化学电源 【学习目标】 1、了解常见电池的分类及优点； 2、了解一次电池、二次电池、燃料电池的基本构造、反应原理及应用。 【典型例题】 类型一：常见的化学电源 例1下列电池工作时，O2在正极放电的是（ ） A．/锌锰电池 B．/氢燃料电池 C．/铅蓄电池 D．/镍镉电池 【思路点拨】本题涉及到的这些化学电源都比较常见，了解它们的工作原理即可答对本题。 【答案】B 【解析】A．锌锰干电池中电极反应式，负极：Zn﹣2e﹣═Zn2+、正极2MnO2+2NH4++2e﹣=Mn2O3+2NH3+H2O，所以不符合题意，故A错误； B．酸性氢氧燃料电池电极反应式为2H2﹣4e﹣=4H+、O2+4H++4 e﹣=2H2O，碱性氢氧燃料电池电极反应式为2H2﹣4e﹣+4OH=4H2O、O2+2H2O+4 e﹣=4OH﹣，所以符合题意，故B正确； C．放电时负极电极反应：Pb﹣2e﹣+SO42﹣=PbSO4 ，正极电极反应：PbO2+2e﹣+4H++2SO42﹣=PbSO4+2H2O，所以不符合题意，故C错误； D．放电正极：2NiOOH+2H2O+2e﹣=2Ni（OH）2+2OH﹣、负极：Cd+2OH﹣﹣2e﹣=Cd（OH）2，所以不符合题意，故D错误； 故选B。 【总结升华】原电池电极判断的6种方法： （1）负极：较活泼金属、氧化反应、电子流出、电流流入、阴离子移向极、不断溶解。 （2）正极：不活泼金属或非金属、还原反应、电子流入、电流流出、阳离子移向极、电极增重。 举一反三： 【变式1】（2019 江苏高考）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是（ ）。 / A．反应CH4＋H2O/3H2＋CO,每消耗1molCH4转移12mol 电子 B．电极A上H2参与的电极反应为：H2＋2OH--2e-=2H2O C．电池工作时，CO32-向电极B移动 D．电极B上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e-=2CO32- 【答案】D 【解析】A、1molCH4→CO，化合价由-4价→+2上升6价，1molCH4参加反应共转移6mol电子，故错误；B、环境不是碱性，否则不会产生CO2，其电极反应式：CO＋H2＋2CO32－－4e－=3CO2＋H2O，故B错误；C、根据原电池工作原理，电极A是负极，电极B是正极，阴离子向负极移动，故C错误；D、根据电池原理，O2、CO2共同参加反应，其电极反应式：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－，故D正确。 【变式2】有人设计出利用CH4和O2反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池。电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧的反应，则下列说法中正确的是( ) ①每消耗l mol CH4可以向外电路提供8 mol e－ ②负极上CH4失去电子，电极反应式为CH4+10OH－－8e－＝CO32－+7H2O ③负极上O2获得电子，电极反应式为O2+2H2O+4e－＝4OH－ ④电池放电时，溶液pH不断升高 A．①② B．①③ C．①④ D．③④ 【答案】A 【解析】CH4在铂电极上发生类似于CH4在O2中燃烧的反应，即CH4→CO2，严格地讲生成的CO2还与KOH溶液反应生成K2CO3，化合价升高，失去电子，作电池的负极，电极反应式为CH4+10OH－－8e－＝CO32－+7H2O，1 mol CH4参加反应有8 mol e－发生转移，O2在正极上发生反应，获得电子，电极反应式为O2+2H2O+4e－＝4OH－。虽然正极产生OH－，负极消耗OH－，但从总反应CH4+2O2+2KOH＝K2CO3+3H2O可看出反应消耗了KOH，所以电池放电时溶液的pH不断下降，故①②正确，③④错误。 例2（2019 新课标III）锌–空气燃料电池可用作电动车动力电源，电池的电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn+O2+4OH–+2H2O===2Zn(OH)。下列说法正确的是 A．充电时，电解质溶液中K+向阳极移动 B．充电时，电解质溶液中逐渐减小 C．放电时，负极反应为：Zn+4OH–-2e–===Zn(OH) D．放电时，电路中通过2mol电子，消耗氧气22.4L（标准状况） 【思路点拨】认真分析总反应，找出电源的阳极和阴极，而且要根据总反应式写出各极的电极反应式。 【答案】C 【解析】A项充电时阳离子向阴极移动，故A错误；B项放电时总反应为：2Zn+O2+4KOH+2H2O===2K2Zn(OH)4,，则充电时 ... ...
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