高中化学电源知识和测试题

=第六章

化学反应与能量第一节

化学反应与能量变化第三课时

化学电源生活中的电池化学电池的分类一次电池：（干电池）：电池消耗到了一定程度，就不能使用二次电池：（充电电池或蓄电池）：放电后可以再充电后继续重新使用燃料电池：一种将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的一种化学电池1.一次电池--锌锰干电池普通锌锰干电池、锌银电池（钮扣电池）等总反应:Zn+2MnO2+2NH4+=Mn2O3+2NH3↑+H2O+Zn2+

电极:Zn筒为负极，石墨棒为正极电解液：NH4Cl糊电极方程式：负极(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋正极(C)：2MnO2+2NH4++2e-=

Mn2O3+2NH3↑+H2O特点：放电后不能充电,便于携带,价格低2.二次电池也叫充电电池

（2）电极材料：负极：Pb

正极：PbO2

电解质：H2SO4

（3）电极反应式：

Pb-2e-+SO42-=PbSO4

PbO2+4H++2e-+SO42-=PbSO4+2H2O

PbSO4+2e-=Pb+SO42-PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+4H++SO42-是可逆反应吗？充放电转化反应条件不同，不是可逆反应课堂练习铅酸电池常用作汽车电瓶，其构造如图所示，工作时该电池总的方程式为：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O按要求回答下列问题：(1)负极材料是____，正极材料是______，电解质溶液是_____。Pb

PbO2

H2SO4(2)工作时，电解质溶液中的H＋移向______极。PbO2电(正)(3)工作时，电解质溶液中硫酸的浓度_____(填“增大”“减小”或“不变”)。减小(4)当铅蓄电池向外电路提供2mole－时,理论上负极板的质量增加___g。96课堂练习银锌电池广泛用作电子仪器的电源，它的充电和放电过程可以表示为：在此电池放电时，负极上发生反应的物质是（

D

）2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2OA.Ag

B.Zn(OH)2

C.Ag2O

D.Zn3.发展中的燃料电池总反应:2H2+O2＝2H2O写出H2SO4为电解质溶液的氢氧燃料电池的电极反应式负极：H2

－2e-

＝2H+

2H2

－4e-

＝4H+

正极：O2+4e-+4H+

＝2H2O

写出KOH为电解质溶液的氢氧燃料电池电极反应式负极：H2-2e-+2OH-

＝2H2O

2H2-4e-+4OH－＝4H2O

正极：

O2+4e-+2H2O

＝4OH-

课堂练习据媒体报道：以氢氧燃料电池为动力的公交车即将在北京试运行。质子交换膜燃料电池（PEMFC）常作为电动汽车的动力源。该燃料电池以氢为燃料，空气为氧化剂，铂做催化剂，导电离子是H+。下列对该燃料电池的描述中正确的是(D)

①正极反应为：O2+4H++4e－

=2H2O

②负极反应为：2H2－4e－

=4H+③总的化学反应为：2H2+O2==2H2O④氢离子通过电解质向正极移动

A.①②③

B.②③④

C.①②④

D.①②③④拓展：废电池对环境的危害

减少污染

节约资源电池中含有汞、镉、铅等有毒金属。“痛痛病”“水俣病”一粒钮扣电池能污染60万升水（这是一个人一生的用水量）。一节一号电池埋在地里，能使１平方米的土地失去使用价值

。

二、电极反应式的书写写出甲烷燃料电池（CH4-O2-KOH溶液）的电极反应式

负极：CH4+10OH-

－8e-=CO32-+7H2O正极：2O2+8e-+4H2O=8OH-

总反应:CH4+2O2+2OH-=3H2O+CO32-小结：电极反应书写的步骤(1)明确两极的反应物(2)明确直接产物(3)确定最终产物：若直接产物与电解质溶液中的某离子会反应，则二者反应后的产物为最终产物。(4)配平：根据化合价升降、电荷守恒、原子守恒进行配平。注意：①H＋在碱性环境中会与OH－反应生成H2O②O2－在水溶液中不存在，在酸性环境中会与H＋反应生成H2O，在中性或碱性环境中会与H2O反应生成OH－③燃料电池中的产物，与溶液的酸碱性有关，如+4价的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在碱性溶液中以CO32-形式存在练习高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O

3Zn（OH）2＋2Fe（OH）3＋4KOH。负极反应式为，正极反应式为。课堂达标1.下列几种化学电池中，不属于可充电电池的是（

A

）A.碱性锌锰电池

B.手机用锂电池C.汽车用铅蓄电池

D.玩具用镍氢电池2.下列说法中正确的是(B)①燃料电池的反应物可不储存在电池的内部②锌锰干电池是一次电池

铅蓄电池是二次电池③锂电池是新一代可充电电池④燃料电池作为汽车驱动能源已研制成功A．②③④

B．①②③④

C．①②③

D．①③④3.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，因而得到广泛应用。锌一锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液，电池总反应式Zn+2MnO2+H2O=Zn(OH)2+Mn2O3。下列说法错误的是（

C

）A.电池工作时，锌失去电子B.电池正极的电极反应式为2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH-

C.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0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g4.氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上,其反应原理示意图如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正确的是(D

)A.该电池工作时电能转化为化学能B.该电池中电极a是正极C.外电路中电子由电极b通过导线流向电极aD.该电池的正极反应是O2+4H++4e-=2H205.(电极名称的判断)根据原电池原理，结合装置图，按要求解答问题：(1)若X为Zn，Y为硫酸铜溶液，则X为_____(填电极名称)，判断依据_________________、铜电极的名称是_____，溶液中的Cu2＋移向____(填“Cu”或“X”)电极。负极

锌的活泼性比铜强

正极

Cu(2)若X为银，Y为硝酸银溶液，则X为_____(填电极名称)，判断依据__________________；铜电极的名称是_____，溶液中的Ag＋移向___(填