高考二轮复习课件专题九电化学-化学电源[复习]x.pptx

1、（金戈铁骑（金戈铁骑*整理制作）整理制作）化化学学电电源源化学电源一次电池二次电池燃料电池碱性锌锰电池铅蓄电池氢氧燃料电池镍镉蓄电池普通干电池锌银纽扣电池甲烷燃料电池甲醇燃料电池新型电池锂离子电池储氢电池（2）工作原理：总：Zn+2MnO2+2NH4+=Mn2O3+2NH3+Zn2+H2O1、普通锌锰干电池负极：正极：Zn-2e=Zn2+2NH4+2e+2MnO2=2NH3+Mn2O3+H2O（1）构造：Zn|NH4Cl、淀粉|MnO2一一、一一次次电电池池2NH4+2e=2NH3+H22MnO2+H2=Mn2O3+H2O2、碱性锌锰干电池（2）工作原理：总：Zn+2MnO2+2H2O=2Mn

2、O(OH)+Zn(OH)2负极：正极：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)22MnO2+2H2O+2e-=2MnO(OH)+2OH-（1）构造：Zn|KOH|MnO2一一、一一次次电电池池总:Zn+Ag2O+H2O2Ag+Zn(OH)2负极：Zn+2OH-2e-=Zn(OH)2正极：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-一一、一一次次电电池池3、银锌纽扣电池1、铅蓄电池（1）构造：Pb|H2SO4|PbO2负极:Pb-2e-+SO42-=PbSO4正极:PbO2+4H+SO42-+2e-=PbSO4+2H2O二二、二二次次电电池池Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO42PbSO4(s)+2

3、H2O(l)（2）工作原理：放电：放电充电PbSO4(s)+2e-=Pb(s)+SO42-阴极：与外接电源负极相连阳极：与外接电源正极相连PbSO4(s)+2H2O-2e-=PbO2(s)+4H+SO42-二二、二二次次电电池池充电：Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO42PbSO4(s)+2H2O(l)放电充电二二、二二次次电电池池2、镍镉电池（1）构造：Cd|KOH|NiOOH（2）工作原理：Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2放电：负极：Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2正极：2NiOOH+H2O+2e-=2Ni(OH)2+2OH-放电充电Cd(OH)2+2

4、e-=Cd+2OH-阴极：与外接电源负极相连阳极：与外接电源正极相连2Ni(OH)2-2e-+2OH-=2NiOOH+H2O二二、二二次次电电池池充电：Cd+2NiOOH+2H2O2Ni(OH)2+Cd(OH)2放电充电二二、二二次次电电池池12013新课标全国卷“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示，电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是()A电池反应中有NaCl生成B电池的总反应是金属钠还原三价铝离子C正极反应为NiCl22e=Ni2ClD钠离子通过钠离子导体在两电极间移动B二二、二二次次电电池池2.(2013安徽卷)热激活电池可用作

5、火箭、导弹的工作电源。一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能。该电池总反应为PbSO4+2LiCl+Ca=CaCl2+Li2SO4+Pb。下列有关说法正确的是()A正极反应式：Ca2Cl2e=CaCl2B放电过程中，Li向负极移动C每转移0.1mol电子，理论上生成20.7gPbD常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转D三三、燃燃料料电电池池燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内，而是在工作时，不断从外界输入，同时将电极反应产物不断排出电池。三三、燃燃料料电电池池1、氢氧燃料电池总总反反应应方方程程式式：

6、2H2O22H2O两个电极均为惰性电极（石墨/铂：吸附气体能力强）三三、燃燃料料电电池池氢氧燃料电池电极反应总反应：2H2+O2=2H2O酸性负极正极中性负极正极碱性负极正极2H2-4e-=4H+O2+4e-+4H+=2H2O2H2-4e-=4H+O2+4e-+2H2O=4OH-2H2+4OH-4e-=4H2OO2+4e-+2H2O=4OH-（2）CH4|KOH|O2总反应：CH4+2O2+2OH-CO32-+3H2O负极：CH4+10OH-8e-CO32-+7H2O正极：2O2+8e-+4H2O8OH-三三、燃燃料料电电池池2、甲烷燃料电池（1）CH4|H2SO4|O2总反应：CH4+2O2

7、2CO2+2H2O负极：CH4-8e-+2H2OCO2+8H+正极：2O2+8e-+8H+4H2O（2）CH3OH|KOH|O2总反应：_负极：_正极：_（1）CH3OH|H2SO4|O2总反应：_负极：_正极：_（3）以Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极燃气，制得在65下工作的燃料电池，完成有关的电池反应式：负极反应式：_正极反应式：_总反应式：_三三、燃燃料料电电池池改为H2、空气燃料电池的电极反应呢？v（4）掺杂Y2O3的ZrO3固体电解质，在高温下能传导正极生成的O2。电极反应式为v 负极：CH3OH-6e+3O2=CO2+2H

8、2Ov 正极：3/2O2+6e=3O2三三、燃燃料料电电池池三三、燃燃料料电电池池v 以中性条件：O2+4e-+2H2O=4OH-为第一步，熟记以下四种情况：v 酸性条件：O2+4e-+4H+=2H2Ov 碱性条件：O2+4e-+2H2O=4OH-v 熔融碳酸盐：O2+4e-+2CO2=2CO32-v 固体电解质(高温下传导O2-)：O2+4e-=2O2-思路：先看成中性条件下的燃烧反应，然后看产物是否会与电解质溶液反应2.由NO2、O2、熔融盐NaNO3组成的燃料电池如图所示，在使用过程中石墨电极反应生成一种氧化物Y,下列有关说法正确的是()A石墨极为正极，石墨极为负极BY的化学式可能为NO

9、C石墨极的电极反应式为NO2NO3-e=N2O5D石墨极上发生氧化反应3.(2013北京，26(4)通过NOx传感器可监测NOx的含量，其工作原理示意图如下:Pt电极上发生的是反应(填“氧化”或“还原”)。写出NiO电极的电极反应式：_。CNO+O2-2e-=NO2还原三三、燃燃料料电电池池三三、燃燃料料电电池池4.将CH4设计成燃料电池，其利用率更高，装置示意图如图所示（A、B为多孔性碳棒）。持续通入甲烷，在标况下，消耗甲烷体积为VL。0V44.8时，电池的总反应为：_44.8V89.6时，负极电极反应为_析：中性条件：负极：CH4-8e-+2H2O=CO2+8H+正极：O2+4e-+2H2

10、O=4OH-总反应：CH4+2O2=CO2+2H2OCH4-8e-+9CO32-+3H2O=10HCO3-CH4+2O2+2OH-=CO32-+3H2O5.如图是甲醇燃料电池的结构示意图，质子交换膜左右两侧的溶液均为1L2mol/L的H2SO4。写出左侧电极的电极反应式：_当电池中有1mol电子发生转移时，左右两侧溶液的质量之差为_g。CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+12四四、新新型型电电池池v（1）锂离子电池v Li1xCoO2+LixC6=6C+LiCoO2v 放电时，负极：LixC6xe=xLi6C正极：Li1xCoO2+xe+xLi=LiCoO2v 充电时，阴极：xLi+6C

11、+xe=LixC6阳极：LiCoO2xe=xLi+Li1xCoO2Li1xMO2+LixC6=6C+LiMO20+1+1四四、新新型型电电池池.（07天津13）.天津是我国研发和生产锂离子电池的重要基地。锂离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO2），充电时，LiCoO2中Li被氧化，Li+迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C6）中，以LiC6表示。电池反应为LiCoO2+C6CoO2+LiC6，下列说法正确的是（）A.充电时，电池的负极反应为LiC6-e-=Li+C6B.放电时，电池的正极反应为CoO2+Li+e-=LiCoO2C.羧酸、醇等含活泼氢的有机物可用作锂离子电池的电解质D.

12、锂离子电池的比能量（单位质量释放的能量）低B四四、新新型型电电池池某种可充电聚合物锂离子电池放电时的反应为Li1xCoO2+LixC6=6C+LiCoO2，其工作原理示意图如右。下列说法不正确的是()A放电时LixC6发生氧化反应B充电时，Li通过阳离子交换膜从左向右移动C充电时将电池的负极与外接电源的负极相连D放电时，电池的正极反应为Li1xCoO2+xLi+xe=LiCoO2BBC四四、新新型型电电池池5Li-SOCl2电池可用于心脏起搏器。该电池的电极材料分别为锂和碳，电解液是LiAlCl4-SOCl2。电池的总反应可表示为4Li+2SOCl2=4LiCl+S+SO2。请回答下列问题：(

13、1)电池的负极材料为_，发生的电极反应为_。(2)电池正极发生的电极反应为_。Lie=Li锂2SOCl24e=4ClSSO2四四、新新型型电电池池.（09浙江12）市场上经常见到的标记为Li-ion的电池称为“锂离子电池”。它的负极材料是金属锂和碳的复合材料（碳作为金属锂的载体），电解质为一种能传导Li+的高分子材料。这种锂离子电池的电池反应为：Li2Li0.35NiO22Li0.85NiO2。下列说法不正确的是（）A放电时，负极的电极反应式：Li-e-=Li+B充电时，Li0.85NiO2既发生氧化反应又发生还原反应C该电池不能用水溶液作为电解质D放电过程中Li+向负极移动D放电充电四四、新

14、新型型电电池池.（10浙江9）.Li-Al/FeS电池是一种正在开发的车载电池，该电池中正极的电极反应式为：2Li+FeS+2e-Li2S+Fe有关该电池的下列中，正确的是（）A.Li-Al在电池中作为负极材料，该材料中Li的化合价为+1价B.该电池的电池反应式为：2Li+FeSLi2S+FeC.负极的电极反应式为Al-3e-=Al3+D.充电时，阴极发生的电极反应式为：Li2S+Fe-2e-=2Li+FeSC四四、新新型型电电池池.（08广东16）LiFePO4电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点，可用于电动汽车。电池反应为：FePO4+LiLiFePO4，电池的正极材料是LiFePO4

15、，负极材料是石墨，含Li+导电固体为电解质。下列有关LiFePO4电池说法正确的是（）A.可加入硫酸以提高电解质的导电性B.放电时电池内部Li+向负极移动.C.充电过程中，电池正极材料的质量减少D.放电时电池正极反应为：FePO4+Li+e-=LiFePO4CD四四、新新型型电电池池v（2）储氢电池v NiOOH+MHNi(OH)2+Mv 放电时，v 负极：MHe+OH=M+H2Ov 正极：NiOOH+H2O+e=Ni(OH)2+OHv 充电时，v 阳极：Ni(OH)2+OHe=NiOOH+H2Ov 阴极：M+H2O+e=MH+OHNiOOH+MHNi(OH)2+M0+10放电充电放电充电四四

16、、新新型型电电池池1.（2014全国卷9）如图所示是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH-Ni电池)。下列有关说法不正确的是()A放电时正极反应为NiOOHH2OeNi(OH)2OHB电池的电解液可为KOH溶液C充电时负极反应为MHOHH2OMeDMH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高C四四、新新型型电电池池2.（2014浙江卷11）镍氢电池(NiMH)目前已经成为混合动力汽车的一种主要电池类型，NiMH中的M表示储氢金属或合金，该电池在充电过程中的总反应方程式是Ni(OH)2M=NiOOHMH。已知：6NiOOHNH3H2OOH=6Ni(OH)2NO下

17、列说法正确的是()ANiMH电池放电过程中，正极的电极反应式为NiOOH+H2O+e=Ni(OH)2OHB充电过程中OH从阳极向阴极迁移C充电过程中阴极的电极反应式：H2O+M+e=MH+OH，H2O中的H被M还原DNiMH电池中可以用KOH溶液、氨水等作为电解质溶液A四四、新新型型电电池池3.（11四川29(4)）用吸收H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH溶液作为电解质溶液，可制得高容量，长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH)+MHNi(OH)2+M电池放电时，负极的电极反应式为_。充电完成时，Ni(OH)2全部转化为N

18、iO(OH)。若继续充电将在一个电极产生O2，O2扩散到另一个电极发生电极反应被消耗，从而避免产生的气体引起电池爆炸，此时，阴极的电极反应式为_。MHeOH=H2OMO24e+2H2O=4OH-放电充电四四、新新型型电电池池v（3）其它四四、新新型型电电池池1.（10全国110）.如图是一种染料敏化太阳能电池的示意图电池的一个电极由有机光敏燃料（S）涂覆在TiO2纳米晶体表面制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电池中发生的反应为：TiO2/STiO2/S*（激发态）TiO2/S*TiO2/S+e-I3-+2e-3I-2TiO2/S+3I-2TiO2/S+I3-下列关于该电池叙述错误的是（）A.电

19、池工作时，I-离子在镀铂导电玻璃电极上放电B.电池工作时，是将太阳能转化为电能C.电池的电解质溶液中I-和I3-浓度不会减少D.电池中镀铂导电玻璃为正极A四四、新新型型电电池池2.（10重庆29()）全钒液流储能电池是利用不同价态离子对的氧化还原反应来实现化学能和电能相互转化的装置，其原理如下。当左槽溶液颜色逐渐由黄变蓝，其电极反应式为。充电过程中，右槽溶液颜色逐渐由色变为色。放电过程中氢离子的作用是和；充电时若转移的电子数为3.011023个，左槽溶液中n(H+)的变化量为。VO2+2H+e-=VO2+H2O紫参与正极反应0.5mol绿通过交换膜定向移动使电流通过溶液四四、新新型型电电池池3

20、.（12天津7(6)）.熔融状态下，Na单质和FeCl2能组成可充电电池（装置示意图如下），反应原理为：2Na+FeCl2Fe+2NaCl放电时，电池的正极反应式为_充电时，_（写物质名称）电极接电源的负极；该电池的电解质为_。Fe2+2eFe-Al2O3钠四四、新新型型电电池池4(2011山东理综，29(2)如图为钠硫高能电池的结构示意图。该电池的工作温度为320左右，电池反应为2Na+xS=Na2Sx，正极的电极反应式为_M(由Na2O和Al2O3制得)的两个作用是_。与铅蓄电池相比，当消耗相同质量的负极活性物质时，钠硫电池的理论放电量是铅蓄电池的_倍。a.离离子子导导电电(导导电电或或电电解解质质)4.5b.隔隔离离钠钠与与硫硫四四、新新型型电电池池5.(2012新课标1，26(4)节选)与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电极反应为_，该电池总反应的离子方程式为_。6.右图是高铁电池的装置，写出其电极反应：正极：_负极：_四四、新新型型电电池池小结：关于铁作电极时的电极反应方程式的书写（1）原电池：弱氧化剂：Fe-2e-=Fe2+强氧化剂：Fe-3e-=Fe3+（2）电解池：电压小：Fe-2e-=Fe2+电压大：Fe-3e-=Fe3+