________________________________________________________________________，原电池总反应方程式为__________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)为电解质溶液，起导电作用
(2)2Al－6e===2Al3 3Ag2S＋6e===6Ag＋3S2
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＋
－
－
(3)2Al3＋3S2＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑ 3Ag2S＋2Al＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3↓＋
＋
－
3H2S↑
解析 要善于抓住题给信息，“黑色会褪去，而银器恢复光泽，且不会损失”，必然发生Ag2S―→Ag，显然这是原电池的正极反应，Ag2S＋2e===2Ag＋S2，负极反应为活泼金属
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－
Al发生氧化反应：Al－3e===Al3。正极生成的S2和负极生成的Al3在溶液中发生双水解
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＋
－
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反应：2Al3＋3S2＋6H2O===2Al(OH)3↓＋3H2S↑，与题意产生臭鸡蛋气味的气体相吻合。
＋
－
原电池的总反应为上述三个反应的和：3Ag2S＋2Al＋6H2O===6Ag＋2Al(OH)3↓＋3H2S↑。
考点二 化学电源
1．日常生活中的三种电池 (1)碱性锌锰干电池——一次电池
正极反应：2MnO2＋2H2O＋2e===2MnOOH＋2OH； 负极反应：Zn＋2OH－2e===Zn(OH)2；
总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2。 (2)锌银电池——一次电池
负极反应：Zn＋2OH－2e===Zn(OH)2； 正极反应：Ag2O＋H2O＋2e===2Ag＋2OH； 总反应：Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag。 (3)二次电池(可充电电池)
铅蓄电池是最常见的二次电池，负极材料是Pb，正极材料是PbO2。 ①放电时的反应
a．负极反应：Pb＋SO24－2e===PbSO4；
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b．正极反应：PbO2＋4H＋SO24＋2e===PbSO4＋2H2O；
＋
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c．总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。 ②充电时的反应
a．阴极反应：PbSO4＋2e===Pb＋SO24；
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－
b．阳极反应：PbSO4＋2H2O－2e===PbO2＋4H＋SO24；
－
＋
－
c．总反应：2PbSO4＋2H2O=====Pb＋PbO2＋2H2SO4。 注 可充电电池的充、放电不能理解为可逆反应。 2．“高效、环境友好”的燃料电池
氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，可分酸性和碱性两种。
种类 负极反应式 正极反应式 电池总反应式 备注
对常见化学电源的认识与理解
(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＋2Fe3===3Fe2以原电池方式进行，可用锌铁作电极材料( )
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＋
电解
酸性 2H2－4e===4H O2＋4e＋4H===2H2O －＋－＋碱性 2H2＋4OH－4e===4H2O O2＋2H2O＋4e===4OH －－－－2H2＋O2===2H2O 燃料电池的电极不参与反应，有很强的催化活性，起导电作用 (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( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
解析 (2)锂离子电池属于可充电电池，即二次电池。(3)若用锌和铁作电极，则电极反应就变为Zn＋2Fe3===Zn2＋2Fe2。(4)MnO2不是催化剂。(5)燃料电池直接将化学能转变为电能。
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＋
＋
－
＋
(6)负极反应应写为2H2－4e＋4OH===4H2O。
以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法。 (1)酸性条件
总反应式：______________________________________________________________； 正极反应式：________________________________________________________________； 负极反应式：________________________________________________________________。 (2)碱性条件
总反应式：__________________________________________________________________； 正极反应式：_______________________________________________________________； 负极反应式：________________________________________________________________。
－－
(3)固体电解质(高温下能传导O2)
－
总反应式：__________________________________________________________________； 正极反应式：_________________________________________________________________； 负极反应式：____________________________________________________________。 (4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下
总反应式：___________________________________________________________________； 正极反应式：_______________________________________________________________； 负极反应式：__________________________________________________________________。 答案 (1)CH4＋2O2===CO2＋2H2O 2O2＋8H＋8e===4H2O CH4－8e＋2H2O===CO2＋8H (2)CH4＋2O2＋2OH===CO23＋3H2O
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＋
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2O2＋4H2O＋8e===8OH CH4＋10OH－8e===CO23＋7H2O
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－－
(3)CH4＋2O2===CO2＋2H2O 2O2＋8e===4O2
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CH4＋4O2－8e===CO2＋2H2O
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(4)CH4＋2O2===CO2＋2H2O 2O2＋4CO2＋8e===4CO23
－
－
CH4＋4CO23－8e===5CO2＋2H2O
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－
题组一 根据图示理解化学电源
1．(一次电池的工作原理)(2017·银川一模)普通锌锰干电池的简图如图所示，它是用锌皮制成的锌筒作电极，中央插一根碳棒，碳棒顶端加一铜帽。在石墨碳棒周围填满二氧化锰和炭黑的混合物，并用离子可以通过的长纤维纸包裹作隔膜，隔膜外是用氯化锌、氯化铵和淀粉等调成糊状作电解质溶液。该电池工作时的总反应为Zn＋2NH4＋2MnO2===[Zn(NH3)2]2＋
＋
＋
Mn2O3＋H2O。下列关于锌锰干电池的说法中正确的是( )
A．当该电池电压逐渐下降后，利用电解原理能重新充电复原 B．电池负极反应式为2MnO2＋2NH4＋2e===Mn2O3＋2NH3＋H2O C．原电池工作时，电子从负极通过外电路流向正极 D．外电路中每通过0.1mol电子，锌的质量理论上减小6.5g 答案 C
解析 普通锌锰干电池是一次电池，不能充电复原，A项错误；根据原电池工作原理，负极失电子，电极反应式为Zn－2e===Zn2，B项错误；由负极的电极反应式可知，每通过0.1mol
－
＋＋
－
电子，消耗锌的质量是65g·mol1×
－
0.1mol
＝3.25g，D项错误。 2
2．锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：
＋
(1)外电路的电流方向是由________(填字母，下同)极流向________极。
(2)电池正极反应式为_____________________________________________________。 (3)是否可用水代替电池中的混合有机溶剂？______(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)b a
(2)MnO2＋e＋Li===LiMnO2
(3)否 电极Li是活泼金属，能与水反应
解析 (1)结合所给装置图以及原电池反应原理，可知Li作负极材料，MnO2作正极材料，所以电子流向是从a→b，那么电流方向则是b→a。
(2)根据题目中的信息“电解质LiClO4溶于混合有机溶剂中，Li通过电解质迁移入MnO2晶
＋
－
＋
格中，生成LiMnO2”，所以正极的电极反应式为MnO2＋e＋Li===LiMnO2。
(3)因为负极的电极材料Li是活泼的金属，能够与水发生反应，故不能用水代替电池中的混合有机溶剂。
题组二 燃料电池
3．(2017·湖南郴州一模)乙醇燃料电池中采用磺酸类质子溶剂，在200℃左右时供电，电池总反应：C2H5OH＋3O2===2CO2＋3H2O，电池示意图如图所示。下列说法中正确的是( )
－＋
A．电池工作时，质子向电池的负极迁移 B．电池工作时，电子由b极沿导线流向a极
C．a极上发生的电极反应：C2H5OH＋3H2O＋12e===2CO2＋12H D．b极上发生的电极反应：4H＋O2＋4e===2H2O 答案 D
4．(2017·兰州一诊)科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。质子膜H2S燃料电池的结构示意图如下图所示。下列说法错误的是( )
＋
－
－
＋
A．电极a为电池的负极
B．电极b上发生的电极反应：O2＋4H＋4e===2H2O C．电路中每通过4mol电子，在正极消耗44.8LH2S D．每17gH2S参与反应，有1molH经质子膜进入正极区 答案 C
解析 根据题目可知，该电池为燃料电池，根据燃料电池的特点，通氧气的一极为正极，故电极b为正极，电极a为负极，A项正确；电极b为正极，氧气得电子生成水，B项正确；从装置图可以看出，电池总反应为2H2S＋O2===S2＋2H2O，电路中每通过4 mol电子，正极应该消耗1 mol O2，负极应该有2 mol H2S反应，但是题目中没有给定标准状况下，所以不一定是44.8 L，故C错误；17 g H2S即0.5 mol H2S，每0.5 mol H2S参与反应会消耗0.25 mol O2，根据正极反应式O2＋4H＋4e===2H2O，可知有1 mol H经质子膜进入正极区，故D正确。
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(1)要注意介质是什么？是电解质溶液还是熔融盐或氧化物。 (2)通入负极的物质为燃料，通入正极的物质为氧气。
(3)通过介质中离子的移动方向，可判断电池的正负极，同时考虑该离子参与靠近一极的电极反应。
题组三 可充电电池
5．(二次电池的理解与应用)镍镉(Ni－Cd)可充电电池在现代生活中有广泛应用。已知某镍镉电池的电解质溶液为KOH溶液，其充、放电按下式进行：Cd＋2NiOOH＋2H2O????充电Cd(OH)2＋2Ni(OH)2，有关该电池的说法正确的是( ) A．充电时阳极反应：Ni(OH)2＋OH－e===NiOOH＋H2O B．充电过程是化学能转化为电能的过程 C．放电时负极附近溶液的碱性不变 D．放电时电解质溶液中的OH向正极移动 答案 A
解析 放电时Cd的化合价升高，Cd作负极，Ni的化合价降低，NiOOH作正极，则充电时Cd(OH)2作阴极，Ni(OH)2作阳极，电极反应式为Ni(OH)2＋OH－e===NiOOH＋H2O，A项正确；充电过程是电能转化为化学能的过程，B项错误；放电时负极电极反应式为Cd＋2OH
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放电
－2e===Cd(OH)2，Cd电极周围OH的浓度减小，C项错误；放电时OH向负极移动，D项错误。
6．(2018·柳州模拟)锌—空气燃料电池可作电动车的动力电源，电解质溶液为KOH溶液，反应为2Zn＋O2＋2H2O＋4OH===2Zn(OH)24。下列说法正确的是( )
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A．放电时，电解质溶液中K移向负极 B．放电时，电解质溶液的pH不变
C．充电时，阴极的反应为Zn(OH)24＋2e===Zn＋4OH
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D．充电时，当有4.48L氧气(标准状况下)释放出来时，则析出固体Zn为13g 答案 C
解析 放电时，为原电池，溶液中阳离子向正极移动，即K向正极移动，故A错误；放电时，消耗氢氧根离子，碱性减弱，pH减小，故B错误；充电时，阴极上发生得电子的还原反应，则阴极反应为Zn(OH)24＋2e===Zn＋4OH，故C正确；产生1 mol氧气，转移电子
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为4 mol，充电时，当有4.48 L氧气(标准状况下)释放出来时，转移电子的物质的量为4.48 L0.8 mol－－
×65 g·mol1＝26 g，故D－1×4＝0.8 mol，根据Zn～2e，则析出固体Zn：222.4 L·mol错误。