原電池原理的應用及電極反應式的書寫第1頁，共12頁，2023年，2月20日，星期五[規(guī)律1]可充電電池（即二次電池或可逆電池）：

放電時相當于原電池，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應；

充電時相當于電解池，放電時的正極變?yōu)殡娊獬氐年枠O，該極與外電源正極相連；放電時的負極變?yōu)殡娊獬氐年帢O，該極與外電源負極相連。[規(guī)律2]燃料電池：

自發(fā)進行的氧化還原反應中，通入燃料(發(fā)生氧化反應)的一極為負極；通入氧化劑(比如O2發(fā)生還原反應)的一極為正極。第2頁，共12頁，2023年，2月20日，星期五

[規(guī)律4]氧氣作為原電池正極反應時的電極反應式：電解質溶液為中性或堿性時：O2+4e-+2H2O＝4OH-

電解質溶液為酸性時：O2+4e-+4H+＝2H2O

使用固體電解質（如某些鋰電池，為什么不能使用溶液？）或熔融電解質時：O2

+

4e-

＝2O2-

[規(guī)律3]氫氣作為原電池負極反應時的電極反應式：

電解質溶液為中性或酸性時：H2-2e-＝2H+

或2H2-4e-＝4H+

電解質溶液為堿性時：H2+2e-

+2OH-＝2H2O或2H2+4e-+4OH-＝4H2O第3頁，共12頁，2023年，2月20日，星期五1.鋁—空氣—海水電池負極：4Al-12e-

＝4Al3+正極：3O2+6H2O+12e-

＝12OH-電池總反應式為：4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3

我國首創(chuàng)以鋁-空氣-海水為材料組成的新型電池，用作航海標志燈．以取之不盡的海水為電解質。第4頁，共12頁，2023年，2月20日，星期五2.燃料電池優(yōu)點：能量轉化率高，可持續(xù)使用，對環(huán)境友好。用途：宇宙飛船，應用前景廣闊氫氧燃料電池：電極:Pt制作的惰性電極電解質溶液:KOH溶液反應原理:

正極:2H2+4OH－－4e-＝4H2O

負極:O2＋2H2O＋4e-＝4OH－總反應：2H2＋O2＝2H2O多孔性金屬電極(Pt)具有催化性能第5頁，共12頁，2023年，2月20日，星期五負極：2H2

－4e—→4H+正極：O2+4e—+4H＋→2H2O

酸性燃料電池甲烷燃料電池（電解質為KOH）總反應式：CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O負極：CH4+10OH--8e-=CO32-+7H2O正極：2O2+4H2O+8e-=8OH-第6頁，共12頁，2023年，2月20日，星期五1．（09年上海理綜·11）茫茫黑夜中，航標燈為航海員指明了方向。航標燈的電源必須長效、穩(wěn)定。我國科技工作者研制出以鋁合金、Pt-Fe合金網為電極材料的海水電池。在這種電池中：①鋁合金是陽極；②鋁合金是負極；③海水是電解液；④鋁合金電極發(fā)生還原反應（）。

A．②③ B．②④

C．①② D．①④A

思考與交流氧化反應第7頁，共12頁，2023年，2月20日，星期五2.(09年浙江理綜·12)市場上經常見到的標記為Li－ion的電池稱為“鋰離子電池”。它的負極材料是金屬鋰和碳的復合材料（碳作為金屬鋰的載體），電解質為一種能傳導Li＋的高分子材料。這種鋰離子電池的電池反應式為：

Li＋2Li0.35NiO22Li0.85NiO2。下列說法不正確的是()。A．放電時，負極的電極反應式：Li－e－=Li＋B．充電時，Li0.85NiO2既發(fā)生氧化反應又發(fā)生還原反應C．該電池不能用水溶液作為電解質D．放電過程中Li＋向負極移動D

思考與交流+3.65+3.15Ni得到的電子數為:(3.65-3.15)×2=1第8頁，共12頁，2023年，2月20日，星期五3.（09年江蘇化學·12）以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構示意圖如圖所示。關于該電池的敘述正確的是()。A．該電池能夠在高溫下工作B．電池的負極反應為：

C6H12O6＋6H2O－24e－

6CO2↑＋24H＋C．放電過程中，H＋從正極區(qū)向

負極區(qū)遷移D．在電池反應中，每消耗1mol

氧氣，理論上能生成標準狀況下CO2氣體224/6LB

思考與交流總反應式：C6H12O6+6O2→6CO2+6H2O22.4L高溫條件下微生物會變性H+移向正極第9頁，共12頁，2023年，2月20日，星期五4.(09年天津理綜·10)氫氧燃料電池是符合綠色化學理念的新型發(fā)電裝置。下圖為電池示意圖，該電池電極表面鍍一層細小的鉑粉，鉑吸附氣體的能力強，性質穩(wěn)定，請回答：（1）氫氧燃料電池的能量轉化主要形式是

，在導線中電子流動方向為

（用a、b表示)

。（2）負極反應式為

。（3）電極表面鍍鉑粉的原因為

。增大電極單位面積吸附H2、O2分子數，加快電極反應速率。由化學能轉化為電能由a到bH2＋2OH－－2e－=2H2O

思考與交流第10頁，共12頁，2023年，2月20日，星期五（4）該電池工作時，H2和O2連續(xù)由外部供給，電池可連續(xù)不斷提供電能。因此，大量安全儲氫是關鍵技術之一。金屬鋰是一種重要的儲氫材料，吸氫和放氫原理如下：Ⅰ．2Li+H22LIHⅡ．LiH+H2O=LiOH+H2↑①反應Ⅰ中的還原劑是

，反應Ⅱ中的氧化劑是

。②已知LiH固體密度為0.82g/cm3。用鋰吸收224L（標準狀況）H2，生成的LiH體積與被吸收的H2體積比為

。（Li的相對原子質量為6.9)③由②生成的LiH與H2O作用，放出的H2用作電池燃料，若能量轉化率為80％，則導線中通過電子的物質的量為＿＿

mol。LiH2O8.71×10-432吸收10molH2時，生成20molLiH，V=m/ρ=20×7.9/0.82×10-3L=192.68×10-3L。V(LiH)/v(H2)=192.68×10-3L/224L=8.71×10-4。

20molLiH可生成20molH2，實際參加反應的H2為20×80%=16mol，16molH2可轉移32mol的電子。第11頁，共12頁，2023年，2月20日，星期五[09年福建理綜·11]控制適合的條件，將反應2Fe3＋＋2I－2F