原电池的工作原理111

【练习】1、

X、Y、Z都是金属，把X浸入Z的硝酸盐溶液中，X的表面有Z析出，X与Y组成原电池时，Y是电池的负极。X、Y、Z三种金属的活动性顺序为()A、X>Y>ZB、X>Z>YC、Y>X>ZD、Y>Z>XC2、如图所示，在铁圈和银圈的焊接处，用一根棉线将其悬在盛水的烧杯中，使之平衡；小心的向烧杯中央滴入CuSO4溶液，片刻后可观察到的现象是（）A.铁圈和银圈左右摇摆不定；B.保持平衡状态；C.铁圈向下倾斜；D.银圈向下倾斜；D化学电源空气电池锂电池1.银锌电池

一般用不锈钢制成小圆盒形，圆盒由正极壳和负极壳组成，形似钮扣（俗称钮扣电池）。盒内正极壳一端填充由氧化银和石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金组成的负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液。电极反应式如下：

负极：Zn+2OH--2e-===Zn（OH）2

正极：Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-

电池的总反应式为：Ag2O+Zn+H2O======2Ag+Zn（OH）2

电池的电压一般为1.59V，使用寿命较长。2.干电池---普通锌锰电池

干电池用锌制筒形外壳作负极，位于中央的顶盖上有铜帽的石墨棒作正极，在石墨棒的周围由内向外依次是A：二氧化锰粉末（黑色）------用于吸收在正极上生成的氢气（以防止产生极化现象）；B：用饱和了氯化铵和氯化锌的淀粉糊作为电解质溶液。电极反应式为：

负极（锌筒）：Zn+2OH--2e-===Zn（OH）2

正极（石墨）：

2H2O+2MnO2+2e-===2MnOOH

+2OH-

总反应：

Zn+2H2O+2MnO2===Zn（OH）2+2MnOOH

干电池的电压大约为1.5V，不能充电再生。

新型燃料电池

燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，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3.氢氧燃料电池

这是一种高效、低污染的新型电池，主要用于航天领域。其电极材料一般为活化电极，具有很强的催化活性，如铂电极、活性碳电极等。电解质溶液一般为40%的KOH溶液。

电极反应式如下：

负极：2H2+4OH--4e-===4H2O

正极：O2+2H2O+4e-===4OH-

总反应式：2H2+O2===2H2O例1：航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种，它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O，酸式电池中电解质是酸，其负极反应可表示为，

则其正极反应式为______________

_。碱式电池的电解质是碱，其正极反应式为

，则其负极反应可表示为____________

________。O2+4e-+4H+=2H2O

2H2-4e-+4OH-=4H2O

2H2-4e-=4H+O2+2H2O+4e-=4OH-例2：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a极的电极反应式：

，此时电池内总的反应式：

。KOH溶液CH4O2H2OabCH4+10OH--8e-=CO32-+7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O铅蓄电池4.铅蓄电池

铅蓄电池可放电也可以充电，一般用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳（防止酸液的泄漏）；设有多层电极板，其中正极板上有一层棕褐色的二氧化铅，负极是海绵状的金属铅，正负电极之间用微孔橡胶或微孔塑料板隔开（以防止电极之间发生短路）；两极均浸入到硫酸溶液中。放电时为原电池，其电极反应如下：

负极：Pb+SO42--2e-===PbSO4

正极：PbO2+4H++SO42-+2e-===PbSO4+2H2O

总反应式为：Pb+PbO2+2H2SO4======2PbSO4+2H2O

当放电进行时，硫酸溶液的的浓度将不断降低，当溶液的密度降到1.18g/ml时应停止使用进行充电，充电时为电解池，

5.碱性蓄电池

这类电池一般寿命比铅酸蓄电池长很多，且拾携带很方便。

Ni-Cd电池：Cd+2NiO(OH)+2H2O======2Ni(OH)2+Cd(OH)2

Ni-Fe电池：Fe+2NiO(OH)+2H2O======2Ni(OH)2+Fe(OH)2

（碱性可充电电池及简易充电座）

锂电池锂是密度最小的金属，用锂作为电池的负极，跟用相同质量的其他金属作负极相比较，使用寿命大大延长。

使用锂电源的手机与手提电脑

6.微型锂电池

常用于心脏起搏器、手机的一种微型电池，一般用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液为溶有四氯化铝锂（LiAlCl4

）的亚硫酸氯（SOCl2

）。电池的总反应式如下：

8Li+3SOCl2======6LiCl+Li2SO3+2S

这种电池的容量大，电压稳定，能在-56.70C---+71.10C的大范围温差内正常工作日本产海水电池

以海水电池为能源的航海标志灯7.海水电池

1991年，我国科学家首创以铝---空气---海水为材料组成的新型电池，用作航海标志灯。该电池以取之不尽的海水为电解质，靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。其电极反应式如下：

负极：4Al–12e-===4Al3+

正极：3O2+6H2O+12e-===12OH-

总反应式为：4Al+3O2+6H2O===4Al(OH)3

这种电池的能量比普通干电池高20---50倍！8.熔融盐燃料电池

这是一种具有极高发电效率的大功率化学电池，在加拿大等少数发达国家己接近民用工业化水平。按其所用燃料或熔融盐的不同，有多个不同的品种，如天然气、CO、---熔融碳酸盐型、熔融磷酸盐型等等，一般要在一定的高温下（确保盐处于熔化状态）才能工作。

下面以CO---Li2CO3

+Na2CO3---空气与CO2型电池为例加以说明：

总反应式为：2CO+O2===2CO2

该电池的工作温度一般为6500C

负极反应式：2CO+2CO32--4e-===4CO2

正极反应式：O2+2CO2+4e-===2CO32-

例3.熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视.可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物用电解质,CO为阳极燃气,空气与CO2的混合气为阴极助燃气,制得在6500℃下工作的燃料电池,完成有关的电池反应式:

负极反应式：

正极反应式:O2+2CO2+4e=2