2025年高考化学一轮复习考点34 化学电源（原卷版）.docVIP

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考点34化学电源

1．电池的分类：

2．常见的化学电源

（1）一次电池

①锌银电池

锌银电池负极是Zn，正极是Ag2O，电解质溶液是KOH溶液，其电极反应如下：

负极：Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2；

正极：Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－；

电池总反应式：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。

②

普通锌锰电池

碱性锌锰电池

装置

电极

反应

负极：Zn?2e?SKIPIF10Zn2+

正极：2SKIPIF10+2MnO2+2e?SKIPIF102NH3+Mn2O3+H2O

总反应：

Zn+2MnO2+2SKIPIF10SKIPIF10Zn2++2NH3+Mn2O3+H2O

负极：Zn+2OH??2e?SKIPIF10Zn(OH)2

正极：2MnO2+2H2O+2e?SKIPIF102MnOOH

+2OH?

总反应：

Zn+2MnO2+2H2OSKIPIF102MnOOH+

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

（2）二次电池

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)+SKIPIF10(aq)?2e?SKIPIF10PbSO4(s)(氧化反应)

正极：PbO2(s)+4H+(aq)+SKIPIF10(aq)+2e?SKIPIF10PbSO4(s)+2H2O(l)(还原反应)

总反应：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)SKIPIF102PbSO4(s)+2H2O(l)

②充电时的电极反应

阴极：PbSO4(s)+2e?SKIPIF10Pb(s)+SKIPIF10(aq)(还原反应)?

阳极：PbSO4(s)+2H2O(l)?2e?SKIPIF10PbO2(s)+4H+(aq)+SKIPIF10(aq)(氧化反应)?

总反应：2PbSO4(s)+2H2O(l)SKIPIF10Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)

（3）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。

A、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+O2SKIPIF102H2O

介

质

酸性(H+)

负极：2H2?4e?SKIPIF104H+

正极：O2+4H++4e?SKIPIF102H2O

中性(Na2SO4)

负极：2H2?4e?SKIPIF104H+

正极：O2+2H2O+4e?SKIPIF104OH?

碱性(OH?)

负极：2H2+4OH??4e?SKIPIF104H2O

正极：O2+2H2O+4e?SKIPIF104OH?

B、甲醇燃料电池

甲醇燃料电池以铂为两极，用碱或酸作为电解质：

①碱性电解质(KOH溶液为例)

总反应式：2CH3OH+3O2+4KOH===2K2CO3+6H2O

正极的电极反应式为：3O2+12e?+6H2O===12OH?

负极的电极反应式为：CH3OH–6e?+8OH?===CO32?+6H2O

②酸性电解质(H2SO4溶液为例)

总反应：2CH3OH+3O2===2CO2+4H2O

正极的电极反应式为：3O2+12e?+12H+===6H2O

负极的电极反应式为：2CH3OH?12e?+2H2O===12H++2CO2

说明：乙醇燃料电池与甲醇燃料电池原理基本相同。

C、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，所以总反应为：CH4+2KOH+2O2===K2CO3+3H2O。

负极发生的反应：CH4?8e?+8OH?===CO2+6H2O、CO2+2OH?===CO32?+H2O，所以：

负极的电极反应式为：CH4+10OH?+8e?===CO32?+7H2O

正极发生的反应有：O2+4e?===2O2?和O2?+H2O===2OH?，所以：

正极的电极反应式