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* * * 化学电池 一次电池 二次电池 燃料电池 碱性锌锰电池 铅蓄电池 氢氧燃料电池 锂离子电池 银锌蓄电池 普通锌锰干电池 银锌纽扣电池 化学电池的分类 甲醇燃料电池 1、Ag﹣Zn纽扣电池的电极分别为Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,发生氧化还原反应后生成Ag 和Zn(OH)2。请写出该电池的电极反应式和电池反应方程式。 正极:Ag2O + H2O+2e-=2Ag + 2OH- 电池反应: Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag 负极:Zn+2OH- -2e-=Zn(OH)2 一、 一次电池 P15 问题解决 ①普通锌锰干电池 负极 → 锌筒 正极 → 石墨棒 2、锌锰干电池 电解质为NH4Cl和淀粉糊,还填有MnO2 和炭黑. 负极: Zn - 2e-=Zn2+ 正极: 2NH4+ + 2e-+ 2MnO2=Mn2O3+2NH3↑+H2 O 总反应:Zn+2NH4++2MnO2=Zn2++Mn2O3+2NH3↑+H2O 优点:制作简单、价格便宜。 缺点:放电时间短、放电后电压下降较快,放电过程中易气涨或漏液 ②碱性锌锰干电池 电解质为KOH和淀粉糊,还填有MnO2 和炭黑. 负极:Zn - 2e- + 2OH- = Zn(OH)2 正极:2MnO2 + 2e-+ 2H2O = 2MnO(OH) + 2OH- 总反应: Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+ Zn(OH)2 优点:比能量大,能提供较大电流并连续放电,不会气涨或漏液。 总反应: Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O 放电 充电 二、 二次电池 铅蓄电池 负极:Pb + SO42- -2e-=PbSO4 正极:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e-=PbSO4 + 2H2O (提示: PbSO4难溶) 放电(原电池): 充电(电解池): 阴极: PbSO4 + 2e-= Pb + SO42- 阳极: PbSO4 + 2H2O - 2e-= PbO2 + 4H+ + SO42- 放电时,硫酸浓度降低。 三、燃料电池 ③燃料做负极,助燃剂氧气为正极。 ①氧化剂和还原剂不是全部储藏在电池内,而是在工作时不断从外界输入,同时将电极反应产物不断排出电池。 ②燃料电池能连续不断地提供电能。 ④电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子的作用。 常见的有H2 、CH3OH、铝-空气、 CH4 、C2H6等燃料电池。 ①当电解质溶液为H2SO4溶液时 氢氧燃料电池示意图 ②当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时 正极:O2 + 4H+ + 4e-=2H2O 负极:2H2 - 4e-=4H+ 总反应:2H2 + O2=2H2O 1、氢氧燃料电池 总反应:2H2 + O2=2H2O 正极:O2 + 2H2O +4e-=4OH- 负极:2H2+4OH- -4e-=4H2O 总反应:2H2 + O2=2H2O 2、CH3OH燃料电池(CH3OH | OH- | O2 ) 负极:2CH3OH +16OH--12e-===2CO32-+12H2O 正极:3O2+6H2O+12e-===12OH- 总反应:2CH3OH+3O2+4OH-===2CO32-+6H2O 2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O (1) CO2+2OH-===CO32-+H2O (2) (1)+(2)×2得 电池总反应:CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 正极: 2O2 +4H2O+8e? =8OH? 负极:CH4+10OH--8e? =CO32-+7H2O 3、CH4燃料电池(CH4 | OH- | O2 ) 负极:Al-3e?=Al 3+ 正极:O2+2H2O+4 e?=4OH? 电池总反应:4Al+3O2+6H2O=4Al?OH?3 4、铝—空气—海水燃料电池 海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。 1、一种新型燃料电池,一极通入空气,另一极通入丁烷气体,电解质是掺杂氧化钇(Y2O3)的氧化锆(ZrO2)晶体,在熔融状态下能传导O2-。下列对该燃料的说法正确的是(双选)( ) A.在熔融电解质中,O2-由负极移向正极 B.电池的总反应是: 2C4H10+13O2―→8CO2+10H2O C.通入空气的一极是正极,电极反应为: O2+4e-===2O2- D.通入丁烷的一极是正极,电极反应为: C4H10+26e-+13O2-===4CO2↑+5H2O BC 2、(2000年全国高考理综题)熔融盐燃
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