資源簡(jiǎn)介

第2課時(shí)　常見化學(xué)電源(一)——一次電池和二次電池
[核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)]　1.了解化學(xué)電源的分類并認(rèn)識(shí)化學(xué)電源在實(shí)際生活中的應(yīng)用。2.掌握一次電池、二次電池的反應(yīng)原理并能書寫電極反應(yīng)式。
一、一次電池及工作原理
1．化學(xué)電源及其分類
(1)概念：化學(xué)電源是將 能轉(zhuǎn)化為 能的實(shí)用裝置。
(2)化學(xué)電源的分類
化學(xué)電源 一次電池 可充電電池(二次電池) 燃料電池
特點(diǎn) 只能 ，不能_____ 可反復(fù) ，充電時(shí)是一個(gè)電解池；放電時(shí)是一個(gè)________ 能量利用率高，可連續(xù)使用，污染輕
化學(xué)電源也可按其電解質(zhì)性質(zhì)分為中性電池、酸性電池、堿性電池。
(3)化學(xué)電源的回收利用
使用后的廢棄電池中含有大量的重金屬和酸堿等有害物質(zhì)，隨處丟棄會(huì)給土壤、水源等造成嚴(yán)重的污染。廢棄電池要進(jìn)行回收利用。
2．一次電池
電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動(dòng)的一次電池，也叫干電池。常見的一次電池主要有酸性鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、銀鋅電池等。
(1)兩種鋅錳干電池比較
酸性鋅錳干電池 堿性鋅錳干電池
示意圖
電極 負(fù)極材料： ，正極材料：_____ 負(fù)極反應(yīng)物： ，正極反應(yīng)物：__________
電解質(zhì)
優(yōu)、缺點(diǎn) 制作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但新電池較易發(fā)生自放電而導(dǎo)致存放時(shí)間較短、放電后電壓下降較快等 單位質(zhì)量輸出的電能多且儲(chǔ)存時(shí)間長，適用于大電流和連續(xù)放電
(2)電池反應(yīng)及電極反應(yīng)式
①酸性鋅錳干電池
電池反應(yīng)：________________________________________________________________；
負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋
正極：2MnO2＋2NH＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O。
②堿性鋅錳干電池
電池反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH；
負(fù)極：____________________________________________________________________；
正極：____________________________________________________________________。
(1)鎳鎘電池不能隨意丟棄的主要原因是鎳、鎘的資源有限，價(jià)格昂貴(　　)
(2)在干電池中，碳棒只起導(dǎo)電作用，并不參加化學(xué)反應(yīng)(　　)
(3)干電池根據(jù)電池內(nèi)的電解質(zhì)分為酸性電池和堿性電池(　　)
(4)堿性鋅錳電池是一次電池，其中MnO2是催化劑，可使堿性鋅錳電池的比能量高、可儲(chǔ)存時(shí)間長(　　)
1．紐扣式銀鋅電池
總反應(yīng)式：Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag，根據(jù)示意圖解答：
(1)負(fù)極反應(yīng)物為________，電極反應(yīng)：______________________________________。
(2)正極反應(yīng)物為________，電極反應(yīng)：______________________________________。
(3)電解質(zhì)溶液是________________。
2.熱激活電池(又稱熱電池)可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiCl-KCl混合物一旦受熱熔融，電池瞬間即可輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。
根據(jù)示意圖解答：
(1)負(fù)極反應(yīng)物為________，發(fā)生________反應(yīng)，電極反應(yīng)式為__________________
________________________________________________________________________。
(2)正極反應(yīng)物為________________，發(fā)生________反應(yīng)，電極反應(yīng)式為__________
________________________________________________________________________。
(3)電池工作時(shí)Li＋向________________移動(dòng)。
(4)常溫時(shí)，電池不能釋放電能的原因是______________________________________
________________________________________________________________________。
已知原電池總反應(yīng)式，書寫電極反應(yīng)式的方法
(1)分析原電池總反應(yīng)式中各元素的化合價(jià)變化情況，找出氧化劑及其對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應(yīng)即為正極反應(yīng)；找出還原劑及其對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物，還原劑發(fā)生的反應(yīng)即為負(fù)極反應(yīng)。
(2)若某一電極反應(yīng)較難書寫，可先寫出較簡(jiǎn)單的電極反應(yīng)式，然后利用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式即可得到另一電極反應(yīng)式。
二、二次電池
1．二次電池
又稱 或蓄電池，是一類放電后可以再充電而反復(fù)使用的電池。
2．實(shí)例分析——鉛蓄電池
(1)電池構(gòu)造
放電反應(yīng)和充電反應(yīng)總反應(yīng)式表示如下：
Pb＋PbO2＋2H2SO42PbSO4＋2H2O。
(2)放電反應(yīng)原理
①負(fù)極反應(yīng)式：___________________________________________________________；
②正極反應(yīng)式：___________________________________________________________；
③放電過程中，負(fù)極的質(zhì)量 ，稀H2SO4的濃度 。
(3)充電反應(yīng)原理：充電過程與其放電過程相反。
(4)鉛蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn)
①優(yōu)點(diǎn)：性能優(yōu)良、造價(jià)低、可多次充放電。
②缺點(diǎn)：?jiǎn)挝毁|(zhì)量電池釋放的電能少。
(1)手機(jī)、電腦中使用的鋰離子電池屬于一次電池(　　)
(2)鉛蓄電池放電時(shí)，正極與負(fù)極質(zhì)量均增加(　　)
(3)鉛蓄電池中的PbO2為負(fù)極(　　)
(4)鉛蓄電池工作過程中，每通過2 mol電子，負(fù)極質(zhì)量減輕207 g(　　)
1．(2023·廣東湛江期中)鉛蓄電池是一種常見的電池，下列說法不正確的是(　　)
A．鉛蓄電池是二次電池，充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B．放電時(shí)，外電路中電子由Pb流向PbO2
C．放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Pb－2e－===Pb2＋
D．放電時(shí)，H＋移向PbO2
2．一種可充電鋰離子電池——鈷酸鋰-石墨鋰電池，其電池反應(yīng)為LixCy＋Li1－xCoO2===LiCoO2＋Cy。
(1)寫出電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式。
負(fù)極：__________________________________________________________________；
正極：__________________________________________________________________。
(2)簡(jiǎn)述放電和充電過程中Li＋運(yùn)動(dòng)情況。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(1)二次電池充電時(shí)的電極連接方法——正接正，負(fù)接負(fù)。
(2)充電時(shí)的電極反應(yīng)式的書寫
放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)式充電時(shí)的陰極反應(yīng)式
放電時(shí)的正極反應(yīng)式充電時(shí)的陽極反應(yīng)式
3．化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．甲中H＋移向銅電極
B．乙中電池工作時(shí)，電流由Ag2O電極經(jīng)過隔板流向鋅電極
C．丙中鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅筒會(huì)變薄
D．丁使用一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的酸性減弱
第2課時(shí)　常見化學(xué)電源(一)——一次電池和二次電池
一、
1．(1)化學(xué)　電　(2)放電　充電　充電和放電　原電池
2．(1)鋅　石墨棒　鋅粉　二氧化錳　氯化銨和氯化鋅
氫氧化鉀
(2)①Zn＋2NH＋2MnO2===Mn2O3＋2NH3＋Zn2＋＋H2O　②Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O　2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－
正誤判斷
(1)×　(2)√　(3)√　(4)×
思考交流
1．(1)鋅　Zn＋2OH－ － 2e－ === ZnO＋H2O
(2)Ag2O　Ag2O＋2e－＋H2O === 2Ag＋2OH－
(3)KOH溶液
2．(1)Ca　氧化　Ca－2e－===Ca2＋　(2)PbSO4　還原
PbSO4＋2e－===Pb＋SO　(3)正極(硫酸鉛電極)
(4)常溫下，電解質(zhì)不是熔融態(tài)，離子不能移動(dòng)，不能產(chǎn)生電流
二、
1．可充電電池
2．(1)PbO2　Pb
(2)①Pb＋SO－2e－===PbSO4 　②PbO2＋4H＋＋SO＋2e－===PbSO4＋2H2O 　③增大　減小
正誤判斷
(1)×　(2)√　(3)×　(4)×
應(yīng)用體驗(yàn)
1．C
2．(1)LixCy－xe－===xLi＋＋Cy　Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2
(2)放電時(shí)，鋰離子從石墨中脫嵌移向正極，嵌入鈷酸鋰晶體中；充電時(shí)，鋰離子從鈷酸鋰晶體中脫嵌，由正極回到負(fù)極，嵌入石墨中
3．B(共60張PPT)
第1章　第2節(jié)
<<<
常見化學(xué)電源(一)——一次電池和二次電池
第2課時(shí)
核心素養(yǎng)
發(fā)展目標(biāo)
1.了解化學(xué)電源的分類并認(rèn)識(shí)化學(xué)電源在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
2.掌握一次電池、二次電池的反應(yīng)原理并能書寫電極反應(yīng)式。
內(nèi)容索引
一、一次電池及工作原理
二、二次電池
課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
>
<
一
一次電池及工作原理
1.化學(xué)電源及其分類
(1)概念：化學(xué)電源是將 能轉(zhuǎn)化為 能的實(shí)用裝置。
(2)化學(xué)電源的分類
一
一次電池及工作原理
化學(xué)電源 一次電池 可充電電池(二次電池) 燃料電池
特點(diǎn) 只能 ，不能_____ 可反復(fù) ，充電時(shí)是一個(gè)電解池；放電時(shí)是一個(gè)_______ 能量利用率高，可連續(xù)使用，污染輕
化學(xué)電源也可按其電解質(zhì)性質(zhì)分為中性電池、酸性電池、堿性電池。
放電
化學(xué)
電
充電
充電和放電
原電池
(3)化學(xué)電源的回收利用
使用后的廢棄電池中含有大量的重金屬和酸堿等有害物質(zhì)，隨處丟棄會(huì)給土壤、水源等造成嚴(yán)重的污染。廢棄電池要進(jìn)行回收利用。
2.一次電池
電解質(zhì)溶液制成膠狀，不流動(dòng)的一次電池，也叫干電池。常見的一次電池主要有酸性鋅錳干電池、堿性鋅錳干電池、銀鋅電池等。
(1)兩種鋅錳干電池比較
酸性鋅錳干電池 堿性鋅錳干電池
示意圖
電極 負(fù)極材料： ，正極材料： _______ 負(fù)極反應(yīng)物： ，正極反應(yīng)物：
_________
鋅
石墨棒
鋅粉
二氧化錳
酸性鋅錳干電池 堿性鋅錳干電池
電解質(zhì) _______________ _________
優(yōu)、缺點(diǎn) 制作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，但新電池較易發(fā)生自放電而導(dǎo)致存放時(shí)間較短、放電后電壓下降較快等 單位質(zhì)量輸出的電能多且儲(chǔ)存時(shí)間長，適用于大電流和連續(xù)放電
氯化銨和氯化鋅
氫氧化鉀
(2)電池反應(yīng)及電極反應(yīng)式
①酸性鋅錳干電池
電池反應(yīng)： ；
負(fù)極：Zn－2e－===Zn2＋
正極：2MnO2＋ ＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O。
②堿性鋅錳干電池
電池反應(yīng)：Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH；
負(fù)極： ；
正極： 。
Zn＋2OH－－2e－===ZnO＋H2O
2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－
(1)鎳鎘電池不能隨意丟棄的主要原因是鎳、鎘的資源有限，價(jià)格昂貴
(2)在干電池中，碳棒只起導(dǎo)電作用，并不參加化學(xué)反應(yīng)
(3)干電池根據(jù)電池內(nèi)的電解質(zhì)分為酸性電池和堿性電池
(4)堿性鋅錳電池是一次電池，其中MnO2是催化劑，可使堿性鋅錳電池的比能量高、可儲(chǔ)存時(shí)間長
×
√
√
×
1.紐扣式銀鋅電池
總反應(yīng)式：Zn＋Ag2O===ZnO＋2Ag，根據(jù)示意圖解答：
(1)負(fù)極反應(yīng)物為____，電極反應(yīng)：_____________
__________________。
(2)正極反應(yīng)物為______，電極反應(yīng)：________________________________。
(3)電解質(zhì)溶液是__________。
鋅
Zn＋2OH－ －
2e－ === ZnO＋H2O
Ag2O
Ag2O＋2e－＋H2O===2Ag＋2OH－
KOH溶液
2.熱激活電池(又稱熱電池)可用作火箭、導(dǎo)彈的工作電源。一種熱激活電池的基本結(jié)構(gòu)如圖所示，其中作為電解質(zhì)的無水LiCl-KCl混合物一旦受熱熔融，電池瞬間即可輸出電能。該電池總反應(yīng)為PbSO4＋2LiCl＋Ca===CaCl2＋Li2SO4＋Pb。
根據(jù)示意圖解答：
(1)負(fù)極反應(yīng)物為_____，發(fā)生_____反應(yīng)，電極反應(yīng)式為________________。
(2)正極反應(yīng)物為_______，發(fā)生_____反應(yīng)，電極反應(yīng)式為_______________________。
Ca
氧化
Ca－2e－===Ca2＋
PbSO4
還原
(3)電池工作時(shí)Li＋向_________________移動(dòng)。
正極(硫酸鉛電極)
(4)常溫時(shí)，電池不能釋放電能的原因是______________________________________________________。
常溫下，電解質(zhì)不是熔融態(tài)，離子不能移動(dòng)，不能產(chǎn)生電流
歸納總結(jié)
已知原電池總反應(yīng)式，書寫電極反應(yīng)式的方法
(1)分析原電池總反應(yīng)式中各元素的化合價(jià)變化情況，找出氧化劑及其對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物，氧化劑發(fā)生的反應(yīng)即為正極反應(yīng)；找出還原劑及其對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物，還原劑發(fā)生的反應(yīng)即為負(fù)極反應(yīng)。
(2)若某一電極反應(yīng)較難書寫，可先寫出較簡(jiǎn)單的電極反應(yīng)式，然后利用總反應(yīng)式減去該電極反應(yīng)式即可得到另一電極反應(yīng)式。
返回
>
<
二
二次電池
1.二次電池
又稱 或蓄電池，是一類放電后可以再充電而反復(fù)使用的電池。
二
二次電池
可充電電池
2.實(shí)例分析——鉛蓄電池
(1)電池構(gòu)造
PbO2
Pb
放電反應(yīng)和充電反應(yīng)總反應(yīng)式表示如下：
Pb＋PbO2＋2H2SO4 2PbSO4＋2H2O。
(2)放電反應(yīng)原理
①負(fù)極反應(yīng)式： ；
②正極反應(yīng)式： ；
③放電過程中，負(fù)極的質(zhì)量 ，稀H2SO4的濃度 。
(3)充電反應(yīng)原理：充電過程與其放電過程相反。
(4)鉛蓄電池的優(yōu)缺點(diǎn)
①優(yōu)點(diǎn)：性能優(yōu)良、造價(jià)低、可多次充放電。
②缺點(diǎn)：?jiǎn)挝毁|(zhì)量電池釋放的電能少。
增大
減小
(1)手機(jī)、電腦中使用的鋰離子電池屬于一次電池
(2)鉛蓄電池放電時(shí)，正極與負(fù)極質(zhì)量均增加
(3)鉛蓄電池中的PbO2為負(fù)極
(4)鉛蓄電池工作過程中，每通過2 mol電子，負(fù)極質(zhì)量減輕207 g
×
√
×
×
1.(2023·廣東湛江期中)鉛蓄電池是一種常見的電池，下列說法不正確的是
A.鉛蓄電池是二次電池，充電時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.放電時(shí)，外電路中電子由Pb流向PbO2
C.放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Pb－2e－===Pb2＋
D.放電時(shí)，H＋移向PbO2
√
放電時(shí)，Pb作負(fù)極，PbO2作正極，外電路中電子由Pb流向PbO2，B正確；
2.一種可充電鋰離子電池——鈷酸鋰-石墨鋰電池，其電池反應(yīng)為LixCy＋Li1－xCoO2===LiCoO2＋Cy。
(1)寫出電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式。
負(fù)極： ；
正極： 。
LixCy－xe－===xLi＋＋Cy
Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2
(2)簡(jiǎn)述放電和充電過程中Li＋運(yùn)動(dòng)情況。
答案　放電時(shí)，鋰離子從石墨中脫嵌移向正極，嵌入鈷酸鋰晶體中；充電時(shí)，鋰離子從鈷酸鋰晶體中脫嵌，由正極回到負(fù)極，嵌入石墨中。
歸納總結(jié)
(1)二次電池充電時(shí)的電極連接方法——正接正，負(fù)接負(fù)。
(2)充電時(shí)的電極反應(yīng)式的書寫
3.化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說法錯(cuò)誤的是
A.甲中H＋移向銅電極
B.乙中電池工作時(shí)，電流由Ag2O電極經(jīng)
過隔板流向鋅電極
C.丙中鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅筒
會(huì)變薄
D.丁使用一段時(shí)間后電解質(zhì)溶液的酸性
減弱
√
由圖可知，甲為鋅銅原電池，鋅為原電池的負(fù)極，銅為原電池的正極，溶液中氫離子移向正極銅，故A正確；
由圖可知，乙為紐扣式銀鋅原電池，電池工作時(shí)，電流從Ag2O電極經(jīng)過外電路流向Zn電極，故B錯(cuò)誤；
由圖可知，丙為普通鋅錳干電池，鋅筒作負(fù)極，放電時(shí)，鋅發(fā)生氧化反應(yīng)被消耗，所以鋅筒會(huì)變薄，故C正確；
由圖可知，丁為鉛蓄電池，放電時(shí)電池的總反應(yīng)為Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O，反應(yīng)中硫酸被消耗，電解質(zhì)溶液的酸性減弱，故D正確。
返回
課時(shí)對(duì)點(diǎn)練
1
2
3
4
5
6
7
8
9
題組一　化學(xué)電源概述
1.下列電池不屬于化學(xué)電源的是
A.堿性干電池 B.鉛蓄電池
C.燃料電池 D.太陽能電池
10
11
12
13
14
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
√
常見的化學(xué)電源：堿性干電池、蓄電池、燃料電池，可以將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，而太陽能電池是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，不是化學(xué)電源。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
2.比能量：電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少。下列說法不正確的是
A.原電池中發(fā)生的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，該電池仍有電流產(chǎn)生
B.鉛蓄電池的缺點(diǎn)是比能量低、笨重
C.酸性鋅錳電池與堿性鋅錳電池的比能量不同
D.燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，活性物質(zhì)由外界加入，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷
供電
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
原電池中發(fā)生的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，正、逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變，不再有電流產(chǎn)生，A錯(cuò)誤；
鉛蓄電池的缺點(diǎn)是比能量低，十分笨重，對(duì)環(huán)境腐蝕性強(qiáng)，循環(huán)使用壽命短，B正確；
堿性鋅錳電池中負(fù)極反應(yīng)更充分，比酸性鋅錳電池比能量高，C正確；
燃料電池為一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)裝置，能量轉(zhuǎn)化率高，活性物質(zhì)由外界加入，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷供電，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
題組二　一次電池
3.日常所用普通鋅錳干電池的電極分別為鋅筒和石墨棒，以糊狀NH4Cl作電解質(zhì)，電極反應(yīng)為 ，2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnOOH。下列有關(guān)普通鋅錳電池的敘述正確的是
A.電池中鋅筒為正極，石墨棒為負(fù)極
B.電池可實(shí)現(xiàn)電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
C.電池長時(shí)間連續(xù)工作時(shí)，糊狀物可能流出，腐蝕用電器
D.電池工作時(shí)，電流方向是由鋅筒經(jīng)外電路流向石墨棒
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
電池中鋅筒作負(fù)極，石墨棒作正極，A錯(cuò)誤；
該電池是一次電池，不能實(shí)現(xiàn)電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化，B錯(cuò)誤；
電池工作時(shí)，電流由正極石墨棒經(jīng)外電路流向負(fù)極鋅筒，D錯(cuò)誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
4.魚雷采用Al-Ag2O動(dòng)力電池，以溶有氫氧化鉀的流動(dòng)海水為電解質(zhì)溶液，電池反應(yīng)為2Al＋3Ag2O＋2KOH＋3H2O===6Ag＋2K[Al(OH)4]，下列說法錯(cuò)誤的是
A.Ag2O為電池的正極
B.電子由Ag2O極經(jīng)外電路流向Al極
C.Al在電池反應(yīng)中被氧化
D.溶液中的OH－向Al極遷移
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
該原電池中，Al元素化合價(jià)由0價(jià)升高為＋3價(jià)，發(fā)生氧化反應(yīng)，所以Al為負(fù)極，Ag2O為正極，A、C正確；
放電時(shí)，電子從負(fù)極沿導(dǎo)線流向正極即電子由Al極通過外電路流向Ag2O極，B錯(cuò)誤；
放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽離子向正極移動(dòng)、陰離子向負(fù)極移動(dòng)，即溶液中的OH－向Al極遷移，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
5.(2023·寧夏吳忠中學(xué)高二期中)堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。堿性鋅錳電池以氫氧化鉀為電解質(zhì)，電池總反應(yīng)式為Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH。下列說法錯(cuò)誤的是
A.電池工作時(shí)，鋅失去電子
B.電池正極反應(yīng)式為MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－
C.電池工作時(shí)，電子由正極通過外電路流向負(fù)極
D.外電路中每通過0.2 mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5 g
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
由所給的電池總反應(yīng)式可知，電池工作時(shí)，Zn失去電子，MnO2得到電子，每有1 mol Zn參加反應(yīng)，則會(huì)有2 mol電子從負(fù)極經(jīng)外電路流向正極；正極反應(yīng)為MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－；外電路中每通過0.2 mol電子，Zn的質(zhì)量理論上減少6.5 g。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
題組三　二次電池
6.下列關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是
A.放電時(shí)，正極發(fā)生的反應(yīng)是Pb＋ －2e－===PbSO4
B.放電時(shí)，該電池的負(fù)極材料是鉛板
C.充電時(shí)，電池中硫酸的濃度不斷減小
D.放電時(shí)，負(fù)極質(zhì)量減輕
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
鉛蓄電池放電時(shí)鉛作負(fù)極，二氧化鉛作正極，故B正確；
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
7.鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，電池的總反應(yīng)為Fe＋Ni2O3＋3H2O
Fe(OH)2＋2Ni(OH)2，下列有關(guān)該電池的說法不正確的是
A.電池的電解質(zhì)溶液為堿性溶液，正極為Ni2O3，負(fù)極為Fe
B.電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2
C.電池放電過程中，正極附近溶液的酸性增強(qiáng)
D.電池放電時(shí)，正極反應(yīng)為Ni2O3＋3H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練
該充電電池中活潑金屬Fe失去電子，為負(fù)極，Ni2O3為正極，因?yàn)榉烹姇r(shí)電極產(chǎn)物為氫氧化物，可以判斷電解質(zhì)溶液為堿性溶液，A正確；
放電時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成Fe2＋，因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液為堿性溶液，所以負(fù)極反應(yīng)為Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2，B正確；
放電時(shí)正極反應(yīng)為Ni2O3＋3H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－，C錯(cuò)誤、D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
8.鋰-氟化碳電池的穩(wěn)定性很高。電解質(zhì)溶液為LiClO4的乙二醇二甲醚(CH3OCH2CH2OCH3)溶液，總反應(yīng)為xLi＋CFx===xLiF＋C，放電產(chǎn)物L(fēng)iF沉積在正極，工作原理如圖所示：
下列說法正確的是
A.外電路電子由b流向a
B.離子交換膜為陰離子交換膜
C.電解質(zhì)溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替
D.正極的電極反應(yīng)式為CFx＋xe－＋xLi＋===xLiF＋C
綜合強(qiáng)化
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
該電池負(fù)極為Li，外電路電子由負(fù)極流向正極，即由a流向b，A錯(cuò)誤；
Li＋通過離子交換膜在正極上形成LiF，即離子交換膜為陽離子交換膜，B錯(cuò)誤；
Li能與乙醇反應(yīng)，C錯(cuò)誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
9.研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)式可表示為5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列有關(guān)“水”電池在海水中放電時(shí)的說法正確的是
A.正極反應(yīng)式：Ag＋Cl－－e－===AgCl
B.每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子
C.Na＋不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)
D.AgCl是還原產(chǎn)物
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
原電池中陽離子向正極移動(dòng)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；
AgCl是氧化產(chǎn)物，D項(xiàng)錯(cuò)誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
10.某種鈉離子的二次電池，其放電工作原理
如圖所示。
下列說法正確的是
A.放電時(shí)，石墨上的電勢(shì)比MnPO4上的高
B.充電時(shí)，石墨接直流電源的正極
C.充電時(shí)，石墨電極反應(yīng)式為Na＋＋e－===Na
D.放電時(shí)，正極反應(yīng)為NaMnPO4＋e－===MnPO4＋Na＋
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
放電時(shí)，石墨為負(fù)極，MnPO4為正極，正極電勢(shì)高于負(fù)極電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；
二次電池充電時(shí)，電池正極接電源的正極，電池負(fù)極接電源的負(fù)極，故B錯(cuò)誤；
放電時(shí)正極反應(yīng)式為MnPO4＋Na＋＋e－===
NaMnPO4，故D錯(cuò)誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
11.被稱為“軟電池”的紙質(zhì)電池，采用一個(gè)薄層紙片(在其一邊鍍鋅，在其另一邊鍍二氧化錳)作為傳導(dǎo)體。在紙內(nèi)的離子“流過”水和氧化鋅組成的電解質(zhì)溶液。總反應(yīng)為Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH，下列說法不正確的是
A.當(dāng)該電池消耗2 mol MnO2時(shí)，與鉛蓄電池消耗0.5 mol Pb產(chǎn)生的電量相等
B.該電池二氧化錳為正極，發(fā)生還原反應(yīng)
C.當(dāng)0.1 mol Zn完全溶解時(shí)，電池外電路轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為1.204×1023
D.電池正極反應(yīng)式為MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
反應(yīng)中Mn元素化合價(jià)降低，發(fā)生還原反應(yīng)，作電池的正極，B正確；
Zn元素化合價(jià)由0價(jià)升高為＋2價(jià)，則當(dāng)0.1 mol Zn完全溶解時(shí)，電池外電路轉(zhuǎn)移0.2 mol電子，電子數(shù)約為1.204×1023，C正確；
正極上MnO2得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
12.某鋅錳干電池中，有7種物質(zhì)：NH3、NH4Cl、MnO2、Mn2O3、Zn、ZnCl2和H2O，他們分別是鋅錳干電池中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物。回答下列問題：
(1)該電池中的電解質(zhì)溶液是_______溶液。
NH4Cl
所提供的7種物質(zhì)中，NH4Cl和ZnCl2可溶于水，但ZnCl2是鋅放電的產(chǎn)物，因此作為電解質(zhì)溶液的只能是NH4Cl溶液。
(2)正極材料是石墨，負(fù)極材料是_________。
鋅(或Zn)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
2MnO2
2e－
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
正
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
13.鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中，Li＋通過電解質(zhì)遷移入MnO2中，生成LiMnO2。回答下列問題：
(1)外電路的電流方向是由____(填字母，下同)極流向____極。
b
a
原電池中電流方向是由正極b流向負(fù)極a。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
(2)是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑？____(填“是”或“否”)，原因是_______________________
_______。
否
電極Li是活潑金屬，能與
水反應(yīng)
由于負(fù)極材料Li是活潑的金屬，能夠與水發(fā)生反應(yīng)，所以不可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑。
(3)電池b極反應(yīng)式為__________________________。
MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
14.高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通電池相比，該電池能較長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)式為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。請(qǐng)回答下列問題：
(1)高鐵電池的負(fù)極材料是____，放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為____________
__________________。
(2)放電時(shí)，正極發(fā)生______(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)；正極的電極反應(yīng)式為______________________________________。放電時(shí)，___(填“正”或“負(fù)”)極附近溶液的堿性增強(qiáng)。
Zn
3Zn＋6OH－
－6e－===3Zn(OH)2
還原
正
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
綜合強(qiáng)化
返回
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14作業(yè)6　常見化學(xué)電源(一)——一次電池和二次電池
(分值：100分)
(選擇題1～7題，每小題6分，8～11題，每小題7分，共70分)
題組一　化學(xué)電源概述
1．下列電池不屬于化學(xué)電源的是(　　)
A．堿性干電池 B．鉛蓄電池
C．燃料電池 D．太陽能電池
2．比能量：電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出電能的多少。下列說法不正確的是(　　)
A．原電池中發(fā)生的可逆反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，該電池仍有電流產(chǎn)生
B．鉛蓄電池的缺點(diǎn)是比能量低、笨重
C．酸性鋅錳電池與堿性鋅錳電池的比能量不同
D．燃料電池能量轉(zhuǎn)化率高，活性物質(zhì)由外界加入，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷供電
題組二　一次電池
3．日常所用普通鋅錳干電池的電極分別為鋅筒和石墨棒，以糊狀NH4Cl作電解質(zhì)，電極反應(yīng)為Zn－2e－＋2NH===Zn(NH3)＋2H＋，2MnO2＋2H＋＋2e－===2MnOOH。下列有關(guān)普通鋅錳電池的敘述正確的是(　　)
A．電池中鋅筒為正極，石墨棒為負(fù)極
B．電池可實(shí)現(xiàn)電能向化學(xué)能的轉(zhuǎn)化
C．電池長時(shí)間連續(xù)工作時(shí)，糊狀物可能流出，腐蝕用電器
D．電池工作時(shí)，電流方向是由鋅筒經(jīng)外電路流向石墨棒
4．魚雷采用Al-Ag2O動(dòng)力電池，以溶有氫氧化鉀的流動(dòng)海水為電解質(zhì)溶液，電池反應(yīng)為2Al＋3Ag2O＋2KOH＋3H2O===6Ag＋2K[Al(OH)4]，下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．Ag2O為電池的正極
B．電子由Ag2O極經(jīng)外電路流向Al極
C．Al在電池反應(yīng)中被氧化
D．溶液中的OH－向Al極遷移
5．(2023·寧夏吳忠中學(xué)高二期中)堿性電池具有容量大、放電電流大的特點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。堿性鋅錳電池以氫氧化鉀為電解質(zhì)，電池總反應(yīng)式為Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH。下列說法錯(cuò)誤的是(　　)
A．電池工作時(shí)，鋅失去電子
B．電池正極反應(yīng)式為MnO2＋H2O＋e－===MnOOH＋OH－
C．電池工作時(shí)，電子由正極通過外電路流向負(fù)極
D．外電路中每通過0.2 mol電子，鋅的質(zhì)量理論上減少6.5 g
題組三　二次電池
6．下列關(guān)于鉛蓄電池的說法正確的是(　　)
A．放電時(shí)，正極發(fā)生的反應(yīng)是Pb＋SO－2e－===PbSO4
B．放電時(shí)，該電池的負(fù)極材料是鉛板
C．充電時(shí)，電池中硫酸的濃度不斷減小
D．放電時(shí)，負(fù)極質(zhì)量減輕
7．鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，電池的總反應(yīng)為Fe＋Ni2O3＋3H2OFe(OH)2＋2Ni(OH)2，下列有關(guān)該電池的說法不正確的是(　　)
A．電池的電解質(zhì)溶液為堿性溶液，正極為Ni2O3，負(fù)極為Fe
B．電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為Fe＋2OH－－2e－===Fe(OH)2
C．電池放電過程中，正極附近溶液的酸性增強(qiáng)
D．電池放電時(shí)，正極反應(yīng)為Ni2O3＋3H2O＋2e－===2Ni(OH)2＋2OH－
8．鋰-氟化碳電池的穩(wěn)定性很高。電解質(zhì)溶液為LiClO4的乙二醇二甲醚(CH3OCH2CH2OCH3)溶液，總反應(yīng)為xLi＋CFx===xLiF＋C，放電產(chǎn)物L(fēng)iF沉積在正極，工作原理如圖所示：
下列說法正確的是(　　)
A．外電路電子由b流向a
B．離子交換膜為陰離子交換膜
C．電解質(zhì)溶液可用LiClO4的乙醇溶液代替
D．正極的電極反應(yīng)式為CFx＋xe－＋xLi＋===xLiF＋C
9．研究人員最近發(fā)明了一種“水”電池，這種電池能利用淡水與海水之間含鹽量差別進(jìn)行發(fā)電，在海水中電池總反應(yīng)式可表示為5MnO2＋2Ag＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl，下列有關(guān)“水”電池在海水中放電時(shí)的說法正確的是(　　)
A．正極反應(yīng)式：Ag＋Cl－－e－===AgCl
B．每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移2 mol電子
C．Na＋不斷向“水”電池的負(fù)極移動(dòng)
D．AgCl是還原產(chǎn)物
10．某種鈉離子的二次電池，其放電工作原理如圖所示。
下列說法正確的是(　　)
A．放電時(shí)，石墨上的電勢(shì)比MnPO4上的高
B．充電時(shí)，石墨接直流電源的正極
C．充電時(shí)，石墨電極反應(yīng)式為Na＋＋e－===Na
D．放電時(shí)，正極反應(yīng)為NaMnPO4＋e－===MnPO4＋Na＋
11．被稱為“軟電池”的紙質(zhì)電池，采用一個(gè)薄層紙片(在其一邊鍍鋅，在其另一邊鍍二氧化錳)作為傳導(dǎo)體。在紙內(nèi)的離子“流過”水和氧化鋅組成的電解質(zhì)溶液。總反應(yīng)為Zn＋2MnO2＋H2O===ZnO＋2MnOOH，下列說法不正確的是(　　)
A．當(dāng)該電池消耗2 mol MnO2時(shí)，與鉛蓄電池消耗0.5 mol Pb產(chǎn)生的電量相等
B．該電池二氧化錳為正極，發(fā)生還原反應(yīng)
C．當(dāng)0.1 mol Zn完全溶解時(shí)，電池外電路轉(zhuǎn)移的電子數(shù)約為1.204×1023
D．電池正極反應(yīng)式為MnO2＋e－＋H2O===MnOOH＋OH－
12．(10分)某鋅錳干電池中，有7種物質(zhì)：NH3、NH4Cl、MnO2、Mn2O3、Zn、ZnCl2和H2O，他們分別是鋅錳干電池中發(fā)生氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物。回答下列問題：
(1)該電池中的電解質(zhì)溶液是__________溶液。
(2)正極材料是石墨，負(fù)極材料是________。
(3)請(qǐng)將正極反應(yīng)式補(bǔ)充完整：______＋ 2NH＋______=== Mn2O3＋2NH3＋H2O。
(4)放電時(shí)NH向______極移動(dòng)。
13．(10分)鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應(yīng)原理如圖所示，其中電解質(zhì)LiClO4溶于混合有機(jī)溶劑中，Li＋通過電解質(zhì)遷移入MnO2中，生成LiMnO2。回答下列問題：
(1)外電路的電流方向是由________(填字母，下同)極流向________極。
(2)是否可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑？________(填“是”或“否”)，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)電池b極反應(yīng)式為______________________________________________________。
14．(10分)高鐵電池是一種新型可充電電池，與普通電池相比，該電池能較長時(shí)間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)式為3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH。請(qǐng)回答下列問題：
(1)高鐵電池的負(fù)極材料是____________，放電時(shí)負(fù)極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)放電時(shí)，正極發(fā)生______(填“氧化”或“還原”)反應(yīng)；正極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
放電時(shí)，________(填“正”或“負(fù)”)極附近溶液的堿性增強(qiáng)。
作業(yè)6　常見化學(xué)電源(一)——一次電池和二次電池
1．D　2.A　3.C　4.B　5.C　6.B　7.C　8.D　9.B　10.C
11．A
12．(1)NH4Cl　(2)鋅(或Zn)　(3)2MnO2　2e－　(4)正
解析　(1)所提供的7種物質(zhì)中，NH4Cl和ZnCl2可溶于水，但ZnCl2是鋅放電的產(chǎn)物，因此作為電解質(zhì)溶液的只能是NH4Cl溶液。(3)正極發(fā)生還原反應(yīng)，MnO2被還原為Mn2O3。但根據(jù)題目所給信息，銨根離子也應(yīng)該在該極參與反應(yīng)，生成NH3，正極電極反應(yīng)為2MnO2＋2NH＋2e－===Mn2O3＋2NH3＋H2O。(4)電池放電時(shí)，內(nèi)電路中陽離子(NH)移向正極，陰離子移向負(fù)極。
13．(1)b　a　(2)否　電極Li是活潑金屬，能與水反應(yīng)
(3)MnO2＋e－＋Li＋===LiMnO2
解析　(1)原電池中電流方向是由正極b流向負(fù)極a。(2)由于負(fù)極材料Li是活潑的金屬，能夠與水發(fā)生反應(yīng)，所以不可用水代替電池中的混合有機(jī)溶劑。
14．(1)Zn　3Zn＋6OH－－6e－===3Zn(OH)2
(2)還原　2FeO＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－　正
解析　放電時(shí)，電池的負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)，負(fù)極的電極反應(yīng)式為3Zn＋6OH－－6e－===3Zn(OH)2，正極上發(fā)生還原反應(yīng)，正極的電極反應(yīng)式為2FeO＋6e－＋8H2O===2Fe(OH)3＋10OH－，正極附近生成了OH－，則溶液的堿性增強(qiáng)。

展開更多......

收起↑