内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 内部文件，版权追溯 第22讲 化学电源、电极反应式的书写
【考纲要求】 1.了解常见化学电源的种类及其工作原理。2.能书写常见电源电极反应式和电池反应方程式。
考点一|常见化学电源(基础送分型——自主学习)
授课提示：对应学生用书第108页
[巩固教材知识]
1．一次电池(碱性锌锰干电池) 碱性锌锰干电池的工作原理如图：
负极(Zn)，电极反应式： Zn－2e－
＋2OH－
===Zn(OH)2； 正极(MnO2)，电极反应式：
2MnO－
－
2＋2H2O＋2e===2MnOOH＋2OH。 总反应：
Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2 2．二次电池(以铅蓄电池为例)
(1)放电时的反应。
①负极反应：Pb－2e－
＋SO2－
4===PbSO4； ②正极反应：
PbO－
＋
2－2＋2e＋4H＋SO4===PbSO4＋2H2O； ③总反应：Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)=== 2PbSO4(s)＋2H2O(l)。 (2)充电时的反应。
- 1 -
①阴极反应：PbSO4＋2e===Pb＋SO4；
②阳极反应：PbSO4－2e＋2H2O===PbO2＋4H＋SO4；
③总反应：2PbSO4(s)＋2H2O(l)===Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)。
3．燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，分为酸性和碱性两种。
电池 负极反应式 正极反应式 总反应式 4.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)铅蓄电池放电时，正极与负极质量均增加。( ) (2)手机、电脑中使用的锂电池属于一次电池。( )
(3)若使反应Fe＋2Fe===3Fe以原电池方式进行，可用锌铁做电极材料。( )
(4)碱性锌锰干电池是一次电池，其中MnO2是催化剂，可使锌锰干电池的比能量高、可储存时间长。( )
(5)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能。( )
(6)氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中负极反应为2H2－4e===4H，O2＋4e＋2H2O===4OH。( )
(7)铅蓄电池工作时，当电路中转移0.2 mol电子时，消耗0.1 mol H2SO4。( ) (8)二次电池充电时接线方式为 外接电源
—·
一
一
可充电电池
＋
·—
外接电源
。( )
＋
－
＋
－
－
3＋
2＋
－
＋
2－
－2－
酸性 2H2－4e===4H O2＋4e＋4H===2H2O －＋－＋碱性或中性 2H2－4e＋4OH===4H2O O2＋4e＋2H2O===4OH －－－－2H2＋O2===2H2O 答案：(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)√
[练透基础小题]
题点一 常见化学电源电极反应式的书写 1．下列电池工作时，O2在正极放电的是( )
A.锌锰电池 答案：B B.氢燃料电池 C.铅蓄电池 D.镍镉电池 2．(RJ选修4·P783题改编)镉镍可充电电池的充、放电反应按下式进行：Cd＋2NiO(OH)＋
- 2 -
放电
2H2O充电Cd(OH)2＋2Ni(OH)2由此判断错误的是( ) A．放电时，Cd做负极 B．放电时，NiO(OH)做负极 C．电解质溶液为碱性溶液
D．放电时，负极反应为Cd＋2OH－2e===Cd(OH)2 答案：B
3．(RJ选修4·P781题改编)碱性锌锰电池总反应为Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2，则其正极反应为_____________________________________。 答案：MnO2＋H2O＋e===MnOOH＋OH 题点二 原电池的简单计算
4．酸性锌锰干电池是一种一次性电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是由碳粉、MnO2、ZnCl2和NH4Cl等组成的糊状填充物。该电池放电过程产生MnOOH。
(1)该电池的正极反应式为_________________________________________， 电池反应的离子方程式为__________________________________________。
(2)维持电流强度为0.5 A，电池工作5分钟，理论上消耗锌________g。(已知F＝96 500 C·mol
－1
－
－－
－
)
－
2＋
解析：(1)该电池为酸性锌锰干电池，电极反应式负极为：Zn－2e===Zn，正极：2MnO2＋2e
－
150 C＋
＋2H===2MnOOH。(2)电量Q＝It＝0.5 A×5×60 s＝150 C，则m(Zn)＝－1
96 500 C·mol×2
－1
×65 g·mol＝0.05 g。 答案：(1)MnO2＋H＋e===MnOOH 2MnO2＋Zn＋2H===2MnOOH＋Zn
[注：式中Zn可写为Zn(NH3)4、Zn(NH3)2Cl2等，H可写为NH4] (2)0.05
5．二甲醚(CH3OCH3)直接燃料电池具有启动快、效率高等优点，其能量密度高于甲醇直接燃料电池(5.93 kW·h·kg)。若电解质为酸性，二甲醚直接燃料电池的负极反应为_________。 解析：二甲醚直接燃料电池的总反应为CH3OCH3＋3O2===2CO2＋3H2O，负极反应式的书写步骤： 第一步先写反应物、生成物：CH3OCH3——2CO2； 第二步写明转移电子数：CH3OCH3－12e——2CO2； 第三步配平：3H2O＋CH3OCH3－12e===2CO2＋12H。 答案：CH3OCH3＋3H2O－12e===2CO2＋12H
考点二|电极反应式的书写(重点保分型——师生共研)
授课提示：对应学生用书第109页
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－
＋
－
＋
－
－1
2＋
2＋
＋
＋
＋
2＋
＋
－
[考向精练提考能]
考向一 已知原电池总反应写电极反应式 1．LiAlCl4
2
电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是
2
。电池的总反应可表示为4Li＋2SOCl2===4LiCl＋S＋SO2↑。
请回答下列问题：
(1)电池的负极材料为_________________________________________， 发生的电极反应为____________________________________________。 (2)电池正极发生的电极反应为_______________________________。
解析：分析反应的化合价变化，可知Li失电子，被氧化，为还原剂，SOCl2得电子，被还原，为氧化剂。
(1)负极材料为Li(还原剂)，4Li－4e===4Li。
(2)正极反应式可由总反应式减去负极反应式得到：2SOCl2＋4e===4Cl＋S＋SO2↑。 答案：(1)锂 4Li－4e===4Li (2)2SOCl2＋4e===4Cl＋S＋SO2↑ 2．
＋
－
－－
＋
－
－
－
＋
电池是一种能被海水激活的一次性贮备电池，电池反应方程式为2AgCl＋Mg===Mg
－
2
＋2Ag＋2Cl试书写该电池的正、负极电极反应式。
－
2＋
答案：负极：Mg－2e===Mg 正极：2AgCl＋2e===2Ag＋2Cl 考向二 燃料电池电极反应式的书写
3．以甲烷燃料电池为例来分析不同的环境下电极反应式的书写。 (1)酸性介质(如H2SO4)
负极：________________________________________________________________________； 正极：________________________________________________________________________； 总反应式：_____________________________________________________。 (2)碱性介质(如KOH)
负极：________________________________________________________________________； 正极：________________________________________________________________________； 总反应式：________________________________________________________。 (3)固体电解质(高温下能传导O)
负极：________________________________________________________________________； 正极：________________________________________________________________________； 总反应式：____________________________________________________。 (4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下
负极：________________________________________________________________________；
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2－
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