化学能与电能（电化学）（解析版） 高考化学复习

高考化学【二轮•精准提升】重难点精讲精练

专题11化学能与电能(电化学)

一、考情分析

高考一般会结合图形考查原电池原理或电解池原理在工业生产中的应用。试题的背景较

为新颖，通常以某一个非水溶液电池为背景考查以原电池为主的电化学知识，以物质的制备

为背景考查以电解池为主的电化学知识，以新型可充电电池为背景综合考查电化学知识，对

考生分析问题的能力提出了较高要求。在题型上仍以传统的选择题题型为主。

复习时建议关注以下几点：

(1)电极的判断和电极反应式的书写。

⑵电解质溶液PH的判断及电化学中的计算。

(3)膜电池中隔膜的作用。

(4)加强对新型燃料电池、新型可充电电池的关注。

二、考点剖析

【考点一】原电池原理及应用

1.构建原电池模型

氧化反应,还原反应

负正

极i

2+=2+

阴

Zn-2e^=Zn.阳Cu+2e'=Cu

离

znns(CuSO离

溶

液t

子

溶液广

电解质溶液

原电池的概念：把化学能转化为电能的装置，其本质是发生了氧化还原反应。

原电池的构成条件：

(1)有两个活泼性不同的电极(常见为金属或石墨，燃料电池的两个电极可以相同)。

(2)将电极插入电解质溶液或熔融电解质中。

(3)两电极间构成闭合回路(两电极接触或用导线连接),需满足三个条件：a.存在电解质；

b.两电极直接或间接接触；c.两电极插入电解质溶液或熔融电解质中。

(4)能自发发生氧化还原反应。

盐桥的作用：使整个装置构成闭合回路，代替两溶液直接接触；平衡电荷；提高电池效率。

2.原电池正、负极的判断方法

_较不活泼金属

①构造方面

或导电非金属1

②电极反应一还原反应-

③电子流向—电子流入一

④反应现象一电极质量增加或-

有气体产生等

⑤离子移向f阳离子移向.

【说明】根据装置图中的电极反应类型判断电极类型时:

①某些特定情况下，电极类型判断方法与常规方法有差异，要根据题中的物质转化信息

进行判断；

②存在多个反应时，要清楚哪个是电极反应，哪个是电极区反应，然后根据电极反应的

类型进行判断；

③对于电极反应为有机反应的，可将复杂有机物中的H、O等元素的化合价看作常规化

合价(H为+1价、O为一2价等)，然后推断C的化合价及变化情况，进而确定反应类型；

④若其中一个电极反应较复杂，不好判断，则可从另一个电极反应上寻找突破口。

3.原电池原理的应用

(1)设计制作化学电源

(2)加快化学反应速率

一个自发进行的氧化还原反应，形成原电池时会使反应速率增大。如在Zn与稀硫酸反

应时加入少量溶液构成原电池，反应速率增大。

CuSO4

(3)比较金属的活动性强弱

原电池中，一般活动性强的金属作负极，而活动性弱的金属(或非金属导体)作正极。

(4)用于金属的防护

使需要保护的金属制品作原电池正极而受到保护。例如：要保护一个铁质的输水管道或

钢铁桥梁，可用导线将其与一块锌块相连，使锌作原电池的负极。

题组训练：

1.利用如图所示装置可以将非氧化还原反应设计成原电池——浓差电池。两侧半电池中的

特定物质存在浓度差，导致半电池上发生的氧化还原反应程度不同，从而产生电势差。下

列说法正确的是

编号电极A电解质A电解质B电极B

+

①Pt∕H2(g)H(aq)OH(aq)Pt∕H2(g)

++

②Pt∕H2(g,p,)H(aq,c)H(aq,c)Pt∕H2(g,p2)

③H+(aq)C)H-(aq)

Pt∕O2(g)≡∕O2(g)

A.①号电池中，⅛:极B上产生H?

B.①号电池中，电解质A中阳离子通过盐桥流入电解质B

C.②号电池中，若氢气压强P∣<Pz,则A为负极

D.③号电池中，电池总反应为H++OPT=H/),电极B为负极

【答案】D

【详解】

浓度差电池放电时，两个电极区的电解质溶液浓度差会减小，当两个电极区的电解质浓度

相等时放电停止，在浓差电池中，氧化剂多的电势高，作正极，还原剂多的电势低，作负

极；

A.①号电池中，H+得到电子，A极作正极，B极为负极，发生

4OH--4e=O2↑+2H2O,B极产生O2,A错误；

B.①号电池中，H+得到电子，A极作正极，根据原电池原理，阳离子移动到正极，B错

误：

C.②号电池中，若氢气压强P1<P2,在压强作用下B溶液进入A电极区，导致A中H，

多，电势高，A中的H+作氧化剂，A作正极，C错误；

D.③号电池中，根据总反应方程式及氧气作电极可知，电极反应中会有氧气生成，则B

中的OH-生成。2，电解质B作还原剂，则B为负极，D正确；

故答案为：D。

2.某同学利用氧化还原反应：

2KMnO4+IOFeSO4+8H2SO4=2MnSO4+5Fe2(SO4)3+K2SO4+8通0设计如图所示原电

池，盐桥中装有饱和K2SC∖琼脂，下列说法正确的是

--------------------------------b

藁)—“墨

Γ盐桥ΓT-^7

KMnO八MnSO不一二FM二-*Fe2(SO4)3,

H2SO4溶液甲乙FeSO4溶液

A.b电极上发生还原反应

B.外电路电子的流向是从a电极到b电极

C.电池工作时，盐桥中的SO；移向甲烧杯

D.a电极上发生的反应为MnO；+8H*+5e-=Mn2++4Hq

【答案】D

【详解】

从方程式分析，亚铁离子变成铁离子，所以亚铁离子在负极反应，所以b为负极，a为正

极，据此分析。

A.b电极为负极，发生氧化反应，A错误;

B.a为正极，b为负极，外电路电子从负极流出流向a,B错误；

C.电池工作时，盐桥中的SC）:向负极移动，即移向乙烧杯，C错误；

+2+

D.a为正极，电极上发生的反应为：MnO；+8H+5e^=Mn+4H2O,D正确;

故本题选D。

3.锂硒电池具有优异的循环稳定性。下列说法错误的是

∏

I

A.电极I为该电池的负极，电势比电极∏低

B.电极材料Se可由SO?通入亚硒酸（HzSeOJ溶液中反应制得，反应中氧化剂与还原剂的

物质的量之比为1：2

C.锂硒电池充电时电极∏的电极反应式为2Li++xSe+2e=LizSe,

D.该电池能量密度高，且充放电过程中负极电解液的浓度保持不变

【答案】C

【详解】

A.由分析可知，电极I为该电池的负极，电势比正极电极II低，A正确；

B.SO?通入亚硒酸（HzSeOJ溶液中反应生成Se,H2SeO3中Se化合价由+4变为O为氧化

剂，二氧化硫中硫元素化合价由+4变为+6为还原剂，根据电子守恒可知，

H3SeO14e2SO,,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2,B正确；

C.锂硒电池充电时电极1［为阳极，失去电子发生氧化反应，C错误；

D.锂的相对原子质量较小，该电池能量密度高；放电过程中锂失去电子Li-e=Li+,生成

锂离子向正极运动；充电过程中，锂离子得到电子Li++e=Li,锂离子向阴极运动，故充

放电过程中负极电解液的浓度保持不变，D正确；

故选C。

4.我国科研团队研制出以KSn合金为负极的可充电K-CO2电池，放电反应为

4KSn+3CO2=2K2CO3+C+4S∏,下列说法不正确的是

A.KSn合金作负极，电极反应为：K-e^=K+

B.充电时，阳极电极反应式为：C+2CO^-4e=3CO2

C.放电时，每消耗156gK,可吸收67.2LCO?（标准状况）

D.该电池的电解质为KoH水溶液

【答案】D

【详解】

A.KSn合金作负极，电极反应为Ke=K+,A正确；

B.充电时阳极上C失电子，与COj反应生成CCh,电极反应式为

C+2C0f-4e=3CO2,B正确；

C.放电时，每消耗156gK即消耗4molK,则同时消耗3molCC>2,即吸收67.2LCo2（标准

状况），C正确；

D.由于K能与KoH溶液中的H20反应，故电池的电解质不能用KOH溶液，D错误；

故答案选D。

5.2019年11月《Science》杂志报道了王浩天教授团队发明的制取H2O2的绿色方法，关

键在于设计了一种具有优异的质子传导能力的多孔固体电解质，原理如图所示（已知：

+l2

H2O2F^H+H0^Ka=2.4×10^）:

负载

覆盖催化剂覆盖催化剂

去离子水

电极、/电极

X多Y

孔

膜

膜

固

体

电

解

离

离

质

子

子

一

纯净HQ,溶液b极

下列说法不正确的是

A.a为负极，Y膜为选择性阴离子交换膜

B.催化剂可促进反应中电子的转移速率

C.每生成ImolHQz,电极上流过4mo1e

D.b极上的电极反应为O?+2e-+H^O=HO;+OH「

【答案】C

【详解】

由示意图可知左边a电极氮气为负极，被氧化生成H+,电极反应为H2-2e-=2H∖氏经

过X膜进入多孔固体电解质中，则X膜为选择性阳离子交换膜，右边b电极氧气为正极，

被还原生成H0；,电极反应为O2+2"+HzO=H0；+OH,H0；和OH-经过Y膜进入多孔

固体电解质中，则Y膜为选择性阴离子交换膜，总反应为H2+C>2=H2θ2.

A.由上述分析可知，Y膜为阴离子交换膜，故A项正确；

B.催化剂可加快反应速率，所以可促进反应中电子的转移，故B项正确；

C.由上述分析可知，总反应为H2+O2=H2O2,每生成ImOlH,O?,电极上流过2mol电子，

故C项错误：

D.由上述分析可知，b极上的电极反应为O?+2e-+Hq=HO:+C)H-,故D项正确；

综上所述，错误的是C项。

【考点二】电解原理及应用

1.构建电解池模型

e-产导线传递小

「还原反应

氧化反应］eʃ~~11_lc

阳极阴极

阳

2CΓ-2e^阴

j-⅛∣:CuCl⅛2+

岗

=CIt移离2Cu+2e^=Cu

2:二廷溶液⅛

子

向子

(1)电解：使电流通过电解质溶液(或熔融电解质)而在阳极、阴极引起氧化还原反应的过

程。

(2)电解池：电能转化为化学能的装置。

(3)电解池的构成：①外接电源；②两个电极；③电解质溶液或熔融电解质；④形成闭合

回路。

2.电解池阴、阳极的判断方法

与电源负极与电源正极相连

①构造方面

相连

氧化反应

②电极反应还原反应

电子流出

③电子流向电子流入阳

极电极质量减小或

析出金属或

④反应现象有非金属单质生

有HZ放出

成,如。2、Ck等

⑤离子移向阳离子移向

阴离子移向

电解过程的三个流向：

①电子流向：电源负极一电解池阴极；电解池的阳极T电源的正极;

②离子流向：阳离子一电解池的阴极，阴离子一电解池的阳极。

③电流方向：电源正极T电解池阳极T电解质溶液T阴极T负极。

3.明确电解池的电极反应及其放电顺序

活泼金属作电极：电极材料本身失电子被

阳氧化：M-ne-

电极

极惰性电极：溶液中较易失电子的阴离子优

反先失去电子被氧化：Rn^-ne^===R

应

阴溶液中较易得电子的阳离子优先得到电子

极被还原：Mn++ne^^=M

在阳极上阴离子失去电子发生氧化反应,在阴极上阳离子得到电子发生还原反应的过程

叫放电。离子的放电顺序取决于离子本身的性质即离子得失电子的能力，另外也与离子的浓

度及电极材料有关。

（1）阳离子在阴极上的放电顺序：Ag+>Hg2+>Fe3+>CM+>H+（酸）>Pb2+>Fe2+>ZM

+>H+（水）。。（在溶液中AF+、Mg2∖Na+、Ca2∖K，等是不会在阴极上放电的，但在熔融

状态下的物质中会放电）

⑵阴离子在阳极上的放电顺序：S2^>I>Br>C1>0H>含氧酸根离子>F。

4.惰性电极电解电解质溶液的四种类型

（1）电解溶剂水

电解质溶电解质

电解质类型电极反应式及总反应式

液

溶液浓溶液复

度PH原

减

含氧酸，如H2SO4阴极：4H2O+4e=2H2↑+

小

4OH

增

阳极：

可溶性强碱，如NaOH2H2O-4e=O2↑+4H增大加水

大

总反应式：2H2。里昼2H2f+

活泼金属含氧酸盐，如不

02↑变

KNO3

(2)电解溶质

电解质溶电解质溶液复

电解质类型电极反应式及总反应式溶液PH

液浓度原

阴极：2H*+2e-=H2f

无氧酸，如阳极：2C1—2eCh↑通入HCI气

增大

HCI体

总反应式：2HC1里且HzT

+C12↑

减小

m：Cu2++2e^=CuΣ

不活泼金属无

阳极：2C1—2e=CbT加入CuCl固

氧酸盐，如2

体

CuCI

2总反应式：CuCh==Cu

+C12↑

(3)电解溶质和溶剂水，生成H2和碱

电解质浓溶液

电解质(水溶液)电极反应式及总反应式溶液复原

度PH

阳极：2C1—2e^=C∣2↑

活泼金属的无氧

阴极：2H2θ+2e-+生成新电通入HCI气

酸盐增大

20H解质体

(如NaCl)

总反应式：

2CΓ+2H2O≡≡C12↑+H2↑+

20K

(4)电解溶质和溶剂水，生成02和酸

电解质浓溶液

电解质(水溶液)电极反应式及总反应式溶液复原

度PH

阳极：2氏。-4e=O2↑+

4H+

不活泼金属的阴极:2Cu2+÷4e=2Cu

生成新电加CuO或

减小

含氧酸盐[如解质

总反应式：CuCO3

CuSO4]

2+

2CU+2H2O=M=2CU+O2↑

+4H+

【注意】

电解后电解质溶液复原遵循“少什么补什么”原则，如电解NaCl溶液少的H和CL通入

Hel复原，电解CUSo4溶液少的是CU和O,补CUo复原等。

5.电解计算破题“3方法”

电子守

恒法串联电路中阴、阳两极，正、负两极转移的电子

数相等

总反应

方⅛⅛

闺关系根据总反应式列出比例式计一算

I式法

2Fe4CΓ(Br∖Γ)4OH^4H+2Cu2+4Ag+2H,O

IIIIlll

2+

2Fe~2Cl2(Br2J2)~O2~4e^~2H2~2Cu~4Ag~4OH^

、______VJ~___________/

阳极产物阴极产物

6.电解原理的应用

(1)氯碱工业

装置离子交换膜电解槽

m钛网（涂有钛、钉等氧化物涂层）；2C2b=C12T（氧化反应）

阴极碳钢网；2H2θ+2e-=H2↑+2OH-（还原反应）

-由解-

2NaCl+2H2O≡≡=2NaOH+H2↑+C12↑

总反应方程式

⅛解

-

2CΓ+2H2O≡^=2OH+H2↑+C12↑

①只允许阳离子通过，能阻止阴离子和气体通过

②将电解槽隔成阳极室和阴极室

阳离子交换膜

作用：阻止OH一进入阳极室与CL发生副反应：C12+2OH=CΓ+C10

+H2O,阻止阳极产生的Ck和阴极产生的H2混合发生爆炸。

a、b、c、d加入或取出的物质分别是精制饱和NaCl溶液；含少量NaoH

加入物质

的水、淡盐水、NaOH溶液；X、Y分别是Cl2、H2o

（2）电镀和电解精炼铜

电镀（Fe表面镀CU）电解精炼铜

电极材料镀层金属铜粗铜（含Zn、Fe>Ni、Ag、AU等杂质）

Zn-2e==Zn2^>

阳极Fe-2e=Fe2"∖

电极反应Cu-2e^^=Cu2+

Ni-2e-=Ni2+>

Cu-2e^^=Cu21

电极材料待镀金属铁纯铜

阴极电极反应Cu2++2e=Cu

电解质溶液含CM+的盐溶液

注：电解精炼铜时，粗铜中的Ag、AU等不反应，沉积在电解槽底部形成阳极泥

（3）电冶金

本质为M"++"b=M,利用电解熔融盐（或氧化物）的方法来冶炼活泼金属Na、Ca、

Mg、Al等。

总方程式阳极、阴极反应式

阳极：2CΓ—2e-^=C12↑

冶炼钠2NaCl(熔融)里工2Na+Cl2↑

阴极：2Na1+2e=2Na

阳极：2C1一一2e^^=CLT

冶炼镁MgCI2（熔融）生性Mg+CbT

阴极：Mg24+2e-=Mg

K⅛5:6O2^-12e^=3OΓ-

电解2

冶炼铝

2Abθ3（熔融）冰茜看4Al+3O2↑

阴极:4AP+÷12e~—r4Al

题组训练:

1.羟基自由基（QH）是自然界中氧化性仅次于氟的氧化剂。我国科学家设计了一种能将苯

酚氧化为CO?和Hq的原电池一电解池组合装置（如图所示），该装置能实现发电、环保二位

一体。下列说法错误的是

高浓度含

苯酚废水

Jifl

质

m子

,Cr20∣-!N

交

换石墨烯复合导

膜电凝胶颗粒

1I:NiaQ溶液

Cr(OH)3S

Na,SO4低浓度含

溶液苯酚废水

A.a极为正极，c极为阴极

B.a极区每产生ImOlCr(C)H)3，c极区溶液质量减轻3g

C.d极的电极反应式为H2C)-e-=∙OH+H*

D.工作时，如果∏室中Na+、Cr数目都减小，则N为阴离子交换膜

【答案】B

【详解】电解水生成的羟基自由基(OH)氧化苯酚生成二氧化碳和水，因此左侧池为原电

池，右侧池为电解池。

A.I室化合价降低，得电子，发生还原反应，因此a极为正极，b极为负极，c极为阴

极，d极为阳极，故A正确；

B.a极每产生ImolCr(OH)、，转移3mol电子，c极上的电极反应式为

2H2O+2e=H2↑+2OH,生成ISmolH2,与此同时，有3molT从阳极室透过质子交换

膜进入阴极室，因此C极区溶液质量不变，故B错误；

C.根据图中信息可知，d极上发生的电极反应式为H2θ-e-=∙OH+tΓ,故C正确；

D.U室中Na'、CI-数目都减小，说明离子从II室向I室和In室移动，由于阴离子移向

负极(b极)，阳离子移向正极(a极)，因此N和M分别为阴离子交换膜和阳离子交换膜，故

D正确。

综上所述，答案为B。

2.通过电解废旧锂电池中的LiMn回收钵和锂，电解示意图如下(其中滤布的作用是阻

挡固体颗粒，但离子可自由通过；电解质溶液为H'C∖和MnSO4的混合溶液)。下列说法

正确的是

A.电极A为阳极，发生氧化反应

B.电极A处理ImOILiMn,O4转移3mol电子

C.电解一段时间后电解质溶液的PH减小

D.电解一段时间后电解质溶液C(Mn")不变

【答案】B

【详解】

A.由分析可知，电极A为阴极，发生还原反应，A错误；

B.电极A反应为LiMn2O4+3e+8H*=IT+2M++4H2。,则处理ImoILiMnq」转移3mol

电子，B正确；

C.B为阳极，电极反应为Mn2+-2e+2HQ=Mnθ2+4H',则结合B分析可知，总反应为

+2+

2LiMn2O4+4H=2Li++Mn+3MnO2+2H2O,故电解一段时间后电解质溶液的PH变大，C

错误；

D.由C分析可知，电解一段时间后电解质溶液C(Mn2一)变大，D错误；

故选B..

3.科研人员用惰性电极设计出甲烷燃料电池并用于电解食捻水的装置如下图所示，电池的

电解质是掺杂了丫2。3与ZrO2的固体，可在高温下传导02-。下列说法正确的是

A.若燃料电池消耗0.5mol的CH4,则D电极产生44.8L气体

B.电池工作时，Cr通过离子交换膜移向C电极

C.D电极附近溶液PH减小

D.A电极上发生的电极反应式CH4-8e+4θ%=CO2+2H2O

【答案】D

【详解】

B电极通人O?,发生还原反应生成HzO,而原电池的正极发生还原反应，则B电极为正

2

极，A电解为燃料电池的负极，甲烷被氧化生成CO2，电极方程式为：CH4-8e+4O-

=CO2+2H2O;电解池的C极与电源的正极相连，C极的Pt为阳极，Cr在阳极放电生成

Cl2,电极方程式为：2Cl--2e-=CbT,D极的Pt为阴极，HzO得电子生成氢气，电极方程式

为：2H20+2e-=H2τ+20H∖

A.未说明是否为标准状况，不能计算D电极产生气体的体积，故A错误；

B.电解池中的离子交换膜是阳离子交换膜，Cr不能通过，故B错误：

C.由分析可知，D极的Pt为阴极，氏。得电子生成氢气，电极方程式为：2HzO+2e-

=H2↑+2OH∖氢氧根浓度增大，pH增大，故C错误；

D.由分析可知，A电极上发生的电极反应式CH4-8e-+4θ=cθ2+2H2θ,故D正确；

故选D。

4.碳中和可有效解决全球变暖，在稀硫酸中利用电催化可将CO,同时转化为多种燃料，其

原理如图所示。下列说法正确的是

A.离子交换膜为阴离子交换膜

B.铜电极上产生CH’CHO的电极反应式为：2CO2+7H,O+1Oe=CH3CHO+1OOH

C.每产生22.4L0z电路中要通过4mol电子

D.若铜电极上只生成5.6gCO,则铜极区溶液质量增加3.6g

【答案】D

【详解】

A.离子交换膜为阳离子交换膜，氢离子从左到右移动，故A错误；

+

B.铜电极上产生CH,CH。的电极反应式为：2C02+10H+10e=CH3CHO+3H2O,故B

错误；

C.每产生标准状况下22.4LO2电路中要通过4mol电子，故C错误；

D.铜电极为阴极，铜电极上产生甲烷的电极反应式为Cθ2+8e-+8H+=CFU+2H2θ,若铜电

56«

极上生成5.6gCO,即n(CO)J。∙∖∣=OCmol,发生反应2H++CO2+2e=CO+H2O,增

28g.mol

重OImolHq的质量，即0.2molχl8g∙mol"=3.6g^D正确；

故选D。

5.现有一种安全、高效的双极制氢系统，该系统能够从阳极低电压醛氧化和阴极析氢反应

中得到氢气，CU为阳极催化剂，其工作原理如图所示。下列说法正确的是

稀KoH溶液

A.电压越高，阳极制氢速率越快

B.电解过程中，阴极室的PH不变

C.阳极发生的主要电极反应为2R-CHO-2e-+4OH=2R-COO+H2↑+2H2θ

D.制得ImOl氢气，理论上有2molOH-透过交换膜

【答案】C

【详解】由图可知，Ni电极与电源负极相连，故Ni电极为阴极，电极反应是2出0+2S

=H2↑+2OH∙,铜电极为阳极，醛基被氧化为竣基，电极反应式为2R-CHO+40H--2c-=2R-

COO+H2↑+2H2O,据此作答。

A.由于阳极上氢氧根也可能放电，所以电压越高，阳极制氢速率不一定越快，故A错

误；

B.阴极电极反应是2HQ+2e-=H2T+2OH-,产生的氢氧根离子移向阳极，但溶剂水减少，

氢氧化钾浓度增大，所以电解一段时间后，阴极室的PH增大，故B错误；

C.铜电极为阳极，电极反应式为2R-CHO+4OH-2e=2R-Coo-+H?T+2比0,故C正确；

D.由于阴阳极上均产生氢气，制得ImOl氢气，转移Imol电子，所以理论上有ImolOH

透过交换膜，故D错误；

故答案为：Co

【考点三】新型化学电源

1.燃料电池（以CH3θH为例）

特点：连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化为电能，电能转化率超过80%。

常见燃料：H2、CO、烟如CH4、C2H6）、胱、煌的衍生物（如CH3OH）、NH3、煤气等。

CH3OH为例：

电池类型导电介质反应式

总反应：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

++

酸性燃料电池H正极O2+4e+4H=2H2O

+

负极CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H

总反应：2CH3OH+3O2+4OH=2COΓ+6H2O

碱性燃料电池OH一正极O2+4e^+2H2O=4OH^

负极CH3OH-6e^+80H=CO3+6H2O

总反应：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

熔融碳酸盐燃料电池COF正极O2+4屋+2CO2=2COΓ

-

负极C⅛OH-6e-+3CO?=4CO2↑+2H2δ

总反应：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

固态氧化物燃料电池O2-正极O2÷4e-=2O2

2

负极CH3OH-6e^+3O=CO2↑+2H2O

总反应：2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O

++

质子交换膜燃料电池H正极O2+4e+4H=2H2O

+

负极CH3OH-6e-+H2O=CO2↑+6H

注意：

①H-在碱性环境中不存在；

②02一在水溶液中不存在，在酸性环境中结合H',生成H2O,在中性或碱性环境结合

H2O,生成0才；

③若已知总反应式时，可先写出较易书写的一极的电极反应式，然后在电子守恒的基础

上，总反应式减去较易写出的一极的电极反应式，即得到较难写出的另一极的电极反应式。

2.一次电池：只能使用一次，放电后不能再充电复原继续使用。

传统一次电池：

(1)碱性锌镐电池

锌粉和KOH

的混合物

MnO2

金属外壳

图1

碱性锌镒电池的负极是Zn,正极是Mno2，电解质是KOH,其电极反应如下:

负极：Zn—2e÷20H=Zn(OH)2;

正极：2Mnθ2+2e-+2H2θ=2MnO(OH)+2OH-;

总反应：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2。

⑵银锌电池

浸有KoH溶液

的隔板

图2

银锌电池的负极是Zn,正极是Ag2θ,电解质是KoH,其电极反应如下:

负极：Zn-2e-+2OH^=Zn(OH)2;

正极：Ag2O÷2e+HιO=2Ag÷2OH；

总反应：Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ago

新型一次电池：

钠硫电池总反应：2Na+xS=Na2SA

正极：xS+2e-^=SF

负极：2Na—2e^=2Na1

总反应：2Li+CU2O+H2O=2Cu+2Li++20H

锂铜电池正极：CU2θ+H2θ+2e--2Cu+2θT^^

负极：Li—e-=Li+

总反应：H2O2+2H++Mg=Mg2++2H2O

+

Mg-H2O2电池IEtS:H2O2+2H+2e^=2H2θ

负极：Mg—2e-=Mg2'

总反应：Mg÷2AgCl=2Ag÷MgCh

Mg-AgCl电池正极：2AgCl+2e1^=2Cl~+2Ag

负极：Mg—2e^=Mg2'

3.充电电池（二次电池）：放电后可以再充电而反复使用。

放电

总反应：Pb+PbO2+2H2SO4^⅛2PbSO4+2H2O

+

IEt½:PbO2+4H+SθΓ+2e-=PbSO4+2H2Oo

铅酸蓄电

池负极：Pb+S0Γ-2e^=PbS04;

+

阳极：PbSO4+2H2θ-2e^=PbO2+4H+SθΓo

阴极：PbSO4+2e^=Pb+SΘΓ;

放电

总反应：LiXCy+LijCoChLiCOo?+Cy

正极：LiIfCoo2+xLi'÷xe=LiCoO20

锂离子电

池

负极：LiXCv—xe-=XLi++Cy;

-

阳极：LiCOO2xe^^=Liι,tCoO2+xLi'

阴极：XLi-÷Cv+Xe^=LiXCy