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1、化学电池化学电池一次电池一次电池二次电池二次电池燃料电池燃料电池碱性锌锰电池碱性锌锰电池铅蓄电池铅蓄电池氢氧燃料电池等氢氧燃料电池等锂离子电池锂离子电池银锌蓄电池银锌蓄电池普通普通锌锰锌锰干电池干电池锌银纽扣电池锌银纽扣电池化学电池的分类化学电池的分类化学电源化学电源1.锌银钮扣电池锌银钮扣电池正极：正极：Ag2O+H2O+2e=2Ag+2OH负极：负极：Zn+2OH 2e=Zn(OH)2总反应：总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag电极分别为电极分别为Ag2O和和Zn电解质溶液为电解质溶液为KOH锌筒锌筒石墨棒石墨棒MnO2和和C普通锌普通锌锰干电池的结构锰干电池的结构NH4
2、Cl、ZnCl2 和和 H2O等等2.普通干电池普通干电池3.碱性锌锰干电池碱性锌锰干电池电解质：电解质：KOH负极：负极：ZnZn+2OH 2e=Zn(OH)2正极：正极：MnO22MnO2+2H2O+2e=2MnOOH+2OH 缺点：缺点：多数只能一次使用，不能充电；价格较贵多数只能一次使用，不能充电；价格较贵优点：优点：比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电比能量和储存时间有所提高，适用于大电流和连续放电电池反应：电池反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2单位质量的电极材单位质量的电极材料放出电能的大小料放出电能的大小二次电池铅蓄电池放电过程放电过程负极
3、：负极：氧化反应氧化反应 Pb+SO42-2e-=PbSO4正极：正极：还原反应还原反应 PbO2+4H+SO42-+2e-=2PbSO4+2H2O放电过程总反应：放电过程总反应：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O充电过程充电过程阴极阴极(接电源负极接电源负极)：还原反应还原反应 PbSO4+2e-=Pb+SO42-阳极阳极(接电源正极接电源正极)：氧化反应氧化反应 2PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H+SO42-充电过程总反应：充电过程总反应：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4 燃料电池燃料电池是一种连续地将燃料和是一种连续地将燃料和氧化剂的化学
4、能直接转换成电能的氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。化学电池。(氢气、烃、肼、甲醇、氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气燃料电池氨、煤气燃料电池)氢氧燃料电池氢氧燃料电池 酸性电解质：酸性电解质：碱性电解质碱性电解质负极负极:2H2 4e+4OH=4H2O正极正极:O2+2H2O+4e=4OH 总反应总反应:2H2+O2=2H2O负极：负极：2H24e=4H+正极：正极：O2+4H+4e=2H2O总反应：总反应：2H2+O2=2H2O书写电极反应式应注意以下几点：书写电极反应式应注意以下几点：2负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产负极失电子所得氧化产物和正极得电子所得还原产物，与溶液的酸
5、碱性有关物，与溶液的酸碱性有关(如如4价的价的C在在酸性溶液中酸性溶液中以以CO2形式存在，在形式存在，在碱性溶液中碱性溶液中以以CO32形式存在形式存在)；1将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总将两极反应的电子得失数配平后，相加得到总反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；反应，总反应减去一极反应即得到另一极反应；3溶液中不存在溶液中不存在O2：在酸性溶液中它与：在酸性溶液中它与H结合成结合成H2O、在碱性或中性溶液中它与水结合成、在碱性或中性溶液中它与水结合成OH。练练习习1：碱碱性性电电池池具具有有容容量量大大、放放电电电电流流大大的的特特点点，因因而而得得到到广广泛泛应应用用。锌
6、锌锰锰碱碱性性电电池池以以氢氢氧氧化化钾钾溶溶液液为电解液，电流总反应式为：为电解液，电流总反应式为：Zn s 2MnO2 s H2O l Zn OH 2 s Mn2O3 s 下列说法错误的是下列说法错误的是()A 电池工作时，锌失去电子电池工作时，锌失去电子 B 电池正极电极反应式为：电池正极电极反应式为：2MnO2 s H2O l 2e Mn2O3 s 2OH aq C 电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极 D 外电路中每通过外电路中每通过0 2 mol电子，锌的质量理论上减小电子，锌的质量理论上减小6 5 g C练习练习2：氢气是燃料电池最简单
7、的燃料，虽然使用方便，氢气是燃料电池最简单的燃料，虽然使用方便，却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢却受到价格和来源的限制。常用的燃料往往是某些碳氢化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲化合物，如：甲烷、汽油等。请写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式：极的电极反应式：，此时电池内总的反应式此时电池内总的反应式:。KOH溶液溶液CH4O2H2Oa bCH4+10OH8e=CO32+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 1如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下列如图是一种航天器能量储存系统原理示意图。下
8、列说法正确的是说法正确的是()A该系统中只存在该系统中只存在3种形式的能量转化种形式的能量转化B装置装置Y中负极的电极反应式为中负极的电极反应式为O22H2O4e=4OHC装置装置X能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生能实现燃料电池的燃料和氧化剂再生D装置装置X、Y形成的子系统能实现物质的零排放，并能实形成的子系统能实现物质的零排放，并能实现化学能与电能间的完全转化现化学能与电能间的完全转化 C2某原电池中，电解质溶液为某原电池中，电解质溶液为KOH(aq)，向负极通入，向负极通入C2H4或或Al(g)，向正极通入，向正极通入O2或或Cl2。试完成下列问题：。试完成下列问题：(1)当分别通入当分别
9、通入C2H4和和O2时：时：正极反应：正极反应：_；负极反应：负极反应：_；电池总反应：电池总反应：_。(2)当分别通入少量当分别通入少量Al(g)和和Cl2时：时：正极反应：正极反应：_；负极反应：负极反应：_；电池总反应：电池总反应：_。3O26H2O12e=12OHC2H416OH12e=2CO32 10H2OC2H43O24OH=2CO32 4H2O3Cl26e=6Cl2Al(g)6e8OH=2AlO2 4H2O2Al(g)3Cl28OH=2AlO2 6Cl4H2O3科学家预言，燃料电池将是科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电能的重要途径，美世纪获得电能的重要途径，美国已计划将甲醇燃
10、料电池用于军事。一种甲醇燃料电池采用铂或国已计划将甲醇燃料电池用于军事。一种甲醇燃料电池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。醇，同时向一个电极通入空气。回答下列问题：回答下列问题：(1)这种电池放电时发生的化学反应方程式是这种电池放电时发生的化学反应方程式是_。(2)此电池正极发生的电极反应式是此电池正极发生的电极反应式是_，负极发生的电极反应式是负极发生的电极反应式是_。(3)电解液中的电解液中的H向向_极移动，向外电路释放电子的电极是极移动，向外电路释放电子的电极是_。(4)比起
11、直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主要有两点：首先是燃料电池能量转化效率高，其次是主要有两点：首先是燃料电池能量转化效率高，其次是_。2CH3OH3O2=2CO24H2O3O212H12e=6H2O2CH3OH2H2O-12e=2CO212H正正负极负极对环境无污染对环境无污染4氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电氢氧燃料电池是符合绿色化学理念的新型发电装置。如图为电池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉。铂吸附气体的能池示意图，该电池电极表面镀一层细小的铂粉。铂吸附气体的能力强，性质稳定。请回答：力强，
12、性质稳定。请回答：(1)氢氧燃料电池能量转化的主要形式是氢氧燃料电池能量转化的主要形式是_，在导线中电子流动方向为在导线中电子流动方向为_(用用a、b表示表示)。(2)负极反应式为负极反应式为_。(3)电极表面镀铂粉的原因是电极表面镀铂粉的原因是_。(4)该电池工作时，该电池工作时，H2和和O2连续由外部供给，电池可连续不断提供连续由外部供给，电池可连续不断提供电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一，金属锂是一种重要电能。因此，大量安全储氢是关键技术之一，金属锂是一种重要的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：的储氢材料，吸氢和放氢原理如下：.2LiH2=2LiH .LiHH2O=LiOHH2反应反应
13、中的还原剂是中的还原剂是_，反应，反应中的氧化剂是中的氧化剂是_。已知已知LiH固体密度为固体密度为0.82 gcm3，用锂吸收，用锂吸收224 L(标况标况)H2，生，生成的成的LiH体积与被吸收的体积与被吸收的H2体积比值为体积比值为_。由由生成的生成的LiH与与H2O作用放出的作用放出的H2用作电池燃料，若能量转用作电池燃料，若能量转化率为化率为80%，则导线中通过电子的物质的量为，则导线中通过电子的物质的量为_mol。化学能转变为电能化学能转变为电能a流向流向bH22e2OH=2H2O增大吸附增大吸附H2、O2分子数分子数LiH2O8.711043213(1)锂锰电池的体积小、性能优良
14、，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：外电路的电流方向是由_极流向_极。(填字母)电池正极反应式为_。baMnO2eLi=LiMnO2(2)二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池具有启动快，效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kWhkg1)，若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应式为_。CH3OCH312e3H2O=2CO212H(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下：Pt电极上发生的是_反应(填“氧化”或“还原”)。写出NiO电极的电极反应式：_。还原还原NOO22e=NO2