCl2放电时的反应负极反应：8Li－8e－===8Li＋正极反应：3SOCl2＋8e－===SO＋2S＋6Cl－总反应：8Li＋3SOCl2===6LiCl＋Li2SO3＋2S常见的锂离子电极材料正极材料：LiMO2（M：Co、Ni、Mn等）LiM2O4（M：Co、Ni、Mn等）LiMPO4（M：Fe

5、等）负极材料：石墨（能吸附锂原子）总反应：Li1-xMO2＋LixCnnC＋LiMO2负极反应：LixCn-xe－===xLi＋+nC正极反应：Li1-xMO2＋xLi＋＋xe－===LiMO23．燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。燃料电池的优点：能量转换率高、废弃物少、运行噪音低。（1）氢氧燃料电池氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。装置电池总反应2H2+O22H2O介质酸性(H+)负极：2H2−4e−4H+正极：O2+4H++4e−2H2O中性(

6、Na2SO4)负极：2H2−4e−4H+正极：O2+2H2O+4e−4OH−碱性(OH−)负极：2H2+4OH−−4e−4H2O正极：O2+2H2O+4e−4OH−固体电解质，传导O2-负极：2H2−4e−+O2-4H2O正极：O2+4e−2O2-熔融盐介质，如熔融的K2CO3负极：2H2−4e−+2CO32-2H2O+2CO2正极：O2+4e−+2CO22CO32-（2）甲烷燃料电池甲烷燃料电池以多孔镍板为两极，电解质溶液为KOH，生成的CO2还要与KOH反应生成K2CO3，总反应：CH4+2KOH+

7、2O2===K2CO3+3H2O。负极：CH4−8e−+8OH−===CO2+6H2O、CO2+2OH−===CO32−+H2O，所以：负极电极式：CH4+10OH−+8e−===CO32−+7H2O正极：O2+4e−===2O2−和O2−+H2O===2OH−，所以：正极电极式：O2+2H2O+4e−===4OH−②酸性电解质(H2SO4溶液为例)总反应：CH4+2O2===CO2+2H2O负极：O2+4e−+4H+===2H2O正极：CH4−8e−+2H2O===8H++CO2③熔融盐介质，如熔融的

8、K2CO3总反应：CH4+2O2===CO2+2H2O正极：O2＋4e－＋2CO2===2CO负极：CH4-8e－＋10OH-===CO32-＋7H2O④掺杂Y2O3的ZrO3固体电解质，在高温下能传导正极生成的O2－总反应：CH4+2O2===CO2+2H2O正极：O2＋4e－===2O2－负极：CH4－8e－＋4O2－===CO2＋4H2O说明：掌握了甲烷燃料电池的电极反应式，就掌握了其它气态烃燃料电池的电极反应式。（3）甲醇燃料电池甲