原電池基礎(chǔ)知識負(fù)極正極Zn-2e-=Zn2+Cu2++2e-=Cu還原劑(Zn)失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)氧化劑(Cu2+)在銅極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)還原劑失去的電子從鋅極流出流入銅極經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-電流方向第一節(jié)原電池一、原電池工作原理負(fù)極：正極：氧化反應(yīng)還原反應(yīng)以Zn-CuSO4-Cu原電池為例總反應(yīng)式:Zn-2e-=Zn2+(離子方程式）Cu2+Cu2++2e-=CuZn+Cu2+=Zn2++Cu

OH－負(fù)極Zn-2e-=Zn2+還原劑(Zn)失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)還原劑失去的電子從鋅極流出經(jīng)外電路Zn2+H+SO42-負(fù)極：氧化反應(yīng)Zn-2e-=Zn2+Cu2+OH－2、電極反應(yīng)式和電極名稱3、陰離子移向的一極活潑性較強負(fù)極MgAl2、電子流出一極，失去電子一極電子，發(fā)生反應(yīng)，

電流。流出氧化流入4、工作后質(zhì)量減少的電極Zn+Cu2+=Zn2++Cu

5、方程式中化合價升高的電極正極Cu2++2e-=Cu氧化劑(Cu2+)在銅極上得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)電子流入銅極Zn2+H+SO42-正極：還原反應(yīng)Cu2+Cu2++2e-=CuOH－2、電極反應(yīng)式和電極名稱活潑性較弱非金屬(C)3、陽離子移向的一極2、電子流入一極，得到電子一極電子，發(fā)生反應(yīng)，電流。流入還原流出4、一般工作后質(zhì)量增加的電極，或者工作后，有氣泡冒出的電極Zn+Cu2+=Zn2++Cu

5、一般方程式中化合價降低電極銅鋅原電池工作原理SO42-SO42-OH-

H+e-e-e-e-e-e-e-e-e-OH-

H+

H+

H+

H2

H2負(fù)極正極

實驗原理

構(gòu)成條件Zn+2H+=Zn2+

+H2↑e-e-CuZn氧化還原反應(yīng)閉兩電氧合個解化回電質(zhì)還路極溶原

液反

應(yīng)二、帶鹽橋的原電池鹽橋：在U型管中裝滿用飽和KCl溶液和瓊脂作成的凍膠由于將鋅片和銅片置于稀硫酸的原電池，不但效率低，而且時間稍長電流就很快減弱，因此不適合實際應(yīng)用。造成的主要原因：①由于在銅極上很快就聚集了許多氫氣泡，把銅極跟稀硫酸逐漸隔開，這樣就增加了電池的內(nèi)阻，使電流不能暢通。這種作用稱為極化作用②負(fù)極附近聚集鋅離子，正極附近聚集銅離子。為了避免發(fā)生這種現(xiàn)象，鹽橋（如KCl）的存在，其中陰離子Cl-向ZnSO4溶液擴散和遷移，陽離子K+則向CuSO4溶液擴散和遷移，分別中和過剩的電荷，保持溶液的電中性，因而放電作用不間斷地進行，一直到鋅片全部溶解或CuSO4溶液中的Cu2+幾乎完全沉淀下來。若電解質(zhì)溶液與KCl溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，可用NH4NO3代替KCl作鹽橋。ZnSO4溶液CuSO4溶液負(fù)極反應(yīng)Zn-2e-=Zn2+

正極反應(yīng)Cu2++2e-=Cu電池總反應(yīng)：Zn+Cu2+=Zn2++Cu

鋅半電池銅半電池K+

Cl-再如：設(shè)計鹽橋原電池的思路：還原劑和氧化產(chǎn)物為負(fù)極的半電池氧化劑和還原產(chǎn)物為正極的半電池Zn+2Ag+=Zn2++2Ag根據(jù)電極反應(yīng)確定合適的電極材料和電解質(zhì)溶液外電路用導(dǎo)線連通，可以接用電器內(nèi)電路是將電極浸入電解質(zhì)溶液中，并通過鹽橋溝通內(nèi)電路小結(jié)：將原電池反應(yīng)中的氧化反應(yīng)，與還原反應(yīng)分開在兩個不同區(qū)域內(nèi)進行，再用鹽橋連接起來從而獲得了持續(xù)穩(wěn)定的電流。1)能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)2)電解質(zhì)溶液（構(gòu)成電路或參加反應(yīng)）4)形成閉合電路，（兩個電極接觸或用導(dǎo)線連接）3)由還原劑和導(dǎo)體構(gòu)成負(fù)極系統(tǒng)，由氧化劑和導(dǎo)體構(gòu)成正極系統(tǒng)三、組成原電池的條件四、原電池的應(yīng)用1、加快氧化還原反應(yīng)的速率2、用于比較金屬的活動性強弱：一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑3、設(shè)計原電池1)雙線橋分析氧化還原反應(yīng)，將其拆分為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)2)選擇合適的正、負(fù)極材料和電解質(zhì)溶液，設(shè)計原電池①正、負(fù)極材料的選擇：負(fù)極一般是活潑的金屬材料，正極是活潑性比負(fù)極差的金屬或非金屬（石墨）②電解質(zhì)溶液的選擇：一般，電解質(zhì)溶液（或其中溶解的其他物質(zhì)如O2）能與負(fù)極反應(yīng)，若為雙液原電池，左右兩個容器中的電解質(zhì)溶液要選擇與電極材料相同的陽離子的鹽溶液4、用于金屬的防護：被保護的金屬作原電池的正極①判斷右邊原電池的正、負(fù)極，并寫出電極反應(yīng)式。

正極：Fe3+得電子2Fe3++2e-=2Fe2+Cu

CFeCl3溶液A

Cu+2FeCl3=CuCl2+2FeCl2先寫出總反應(yīng)：即負(fù)極與電解質(zhì)溶液反應(yīng)拆成離子方程式：Cu+2Fe3＋=Cu2＋+2Fe2＋根據(jù)化合價升降判斷正負(fù)極五、電極方程式的書寫1.簡單原電池電極方程式的寫法負(fù)極：Cu

失電子Cu-2e-=Cu2+②請寫出右邊原電池的電極方程式。Mg

AlNaOH溶液A總反應(yīng)方程式：2Al+2NaOH

+2H2O

=

2NaAlO2

+3H2↑拆成離子方程式：2Al

+

2OH－+

2H2O

=

2AlO2－

+

3H2↑根據(jù)化合價升降判斷正負(fù)極負(fù)極：Al，失e-

2Al-6e－＝2Al3+2Al3++8OH-=2AlO2-+4H2O負(fù)極總反應(yīng)：2Al+8OH-－6e－＝2AlO2-+4H2O正極：總反應(yīng)－負(fù)極反應(yīng)6H2O＋6e－＝6OH—＋3H2↑2.燃料電池電極方程式的寫法總反應(yīng)：實際上就是燃料的完全燃燒。負(fù)極（通入燃料）：為燃料失去電子的氧化反應(yīng)，正極（通入氧化劑）：為氧化劑得到電子的還原反應(yīng)。以Pt為電極，電解質(zhì)溶液為KOH溶液的氫氧燃料電池為例總反應(yīng)：2H2+O2＝2H2O負(fù)極:H2失e－2H2-4e-

＝4H＋4H++4OH-＝4H2O負(fù)極總反應(yīng):2H2-4e-+4OH-＝4H2O正極:總反應(yīng)－負(fù)極反應(yīng)O2+2H2O+4e-＝4OH-列物質(zhì)、標(biāo)得失兩式加、驗總式練：寫出鉛蓄電池放電過程的電極反應(yīng)式。Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l)看環(huán)境、配守恒0+4+2失2e-得2e-Pb－2e-+SO42-=PbSO4PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2O負(fù)極：正極：3.復(fù)雜原電池電極方程式的書寫方法點撥：寫電極方程式的時候，要根據(jù)“得電子顯負(fù)電；失電子顯正電”的原則，利用“電荷守恒”，通過巧用H＋、OH－和水寫出電極方程式銀鋅電池（電解質(zhì)為KOH）的電池總反應(yīng)為：Zn＋Ag2O＝ZnO＋2AgZn－2e－＝ZnO

＋2OH－＋H2OAg2O＋2e－＝2Ag＋H2O＋2OH－負(fù)極：正極：小結(jié)：書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點：1、電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)所有規(guī)則（如“拆”、“平”）3．負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如＋4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32－形式存在）；2．將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；4．溶液中不存在O2－：在酸性溶液中它與H＋結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH－；原電池的表示方法：

(-)Zn|Cu2+|Cu(+)(-)Zn|Zn2+(C1)‖

Cu2+(C2)|Cu(+)“‖”----鹽橋第二節(jié)化學(xué)電源1)概念:將化學(xué)能變成電能的裝置2)分類:①一次電池又稱不可充電電池——如：干電池3)優(yōu)點:4)電池優(yōu)劣的判斷標(biāo)準(zhǔn):①能量轉(zhuǎn)換效率高，供能穩(wěn)定可靠。②可以制成各種形狀和大小、不同容量和電壓的電池和電池組，使用方便。③易維護，可在各種環(huán)境下工作。①比能量［符號(W·h/kg)，(W·h/L)］指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少②比功率[符號是W/kg，W/L)]指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出功率的大?、垭姵氐膬Υ鏁r間的長短③燃料電池②二次電池又稱充電電池——蓄電池一、一次電池1、堿性鋅-錳干電池(-)Zn│KOH│MnO2(+)負(fù)極(Zn)：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正極(MnO2)：2MnO2+2H2O+2e-=2OH-+2MnOOH（氫氧化氧錳）電池總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2+4+32、銀---鋅電池（紐扣電池）負(fù)極：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2正極：Ag2O+2e-+H2O=2Ag+2OH-電池總反應(yīng)：Ag2O+Zn+H2O===2Ag+Zn(OH)23、鋰電池(-)Zn│KOH│Ag2O

(+)負(fù)極：Li–e–==Li+正極：復(fù)雜4、特殊的原電池①Al│NaOH溶液│Mg：Al為負(fù)極總反應(yīng)方程式：2Al+2NaOH

+2H2O

=

2NaAlO2

+3H2↑拆成離子方程式：2Al

+

2OH－+

2H2O

=

2AlO2－

+

3H2↑根據(jù)化合價升降判斷正負(fù)極負(fù)極：Al，失e-

2Al-6e－＝2Al3+2Al3++8OH-=2AlO2-+4H2O負(fù)極總反應(yīng)：2Al+8OH-－6e－＝2AlO2-+4H2OMg

AlNaOH溶液A正極：總反應(yīng)－負(fù)極反應(yīng)6H2O＋6e－＝6OH—＋3H2↑②Si│NaOH溶液│Fe：Si為負(fù)極總反應(yīng)方程式：Si+2NaOH

+H2O

=

Na2SiO3+2H2↑拆成離子方程式：Si+2OH－+H2O

=SiO32-

+2H2↑負(fù)極反應(yīng)：Si+6OH-－4e－＝SiO32-+3H2O正極反應(yīng)：4H2O＋4e－＝4OH—＋2H2↑③

Al（或Fe）│濃HNO3溶液│Cu：Al（或Fe）被鈍化后，Cu為負(fù)極二、二次電池1.鉛蓄電池(-)Pb│H2SO4│PbO2(+)放電總反應(yīng)：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4=2PbSO4(s)+2H2O負(fù)極：Pb＋SO42-－2e-＝PbSO4正極：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e-＝PbSO4＋2H2O充電總反應(yīng)：2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4接電源負(fù)極接電源正極陽極（氧化反應(yīng)）：PbSO4＋2H2O-2e-＝PbO2＋4H＋＋SO42-陰極（還原反應(yīng)）：PbSO4+2e-＝Pb＋SO42-

放電（原電池）負(fù)極：氧化反應(yīng)，失e-正極：還原反應(yīng)，得e-

充電（電解池）陰極：還原反應(yīng)，得e-陽極：氧化反應(yīng)，失e-總反應(yīng):PbO2＋Pb＋2H2SO42PbSO4＋2H2O放電充電三、燃料電池總反應(yīng)：燃料燃燒負(fù)極：燃料失e-正極：O2+4e-+

＝

注意電解質(zhì)環(huán)境對電極反應(yīng)式的影響，記住正極半反應(yīng)①電解質(zhì)為酸：(-)H2|H+|O2(+)負(fù)極：2H2-4e-＝4H+

正極：O2+4e-+4H+＝2H2O總反應(yīng)式:2H2+O2＝2H2O燃料電池電極反應(yīng)式的寫法：總式正極負(fù)極②電解質(zhì)為堿性（或中性）：負(fù)極：2H2+4OH--4e-＝4H2O正極：O2+4e-+

2H2O

＝4OH-

總反應(yīng)式:2H2+O2＝2H2O(-)H2

|

OH-

|

O2(+)③電解質(zhì)為熔融碳酸鹽：正極：O2+4e-+

2CO2

＝2CO32-

④電解質(zhì)為固態(tài)氧化物，高溫下允許O2-通過：

正極：O2+4e-＝2O2-

負(fù)極：2H2

+

2CO32-＝2CO2

+

2H2O

+

4e–

總反應(yīng)式:2H2+O2＝2H2O(-)H2|CO32-|O2(+)2O2-+4H+==2H2O總反應(yīng)式:2H2+O2＝2H2O(-)H2|O2-|O2(+)負(fù)極：2H2-4e-＝4H+

注意：燃料電池總反應(yīng)式一般為燃燒方程式(去“點燃”);但當(dāng)生成物有后續(xù)反應(yīng)時，加和后續(xù)反應(yīng).CH4+2O2=CO2+2H2OCO2+2OH-=CO32-+H2O(-)CH4|H+|O2(+)負(fù)極：CH4-8e-+2H2O＝8H++CO2正極：2O2+8e-+8H+＝4H2O總反應(yīng)式:CH4+2O2＝CO2+2H2O(-)CH4|OH-|O2(+)負(fù)極：CH4-8e-+10

OH-＝7H2O+CO32-總反應(yīng)式:

CH4+2O2+2OH-＝CO32-+3H2O

正極：2O2+8e-+

4H2O

＝8OH-

電極為金屬鉑，在兩極分別通入甲烷和氧氣。電解質(zhì)為稀硫酸電極為金屬鉑，在兩極分別通入甲烷和氧氣。電解質(zhì)為NaOH甲烷燃料電池：書寫電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點：2．電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書寫離子反應(yīng)所有規(guī)則（如“拆”、“平”），兩電極反應(yīng)式中得失電子數(shù)目一般相等。4．負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)（如＋4價的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32－形式存在）；3．將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；1．確定原電池的正負(fù)極，弄清正負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)；5．溶液中不存在O2-：在酸性溶液中它與H＋結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH-。6.對于可逆電池反應(yīng)，要弄清楚充電和放電的方向，放電過程體現(xiàn)原電池原理，充電過程體現(xiàn)電解池原理。課堂總結(jié)1、僅有一個電極材料參與反應(yīng)的原電池：負(fù)極：M-xe=Mx+

正極：析氫或吸氧或析出不活潑金屬2、兩個電極均參與反應(yīng)的原電池（如蓄電池，紐扣電池）①電極材料：金屬為負(fù)極，金屬化合物為正極．②電子得失均由兩電極本身發(fā)生．③電極反應(yīng)需考慮電解質(zhì)溶液的參與．3、電極材料本身均不參與反應(yīng)的電池（燃料電池）①兩電極材料均為惰性電極．②負(fù)極－可燃性氣體失電子，正極－助燃性氣體得電子．③電極反應(yīng)考慮電解質(zhì)溶液．[2017全國卷Ⅲ,11,6分]全固態(tài)鋰硫電池能量密度高、成本低,其工作原理如圖所示,其中電極a常用摻有石墨烯的S8材料,電池反應(yīng)為:16Li+xS88Li2Sx(2≤x≤8)。下列說法錯誤的是以“鋰電池”為背景的電化學(xué)試題剖析A.電池工作時,正極可發(fā)生反應(yīng):2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4B.電池工作時,外電路中流過0.02mol電子,負(fù)極材料減重0.14gC.石墨烯的作用主要是提高電極a的導(dǎo)電性D.電池充電時間越長,電池中Li2S2的量越多解析

原理圖中金屬鋰失去電子被氧化為Li+,故b作電池負(fù)極,a作電池正極。放電時電極a的變化過程依次為S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2,正極可發(fā)生的反應(yīng)依次有S8+2Li++2e-Li2S8、3Li2S8+2Li++2e-4Li2S6、2Li2S6+2Li++2e-3Li2S4、Li2S4+2Li++2e-2Li2S2,A正確。負(fù)極反應(yīng)為Li-e-Li+,“外電路中流過0.02mol電子”表明有0.02molLi被氧化,負(fù)極材料減重7g/mol×0.02mol=0.14g,B正確。石墨烯具有良好的導(dǎo)電性,單質(zhì)硫(S8)不導(dǎo)電,摻石墨烯能提高電極的導(dǎo)電性,C正確。充電反應(yīng)是放電反應(yīng)的逆過程,由電池反應(yīng)“16Li+xS88Li2Sx”知,充電反應(yīng)為“8Li2Sx16Li+xS8”,電池充電時間越長,電池中金屬鋰和單質(zhì)硫(S8)的量越多,Li2Sx越少,D錯誤。答案D

化學(xué)專題十四原電池鋰電池分為鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰金屬電池的負(fù)極材料是金屬鋰或鋰合金,工作時金屬鋰失去電子被氧化為Li+,負(fù)極反應(yīng)均為Li-e-Li+,負(fù)極生成的Li+經(jīng)過電解質(zhì)定向移動到正極。由于單質(zhì)鋰是活潑金屬,易與空氣中的H2O、O2反應(yīng),所以必須在無水、無氧的條件下組裝鋰金屬電池。鋰離子電池充電時陰極反應(yīng)式一般為6C+xLi++xe-LixC6;放電時負(fù)極反應(yīng)是充電時陰極反應(yīng)的逆過程:LixC6-xe-6C+xLi+。知識鏈接化學(xué)專題十四原電池鋰離子電池的正極材料一般為含Li+的化合物,目前已商業(yè)化的正極材料有LiFePO4、LiCoO2、LiMn2O4等,充電、放電時這些正極材料上的電極反應(yīng)、電池總反應(yīng)如下表:素養(yǎng)提升正極材料充電時陽極反應(yīng)式放電時正極反應(yīng)式電池總反應(yīng)式LiFePO4LiFePO4-xe--xLi+Li1-xFePO4Li1-xFePO4+xLi++xe-

LiFePO4LiFePO4+6CLi1-xFePO4+LixC6LiCoO2LiCoO2-xe--xLi+

Li1-xCoO2Li1-xCoO2+xLi++xe-

LiCoO2LiCoO2+6CLi1-xCoO2+LixC6LiMn2O4LiMn2O4-xe--xLi+

Li1-xMn2O4Li1-xMn2O4+xLi++xe-

LiMn2O4LiMn2O4+6CLi1-xMn2O4+LixC6化學(xué)專題十四原電池(2018年第二次全國大聯(lián)考【新課標(biāo)Ⅱ卷】11題)電動汽車已逐漸走入人們的生活，一些電動汽車動力使用的是鈷酸鋰(LiCoO2)電池，其工作原理如圖，A極材料是金屬鋰和石墨的復(fù)合材料（石墨作為金屬鋰的載體），電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料。隔膜只允許特定的離子通過，電池反應(yīng)式為LixC6+Li1?xCoO2C6+LiCoO2，下列說法不正確的是A．該隔膜只允許Li+通過，放電時Li+從左邊移向右邊B．充電時，B電極與電源正極相連(2018年第二次全國大聯(lián)考【新課標(biāo)Ⅱ卷】11題)電動汽車已逐漸走入人們的生活，一些電動汽車動力使用的是鈷酸鋰(LiCoO2)電池，其工作原理如圖，A極材料是金屬鋰和石墨的復(fù)合材料（石墨作為金屬鋰的載體），電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料。隔膜只允許特定的離子通過，電池反應(yīng)式為LixC6+Li1?xCoO2C6+LiCoO2，下列說法不正確的是C．電池放電時，負(fù)極的電極反應(yīng)式為LixC6?xe?

xLi++C6D．廢舊鈷酸鋰電池進行“放電處理”讓Li+進入石墨中而有利于回收D1.判斷電極2.書寫電極反應(yīng)方程式：①確定反應(yīng)物、產(chǎn)物②負(fù)極(陽極)：還原劑-ne-=氧化產(chǎn)物

③檢查三個守恒：質(zhì)量、電荷、電子

正極(陰極)：氧化劑+ne-=還原產(chǎn)物5.LiFePO4電池(正極—LiFePO4，負(fù)極—Li，含Li＋導(dǎo)電固體為電解質(zhì))已知FePO4＋Li LiFePO4，則負(fù)極：

；正極：

。陰極：

；陽極：

。Li－e－===Li＋FePO4＋Li＋＋e－===LiFePO4Li＋＋e－===LiLiFePO4－e－===FePO4＋Li＋9.海水中鋰元素儲量非常豐富，從海水中提取鋰的研究極具潛力。鋰是制造化學(xué)電源的重要原料，如LiFePO4電池某電極的工作原理如圖所示：該電池電解質(zhì)為能傳導(dǎo)Li+的固體材料。上面左圖中的小黑點表示_____（填粒子符號），充電時該電極反應(yīng)式為___________________9.【答案】Li+LiFePO4-e-=FePO4+Li+

該電池電解質(zhì)為能傳導(dǎo)Li+的固體材料。這說明鋰是該電池的負(fù)極，失去電子，陽離子Li+向正極移動。則根據(jù)示意圖可知左圖中的小黑點表示Li+。充電是放電的逆反應(yīng)，即該電極是陽極，陽極失去電子，則充電時該電極的反應(yīng)式為LiFePO4-e-=FePO4+Li+專題高考中的新型電源之燃料電池C真題體驗知識回顧還原劑可燃物氧化劑電極反應(yīng)式的書寫（注意電解質(zhì)環(huán)境）負(fù)極反應(yīng)：還原劑－ne－===氧化產(chǎn)物正極反應(yīng)：氧化劑＋ne－===還原產(chǎn)物燃料電池的工作原理氧化產(chǎn)物還原產(chǎn)物正極

(酸作介質(zhì))(堿作介質(zhì))O2＋4e－＋4H＋===2H2OO2＋4e－＋2H2O==4OH－

氫氧燃料電池總反應(yīng)：負(fù)極

(酸作介質(zhì))

(堿作介質(zhì))H2－2e－==2H＋H2－2e－＋2OH－==2H2O2H2＋O2===2H2O8.甲烷燃料電池(鉑為兩極，正極通入O2和CO2，負(fù)極通入甲烷，電解液有三種)(1)電解質(zhì)是熔融碳酸鹽(K2CO3或Na2CO3)正極：

；負(fù)極：

；總反應(yīng)方程式：

。(2)酸性電解質(zhì)(電解液為H2SO4溶液)正極：

；負(fù)極：

；總反應(yīng)方程式：

。CH4＋2O2===CO2＋2H2O2O2＋8e－＋8H＋===4H2OCH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋CH4＋2O2===CO2＋2H2O(3)堿性電解質(zhì)(電解液為KOH溶液)正極：

；負(fù)極：

；總反應(yīng)方程式：

。2O2＋8e－＋4H2O===8OH－

能力3

燃料電池電極反應(yīng)式的書寫電解質(zhì)負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式總反應(yīng)式說明酸性介質(zhì)H2-2e-2H+O2+4e-+4H+

2H2O2H2+O2

2H2O酸性介質(zhì)中H→H+其余介質(zhì)中H→H2O堿性介質(zhì)H2-2e-+2OH-

2H2OO2+4e-+2H2O

4OH-熔融氧化物H2-2e-+O2-

H2OO2+4e-2O2-熔融碳酸鹽1.氫氧燃料電池

2.乙醇燃料電池電解質(zhì)負(fù)極反應(yīng)式正極反應(yīng)式總反應(yīng)式說明酸性介質(zhì)C2H5OH-12e-+3H2O2CO2↑+12H+O2+4e-+4H+2H2OC2H5OH+3O22CO2+3H2O堿性介質(zhì)O2+4e-+2H2O4OH-熔融碳酸鹽C2H5OH+3O2

2CO2+3H2O熔融氧化物C2H5OH-12e-+6O2-2CO2↑+3H2OO2+4e-

2O2-C2H5OH+3O2

2CO2+3H2O9.甲醇燃料電池(1)堿性電解質(zhì)(鉑為兩極，電解液為KOH溶液)正極：

；負(fù)極：

；總反應(yīng)方程式：

。(2)酸性電解質(zhì)(鉑為兩極，電解液為H2SO4溶液)正極：

；負(fù)極：

；總反應(yīng)式：

。3O2＋12e－＋6H2O===12OH－2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O3O2＋12e－＋12H＋===6H2O2CH3OH－12e－＋2H2O===12H＋＋2CO22CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O10.CO燃料電池(總反應(yīng)方程式均為2CO＋O2===2CO2)(1)熔融鹽(鉑為兩極，Li2CO3和Na2CO3的熔融鹽作電解質(zhì)，CO為負(fù)極燃氣，空氣與CO2的混合氣為正極助燃氣)正極：

；負(fù)極：

。(2)酸性電解質(zhì)(鉑為兩極，電解液為H2SO4溶液)正極：

；負(fù)極：

。O2＋4e－＋4H＋===2H2O2CO－4e－＋2H2O===2CO2＋4H＋變式訓(xùn)練CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋2O2＋8e－＋8H＋===4H2OCH4＋2O2===CO2＋2H2O2O2＋8e－＋4H2O===8OH－電解質(zhì)電極反應(yīng)式或總反應(yīng)式①酸性介質(zhì)正極負(fù)極總反應(yīng)②堿性介質(zhì)正極負(fù)極總反應(yīng)（2015江蘇卷）一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是A.反應(yīng)CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol電子B.電極A上H2參與的電極反應(yīng)為：H2＋2OH－－2e－===2H2OC.電池工作時，CO32-向B電極移動D.電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為O2＋2CO2＋4e－===2CO32-D真題體驗正極(熔融金屬氧化物作介質(zhì))(熔融碳酸鹽作介質(zhì)，正極充CO2)O2＋4e－===2O2－

O2＋4e－＋2CO2==2CO32-

氫氧燃料電池總反應(yīng)：負(fù)極

(熔融金屬氧化物作介質(zhì))

(熔融碳酸鹽作介質(zhì))H2－2e－＋O2－==H2OH2－2e－＋CO32-

==H2O＋CO22H2＋O2===2H2OCH4－8e－＋4O2－===CO2＋2H2O2O2＋8e－===4O2－CH4＋2O2===CO2＋2H2OCH4＋2O2===CO2＋2H2O變式訓(xùn)練電解質(zhì)電極反應(yīng)式或總反應(yīng)式①固體氧化物（其中O2-可以在固體介質(zhì)中自由移動）正極負(fù)極總反應(yīng)②熔融碳酸鹽（CO32-）正極負(fù)極總反應(yīng)1.(2015·全國卷Ⅰ，11)微生物電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其工作原理如圖所示。下列有關(guān)微生物電池的說法錯誤的是A.正極反應(yīng)中有CO2生成B.微生物促進了反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移C.質(zhì)子通過交換膜從負(fù)極區(qū)移向正極區(qū)D.電池總反應(yīng)為C6H12O6＋6O2===6CO2＋6H2O能力提升A2.液體燃料電池相比于氣體燃料電池具有體積小，無需氣體存儲裝置等優(yōu)點。一種以肼(N2H4)為燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作為氧化劑，KOH作為電解質(zhì)。下列關(guān)于該燃料電池的敘述不正確的是A.電流從右側(cè)電極經(jīng)過負(fù)載后流向左側(cè)電極B.負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng)式：N2H4＋4OH－－4e－=N2＋4H2OC.該燃料電池的電極材料應(yīng)采用多孔導(dǎo)電材料，

以提高電極反應(yīng)物質(zhì)在電極表面的吸附量，并使它們與電解質(zhì)溶液充分接觸D.該燃料電池持續(xù)放電時，K＋從負(fù)極向正極遷移，因而離子交換膜需選用陽離子交換膜D3.(1)有人設(shè)想以N2和H2為反應(yīng)物，以溶有A的稀鹽酸為電解質(zhì)溶液，可制造出既能提供電能，又能固氮的新型燃料電池，裝置如下圖所示，電池正極的電極反應(yīng)式是

，A是

。氯化銨(2)微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如右圖所示：HS－在硫氧化菌作用下轉(zhuǎn)化為SO42-

的反應(yīng)式是

。(3)一種以肼(N2H4)為液體燃料的電池裝置如圖所示。該電池用空氣中的氧氣作氧化劑，KOH作電解質(zhì)。負(fù)極反應(yīng)式為

；正極反應(yīng)式為

。N2H4－4e－＋4OH－===N2↑＋4H2O1234O2＋4e－＋2H2O===4OH－解析根據(jù)裝置可知N2H4→N2為氧化反應(yīng)，在負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)。其它電池鋅/溴液流電池是一種先進的水溶液電解質(zhì)電池，廣泛應(yīng)用于再生能源儲能和智能電網(wǎng)的備用電源等。三單體串聯(lián)鋅/溴液流電池工作原理如圖所示：下列說法錯誤的是A．放電時，N極為正極B．放電時，左側(cè)貯液器中ZnBr2的濃度不斷減小C．充電時，M極的電極反應(yīng)式為Zn2＋＋2e－＝ZnD．隔膜允許陽離子通過，也允許陰離子通過2021湖南卷【思維建模3】二次電池充、放電的電極判斷負(fù)極（原電池）正極（原電池）還原劑氧化產(chǎn)物氧化劑還原產(chǎn)物電子陽離子陰離子失電子化合價升高氧化反應(yīng)得電子化合價降低還原反應(yīng)（-）外接電源（+）得電子化合價降低還原反應(yīng)陰極（電解池）失電子化合價升高氧化反應(yīng)陽極（電解池）6.高鐵電池(負(fù)極—Zn，正極—石墨，電解質(zhì)為浸濕的固態(tài)堿性物質(zhì))已知：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，則：負(fù)極：

；正極：

。陰極：

；陽極：

。3Zn－6e－＋6OH－===3Zn(OH)23Zn(OH)2＋6e－===3Zn＋6OH－(2018年第二次全國大聯(lián)考【新課標(biāo)Ⅰ卷】11題)高能Al?Ag2O電池可用作水下動力電源，其原理如圖所示。電池放電時，下列推斷正確的是A．電子由Al電極流出經(jīng)過電解質(zhì)溶液流向銀極B．正極反應(yīng)式為Ag2O+2e-+2H2O====2Ag+2OH-C．負(fù)極附近電解質(zhì)溶液pH升高D．若轉(zhuǎn)移3mol電子，理論上負(fù)極質(zhì)量減輕18gB1.判斷電極負(fù)極(陽極)發(fā)生氧化反應(yīng)正極(陰極)發(fā)生還原反應(yīng)2.書寫電極反應(yīng)方程式：①確定反應(yīng)物、產(chǎn)物②負(fù)極(陽極)：還原劑-ne-=氧化產(chǎn)物

正極(陰極)：氧化劑+ne-=還原產(chǎn)物

③檢查三個守恒：質(zhì)量、電荷、電子Al?3e-+4OH-+2H2O14.某研究小組利用下列裝置用N2O4生產(chǎn)新型硝化劑N2O5。①現(xiàn)以H2、O2、熔融鹽Na2CO3組成燃料電池，采用電解法制備N2O5，

裝置如圖所示，其中Y為CO2。在該電極上同時還引入CO2的目的是______________________②電解過程中，生成N2O5的電極反應(yīng)方程式為__________________14.【答案】氧氣得電子生成的氧離子可以和二氧化碳結(jié)合為碳酸根離子，可以保持熔融鹽的成分不變N2O4+2HNO3-2e-=2N2O5+2H+

1.單液可充電電池①鉛蓄電池:總反應(yīng)為:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電放電過程－原電池電極方程式為：負(fù)極：Pb-2e-+SO42-=PbSO4正極：PbO2+2e-+SO42-+4H+=PbSO4+2H2O充電過程－電解池電極方程式為：陰極：陽極：PbSO4+2e-=Pb+SO42-PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+電②鎳鎘電池總反應(yīng)為:Cd+2NiO(OH)+2H2OCd(OH)2+2Ni(OH)2放電充電放電過程－原電池電極方程式為：正極：負(fù)極：陰極：充電過程－電解池陽極：電極方程式為：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)22NiO(OH)+2e-+2H2O=2Ni(OH)2+2OH-Cd(OH)2+2e-=Cd+2OH-2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiO(OH)+2H2OKEYWORD③鎳氫電池總反應(yīng)為:LaNi5H6+6NiO(OH)LaNi5+6Ni(OH)2放電充電放電過程電極方程式為：負(fù)極：正極：充電過程電極方程式為：陰極：陽極：LaNi5H6-6e-+6OH-=LaNi5+6H2O6NiO(OH)+6e-+6H2O=6Ni(OH)2+6OH-LaNi5+6H2O+6e-=LaNi5H6+6OH-6Ni(OH)2-6e-+6OH-=6NiO(OH)+6H2O④高鐵電池總方程式：2K2FeO4+3Zn+8H2O2Fe(OH)3+3Zn(OH)2+4KOH

放電充電放電過程電極方程式為：負(fù)極：正極：充電過程電極方程式為：陰極：陽極：3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)22FeO42-+6e-+8H2O=2Fe(OH)3+10OH-3Zn(OH)2+6e-=3Zn+6OH-2Fe(OH)3-6e-+10OH-=2FeO42-+8H2O注意單獨寫某極反應(yīng)方程時，各物質(zhì)計量數(shù)一定要化成最簡比4.高鐵酸卻(K2Fe()4)不僅是_種"*—??高鐵電池的研制也在進行中如囪3的水處理劑，而且實驗裝置： ° 1是高鐵電池的模拘詳寫內(nèi)容……點擊輸入本欄的具體文字，簡明扼要的說明分項內(nèi)容，此為概念圖解，詳寫內(nèi)容……例：下圖是高鐵電池的模擬放電實驗裝置（1).該電池放電時正極電極反應(yīng)式為：若維持電流強度為1A，電池工作10分鐘，理論消耗Zn多少克？圖1圖2(2).鹽橋中盛有飽和溶液，此鹽橋中