化学电源教学设计资料

化学电源教学设计资料
课标解读重点难点1.了解电池的分类、特点及适用范围。

2.了解几
类化学电池的构造、原理。

3.了解化学电源的广泛应用及废旧电池的危害。

1.一次、二次、燃料电池的构造及工作原理。

(重点)
2.原电池电极反应式
的书写。

(重难点)化学电源 1.概念：是将化学能直接转化为电能的装置。

化学电池的主要部分是电解质溶液和浸在溶液中的正极和负极，使用时将
两极用导线接通，就有电流产生，因而获得电能。

①一次电池如普通锌锰
电池——干电池
2．类型②二次电池如铅蓄电池
③燃料电池如氢氧燃料电池
常见的几种化学电池
1.一次电池(碱性锌锰电池)
(1)构成：负极Zn，正极MnO2，电解质KOH。

(2)电极反应：负极：
Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2正极：2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH
－总反应：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)22．二次电池(蓄电池)
(1)构成：负极Pb、正极PbO2，电解质H2SO4溶液(2)工作原理
①放电：负极：Pb()＋SO24－(aq)－2e－===PbSO4()正极：PbO2()＋
4H＋(aq)＋SO24－(aq)＋2e－===PbSO4()＋2H2O(l)总反应：Pb()＋PbO2()＋2H2SO4(aq)===2PbSO4()＋2H2O(l)②充电时
铅蓄电池的充电反应是放电反应的逆过程。

阴极：PbSO4()＋2e－
===Pb()＋SO24－(aq)；
阳极：PbSO4()＋2H2O(l)－2e－===PbO2()＋4H＋(aq)＋SO24－(aq)；总反应：2PbSO4()＋2H2O(l)===Pb()＋PbO2()＋2H2SO4(aq)。

放电
上述充放电反应可写成一个可逆反应方程式：Pb()＋PbO2()＋
2H2SO4(aq)
充电
2PbSO4()＋2H2O(l)。

3．燃料电池(1)工作原理
①连续地将燃料(如氢气、烃、肼、甲醇、氨、煤气等液体或气体)和
氧化剂的化学能直接转换成电能。

②电极材料本身不发生氧化还原反应。

③工作时，燃料和氧化剂连续地由外部供给，在电极上不断地进行反应，生成物不断地被排除。

(2)氢氧燃料电池
①电极材料Pt，酸性电解质。

②电极反应：负极：H2－2e－===2H＋1
正极：O2＋2H＋＋2e－===H2O
21
总反应：H2＋O2===H2O2
若把氢氧燃料电池中的酸性介质换成碱性介质，其电极反应式怎样写？【提示】负极：2H2－4e－＋4OH－===4H2O正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH
－总反应：2H2＋O2===2H2O1．根据装置书写电极反应式
(1)先分析题目给定的图示装置，确定原电池正、负极上的反应物，
并标出相同数目电子的得失。

(2)电极反应式的书写。

负极：活泼金属或H2失去电子生成阳离子，若电解质溶液中的阴离
子与生成的阳离子不共存，则该阴离子应写入负极反应式。

如铅蓄电池，
负极：Pb＋SO24－－2e－===PbSO4。

正极：阳离子得到电子生成单质，或
O2得到电子。

若反应物是O2，则：电解质是碱性或中性溶液：O2＋2H2O
＋4e－===4OH－。

电解质是酸性溶液：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。

(3)正、负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。

2．给出总
反应式，写电极反应式
分析反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)→选择一个简单的变化情况去写电极反应式→
另一极的电极反应直接写出或将各反应式看作数学中的代数式，用总
反应式减去已写出的电极反应式，即得结果
以2H2＋O2===2H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式
的书写步骤如下：(1)根据总反应方程式分析有关元素化合价的变化情况，确定2molH2失掉4mol电子，初步确定负极反应式为2H2－4e－===4H＋。

(2)根据电解质溶液为碱性，与H＋不能共存，反应生成水，推出OH－应
写入负极反应式中，故负极反应式为2H2＋4OH－－4e－===4H2O。

(3)用总反应式2H2＋O2===2H2O减去负极反应式得正极反应式：2H2O
＋O2＋4e－===4OH－。

3．可充电电池电极反应式的书写
在书写可充电电池电极反应式时，要明确电池和电极，放电为原电池，充电为电解池。

(1)原电池的负极与电解池的阳极发生氧化反应，对应元
素化合价升高。

(2)原电池的正极与电解池的阴极发生还原反应，对应元
素化合价降低。

书写电极反应式应注意电解质溶液的影响。

(1)中性溶液
反应物中无H＋或OH－。

(2)酸性溶液反应物，生成物均无OH－。

(3)碱
性溶液反应物，生成物中均无H＋。

2
(4)水溶液不能出现O2－。

例1．(1)今有2H2＋O2KOH,2H2O反应，构成燃料电池，则负极通的
应是________，正极通的应是______，电极反应式分别为______________、______________。

(2)如把KOH改为稀H2SO4作电解质溶液，则电极反应式为
__________________、_____________________。

(1)和(2)的电解液不同，反应进行后，其溶液的pH各有何变化？
_______________________________。

(3)如把H2改为甲烷、KOH作导电物质，则电极反应式为：
________________、__________________。

【解析】根据电池反应式可知
H2在反应中被氧化，O2被还原，因此H2应在负极上反应，O2应在正极
上反应。

又因为是碱性溶液，此时应考虑不可能有H＋参加或生成，故负
极反应为：2H2＋4OH－－4e－===4H2O，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－
===4OH－。

若将导电物质换成酸性溶液，此时应考虑不可能有OH－参加
或生成，故负极：2H2－4e－===4H＋，正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O。

由于前者在碱性条件下反应KOH量不变，但工作时H2O增多故溶液变稀碱
性变小，pH将变小。

而后者为酸溶液，H2SO4量不变，水增多，溶液酸性
变小，故pH将变大。

如把H2改为甲烷用KOH作导电物质，根据反应CH4
＋2O2===CO2＋2H2O，则负极为发生氧化反应的CH4，正极为发生还原反
应的O2，由于有KOH存在，此时不会有CO2放出。

【答案】(1)H2O2负极：2H2＋4OH－－4e－===4H2O正极：O2＋2H2O
＋4e－===4OH－
(2)负极：2H2－4e－===4H＋正极：O2＋4H＋＋4e－===2H2O(1)变小，(2)变大(3)负极：CH4＋10OH－－8e－===CO23－＋7H2O正极：2O2＋4H2O
＋8e－===8OH－小结：
常见燃料电池的电极反应
在燃料电池中，电解质溶液参与电极反应，电解质酸碱性的改变，引
起电极反应的变化，但不影响燃料及O2的性质。

电极反应在遵守质量守恒定律、电荷守恒、电子得失守恒的同时，还
要特别考虑电解质溶液是否参与反应。

(1)甲烷燃料电池。

电解质：KOH 正极(通O2)：2O2＋4H2O＋8e－===8OH－负极(通CH4)：CH4＋10OH－
－8e－===CO23－＋7H2O总反应：CH4＋2O2＋2KOH===K2CO3＋3H2O(2)甲
醇燃料电池。

电解质：KOH
正极：3O2＋6H2O＋12e－===12OH－负极：2CH3OH＋16OH－－12e－
===2CO23－＋12H2O总反应：2CH3OH＋3O2＋4KOH===2K2CO3＋6H2O(3)肼
燃料电池。

电解质：KOH
正极：O2＋2H2O＋4e－===4OH－
负极：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2O总反应：N2H4＋O2===N2＋2H2O
3
(4)熔融盐燃料电池。

熔融盐燃料电池具有较高的发电效率，因而受到重视。

可用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650℃下工作的燃料电池。

有关的电池反应式为：正极：O2＋2CO2＋4e－===2CO23－负极：2CO＋2CO23－－4e－===4CO2总反应：2CO＋O2===2CO2例2．固体氧化物燃料电池是由美国西屋(Wetinghoue)公司研制开发的。

它以固体氧化锆一氧化钇为电解质，这种固体电解质在高温下允许氧离子(O2－)在其间通过。

该电池的工作原理如图所示，其中多孔电极a、b均不参与电极反应。

下列判断正确的是() A．有O2放电的a极为电池的负极B．有H2放电的b极为电池的正极
C．a极对应的电极反应式为O2＋2H2O＋4e－===4OH－D．该电池的总反应方程式为2H2＋O2高温,2H2O
【解析】固体介质允许O2－通过，说明为非水体系，因此C项中a极反应式不正确，这1
种表达是水溶液中进行的反应，a极反应式应该是：O2＋2e－===O2－，b极反应：H2－
21
2e－===2H＋，总反应方程式是H2＋O2高温,H2O。

2
【答案】D
例3.碱性电池具有容量大、放电电流大的特点，故得到广泛应用。

锌锰碱性电池以KOH溶液为电解液，电池总反应式为Zn()＋2MnO2()＋
2H2O(l)===Zn(OH)2()＋2MnOOH()下列说法错误的是()
A．电池工作时，锌失去电子
B．电池正极的电极反应式为：2MnO2()＋2H2O(l)＋2e－===2MnOOH()
＋2OH－(aq)C．电池工作时，电子由正极通过外电路流向负极
D．外电路中每通过0.2mol电子，锌的质量理论上减小6.5g
【解析】根据题意，该电池的负极材料是锌。

电池工作时，锌本身失
去电子而发生氧化反应，失去的电子通过外电路移向另一极(正极)。

在该
电极上，MnO2获得电子发生还原反应生成MnOOH：2MnO2＋2e
－―→2MnOOH。

从元素守恒的角度来看，右侧还多2个氢。

在碱性溶液中
不出现H＋，故正极反应为2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－。

反应中，失去0.2mol电子，消耗掉0.1mol锌，质量为6.5g。

【答案】C练习1．下列有关电池的说法不正确的是()A．手机上用的锂离子电池属于
二次电池
4
B．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极C．甲醇
燃料电池可把化学能转化为电能D．锌锰干电池中，锌电极是负极【解析】锂离子电池可以充电，再次使用，属于二次电池，A项正确；铜锌原电池中铜为正极，故电流从铜电极流向锌电极，而电子是由锌电极
流向铜电极，B项错；电池的实质即是化学能转化成电能，C项正确；Zn 失去电子生成Zn2＋，故作为负极，D项正确。

【答案】B
()
①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液④铝合金电极发生还原反应
A．②③B．②④C．①②D．①④
【解析】较活泼的铝合金为负极(②对)。

Pt-Fe合金网为正极，海水是电解液(③对)。

负极
上发生氧化反应(④错)。

【答案】A
3．关于铅蓄电池的说法正确的是()
A．在放电时，正极发生的反应是：Pb()＋SO24－(aq)===PbSO4()＋2e－B．在放电时，该电池的负极材料是铅板C．在充电时，电池中硫酸的浓度不断变小
D．在充电时，阳极发生的反应是：PbSO4()＋2e－===Pb()＋SO24－(aq)
【解析】A项中电池放电时正极应发生还原反应，电极反应为：PbO2＋4H＋＋SO24－＋2e－===PbSO4＋2H2O；C项中电池充电时硫酸的浓度应不断增大；D项中电池充电时阳极应发生氧化反应。

【答案】B 4．锌锰干电池的两极分别为碳棒和锌皮，在放电时电池总反应方程式可以表示为：Zn＋2MnO2＋2NH＋4＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O。

根据上述信息，下列结论正确的是()
A．放电时正极发生反应的物质为NH4＋B．Zn为负极，碳为正极
C．工作时，电子由碳极经外电路流向Zn极
D．长时间连续使用该电池时，内装糊状物不会流出【解析】在电池
的正极上发生的是得电子的还原反应，是总反应中氧化剂发生反应的电极。

由锌锰干电池的总反应式可知，MnO2与NH4＋发生的反应为正极反应。

根
据原电池的工作原理可知，相对活泼(指金属性)的一极为负极，相对不活
泼的一极为正极，B项正确；在外电路，电子从负极流向正极，C项错误；长时间连续使用该电池，由于锌皮慢慢溶解而破损，糊状物很可能流出而
腐蚀用电器，D项错误。

【答案】B
5．科学家预言，燃料电池将是21世纪获得电力的重要途径，美国已
计划将甲醇燃料电池用于军事目的。

一种甲醇燃料电池是采用铂或碳化钨
化为电极催化剂，在稀硫酸电解液中直接加入纯化后的甲醇，同时向一个
电极通入空气。

回答下列问题：(1)这种电池放电时发生的化学反应方程
式是______________________________。

5
(2)此电池的正极发生的电极反应式是________，负极发生的电极反
应式是__________________。

(3)电解液中的H＋向________极移动，向外电路释放电子的电极是
________。

(4)比起直接燃烧燃料产生电力，使用燃料电池有许多优点，其中主
要有两点：首先是燃料电池的能量转化效率高，其次是________。

【解析】甲醇燃料电池实质就是利用CH3OH燃料在氧气中反应来提供
电能。

CH3OH在负极发生氧化反应，电极反应式为2CH3OH＋2H2O－12e－
===2CO2＋12H＋；氧气在正极反应：3O2＋12H＋＋12e－===6H2O，两反应
式相加即得总反应式。

在电池中，负极释放出电子移动到正极上，故向外
电路释放电子的电极为负极。

在原电池的内电路中，阳离子向正极移动，
故H＋向正极移动。

甲醇反应产物为CO2和H2O，对环境无污染。

【答案】
(1)2CH3OH＋3O2===2CO2＋4H2O
(2)3O2＋12H＋＋12e－===6H2O2CH3OH＋2H2O－12e－===2CO2＋12H＋
(3)正负极(4)对环境无污染
知识整合
一、原电池设计的基本依据和关键进行原电池设计的基本依据，是原
电池的构成条件，关键是选择合适的电极材料和电解质溶液。

1．电极材料的选择
电池的电极必须导电。

一般电池中的负极必须能够与电解质溶液反应，容易失去电子，因此负极一般是活泼的金属材料。

正极和负极之间只有产
生电势差，电子才能定向移动，所以正极和负极一般不用同一种材料。

两
个电极的构成分为4种情况：
(1)活动性不同的两种金属。

例如，锌铜原电池中，锌作电池的负极，铜作电池的正极。

(2)金属和非金属。

例如，锌锰干电池中，锌片作电池
的负极，石墨棒作电池的正极。

(3)金属和化合物。

例如，铅蓄电池中，
铅板作电池的负极，二氧化铅作电池的正极。

(4)惰性电极。

例如，氢氧
燃料电池中，两根电极均可用Pt。

2．电解质溶液的选择
电解质是为负极提供放电的物质，因此电解质溶液一般要能够与负极
发生反应。

但若是两个半反应分别在两个烧杯中进行，应使用盐桥连接。

负极所在的电解质溶液阳离子应与电极材料是相同的阳离子。

例如：在锌、
铜和硫酸构成的原电池中，锌极置于ZnSO4、ZnCl2、Zn(NO3)2等溶液中；正极材料置于硫酸溶液中。

当然硫酸还可以换成盐酸，电极上发生的反应
和电池总反应与电解质是硫酸是相同的。

但是如果电解质溶液是硫酸铜溶液，电极反应是
负极：Zn－2e－===Zn2＋，正极：Cu2＋＋2e－===Cu电池总反应：
Zn＋Cu2＋===Zn2＋＋Cu
6
例4.依据氧化还原反应：Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2设计的原电
池如图所示：
请回答下列问题：
(1)电极某的材料是_____，电解质溶液Y是______。

(2)Pt电极为电
池的__________极，发生的电极反应为
____________________________________________；某电极上发生的电极
反应为___________________。

(3)外电路中的电子是从________电极流向________电极。

【解析】将Zn＋2FeCl3===ZnCl2＋2FeCl2拆分：Zn－2e－===Zn2＋(氧化反应)和2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋(还原反应)两个反应。

结合原电池
的电极反应特点分析可知，该电池的负极应用锌，则正极应用活动性比锌
弱的材料，为保证Fe3＋在正极得电子，则电解质溶液为FeCl3等易溶的
铁盐溶液。

【答案】(1)ZnFeCl3溶液
(2)正2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋Zn－2e－===Zn2＋(3)ZnPt
电极反应式和总反应式的书写方法1．整体思路
(1)题目仅给出原电池的装置图
①首先找出原电池的正、负极，即分别找出氧化剂和还原剂。

②结合
电解质判断出还原产物和氧化产物。

③写出电极反应式(注意两极得失电子数相等)，将两电极反应式相加
可得总反应式。

(2)题目仅给出原电池的总反应式
①分析原电池总反应式中各元素的化合价变化情况，找出氧化剂及其
对应的还原产物，氧化剂参加的反应即为正极反应；找出还原剂及其对应
的氧化产物，还原剂参加的反应即为负极反应。

②当氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物由多种元素组成时，还应
注意电解质的反应。

③若有一个电极反应较难写出，可先写出较易写出的
电极反应，然后再利用总反应式减去该电极反应即得到另一个电极反应。

2．负极与正极上的电极反应式的书写(1)负极
①若负极材料本身被氧化，其电极反应式有两种情况：一种是负极金
属失电子后生成的金属阳离子不与电解质溶液反应，此时的电极反应可表
示为M－ne－===Mn＋；另一种是负极金属失电子后生成的金属阳离子与
电解质溶液反应，此时的电极反应要将金属失电子的反
7
应、金属阳离子与电解质溶液的反应叠加在一起书写，如铅蓄电池的
负极反应为Pb＋SO24－－2e－===PbSO4。

②若负极材料本身不反应，如燃料电池，在书写负极反应式时，要将
燃料失电子的反应及其产物与电解质溶液的反应叠加在一起书写，如氢氧
燃料电池(KOH溶液为电解质溶液)的负极反应为H2＋2OH－－2e－===2H2O。

(2)正极
①首先，判断在正极发生反应的物质。

a．当负极材料与电解质溶液能自发地发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某些微粒；
b．当负极材料与电解质溶液不能自发地发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是溶解在电解质溶液中的O2。

②然后，根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与电解质溶液反应的问题，若参与反应也要书写叠加式。

3．书写电极反应式时应注意的问题(1)两电极得失电子数目相等。

(2)电极反应式常用“===”而不用“―→”表示。

(3)电极反应式中若有气体生成，需要加“↑”；而弱电解质或难溶物均以分子式表示，其余以离子符号表示。

(4)书写电极反应式时要保证电荷守恒、元素守恒，可在电极反应式一端根据需要添加H＋或OH－或H2O。

(5)两电极反应式和电池总反应式中，若已知其中两个，可由方程式的加减得到第三个。

例5.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池能长时间保持稳定的放电电压。

高铁电池的总反应为：3Zn＋2K2FeO4＋8H2O
放电
充电
3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋
4KOH，下列叙述不正确的是()
A．放电时负极反应为：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2B．充电时阳极上反应为：Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO24－＋4H2OC．放电时每转移
3mol电子，正极有1molK2FeO4被氧化D．放电时正极附近溶液的碱性增强
【解析】放电时装置为原电池，Zn作负极，充电时，装置变为电解池，阳极发生氧化反应，所以A、B正确；放电时正极反应为：FeO24－＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3↓＋5OH－，故电极附近溶液的碱性增强，正极所发生的是还原反应而不是氧化反应，C错、D正确。

故正确答案为C。

【答案】C
4．①②③④四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池。

①②相连时，外电路电流从②流向①；①③相连时，③为正极；②④相连时，②上有气泡逸出；③④相连时，③的质量减少。

据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是
()A．①③②④B．①③④②C．③④②①D．③①②④
【解析】利用原电池的形成和工作原理解决问题。

在外电路中，电流从正极流向负极，则①作原电池的负极，②作正极，故活动性①>②；活动性相对较差的金属作原电池的正极，故金属的活动性①>③；有气泡产生的电极发生的反应为2H＋＋2e－===H2↑，为原电池的正极，故活动性④>②；质量减少的电极发生氧化反应生成金属离子而溶解，为负极，故活
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动性③>④，由此可得金属活动性：①>③>④>②。

【答案】
B5．(2022·四川高考)一种基于酸性燃料电池原理设计的酒精检测仪，负极上的反应为：CH3CH2OH－4e－＋H2O===CH3COOH＋4H＋。

下列有关说法正确的是()A．检测时，电解质溶液中的H＋向负极移动
B．若有0.4mol电子转移，则在标准状况下消耗4.48L氧气
C．电池反应的化学方程式为：CH3CH2OH＋O2===CH3COOH＋H2OD．正极上发生的反应为：O2＋4e－＋2H2O===4OH－
【解析】审题是关键，反应是在酸性电解质溶液中进行的。

在原电池中，阳离子要往正极移动，故A错；因电解质溶液为酸性的，不可能存在OH－，故正极的反应式为：O2＋4H＋＋4e－===2H2O，转移4mol电子时消耗1molO2，则转移0.4mol电子时消耗2.24LO2，故B、D错；电池反应式即正负极反应式的和，将两极的反应式相加可知C正确。

【答案】C 1．已知蓄电池在充电时作电解池，放电时作原电池。

铅蓄电池上有两个接线柱，一个接线柱旁标有“＋”，另一个接线柱旁标有“－”。

关于标有“＋”的接线柱，下列说法中正确的是()
A．充电时作阳极，放电时作正极B．充电时作阳极，放电时作负极C．充电时作阴极，放电时作负极D．充电时作阴极，放电时作正极【解析】“＋”接线柱放电时为原电池正极，充电时与外接电源正极相连，作阳极A正确。

【答案】A
2．研究人员最近发明了一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电，在海水中电池总反应可表示为：5MnO2＋2Ag ＋2NaCl===Na2Mn5O10＋2AgCl下列“水”电池在海水中放电时的有关说法正确的是()A．正极反应式：Ag＋Cl－－e－===AgClB．每生成
1molNa2Mn5O10转移2mol电子C．Na＋不断向“水”电池的负极移动D．AgCl是还原产物
【解析】根据总反应中化合价的升降和正极、负极的反应原理，正极反应为5MnO2＋2e－===Mn5O210－，负极反应为2Ag＋2Cl－－2e－
===2AgCl，A项错误，B项正确；C项，阳离子向正极移动，错误；D项，AgCl是氧化产物，错误。

【答案】B
3．不久前，美国一个海军航空站安装了一台250kW的MCFC型燃料电池。

该电池可同时供应电和蒸气，其燃料为H2，电解质为熔融的K2CO3，工作温度为600～800℃。

已知该电池的总反应为2H2＋O2===2H2O，负极反应为H2＋CO23－－2e－===H2O＋CO2。

下列推断正确的是() A．正极反应为4OH－－4e－===O2＋2H2OB．放电时，CO23－向负极移动
C．电池供应1mol水蒸气，转移的电子的物质的量4molD．放电时，CO23－向正极移动
【解析】正极反应是氧化剂得电子的反应，A项错；原电池中，阴离子向负极移动，B项
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正确，D项错；电池提供1mol水蒸气，转移的电子的物质的量为
2mol，C项错。

【答案】B
4．生产铅蓄电池时，在两极板上的铅、锑合金栅架上均匀涂上膏状的PbSO4，干燥后再安充电
装，充电后即可使用，发生的反应是：2PbSO4＋2H2O放电PbO2＋Pb
＋2H2SO4下列对铅蓄电池的说法中错误的是()A．需要定期补充硫酸B．工作时铅是负极，PbO2是正极
C．工作时负极上发生的反应是Pb－2e－＋SO24－===PbSO4D．工作
时电解质溶液的密度减小
【解析】铅蓄电池在工作时相当于原电池，发生氧化反应的物质是负极，发生还原反应的物质是正极，所以Pb是负极，PbO2是正极；在工作时，负极发生的反应是铅失去电子生成Pb2＋，Pb2＋与溶液中的SO24－
生成PbSO4沉淀，放电时消耗的硫酸与充电时生成的硫酸相等。

在电池制
备时，PbSO4的量是一定的，制成膏状的PbSO4干燥后安装，说明H2SO4
不用补充；放电时，H2SO4被消耗，溶液中的H2SO4的物质的量浓度减小，所以溶液的密度也随之减小。

【答案】A
5．常见镍氢电池的某极是储氢合金LaNi5H6(LaNi5H6中各元素化合
价均为0)，电池反应通放电
常表示为LaNi5H6＋6NiO(OH)充电LaNi5＋6Ni(OH)2。

下列说法不正
确的是()A．放电时储氢合金作负极B．充电时储氢合金作阴极C．充电时阴极周围c(OH－)减小
D．放电时负极反应：LaNi5H6＋6OH－－6e－===LaNi5＋6H2O
【解析】A选项，镍氢电池放电时作原电池，发生反应：LaNi5H6＋
6NiO(OH)===LaNi5＋6Ni(OH)2，储氢合金是还原剂，作原电池的负极。

B
选项，充电时，外电源的负极接在原电池的负极上，所以充电时储氢合金
作阴极。

C选项，充电时阴极：LaNi5＋6H2O＋6e－===LaNi5H6＋6OH－，
所以充电时阴极周围c(OH－)应该增大，C选项错误。

D选项正确。

【答案】C
7．一种甲醇、氧气和强碱溶液作电解质的新型手机电池，可连续使
用一个月，其电池反应为：2CH3OH＋3O2＋4OH－2－＋6H2O，则有关说法
正确的是()3A．放电时CH3OH参与反应的电极为正极
B．放电时负极的电极反应为CH3OH＋8OH－－6e－===CO23－＋
6H2OC．标准状况下，通入5.6LO2并完全反应后，有0.5mol电子转移D．放电一段时间后，通入氧气的电极附近溶液的pH降低【解析】从电池
反应可知，CH3OH为原电池的负极，A选项错误；正极反应为：O2＋2H2O
＋4e－===4OH－，标准状况下，5.6LO2为0.25mol，转移电子为1mol，C选项错误；从正极反应可以看出，正极附近溶液OH－浓度增大，pH升高，D选项错误。

【答案】B
8．铅蓄电池是化学电源，其电极材料分别是Pb和PbO2，电解质为
稀硫酸，工作(放电)时该电池的总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋
2H2O。

试根据上述情况判断：(1)蓄电池的负极材料是________。

(2)工作时，正极反应为
10
____________________________________________________________
____________。

(3)工作时，电解质溶液的pH________(填“增大”、
“减小”或“不变”)。

(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向________极。

(5)电流方向从________极流向________极。

【解析】蓄电池工作时，起原电池作用，题中各小题概括叙述了蓄电
池放电时所涉及的各个方面。

根据原电池原理，负极发生氧化反应，元素
化合价升高，所以Pb为负极；正极发生还原反应，元素化合价降低，从
总反应式可知，PbO2是氧化剂，即正极反应：PbO2＋SO24－＋4H＋＋2e
－===PbSO4＋2H2O；从正极反应或电池的总反应可知H2SO4参加了反应，
H＋转变成H2O，所以溶液pH增大；原电池工作时溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电流方向与电子移动方向相反，从正极沿导线流向负极。

【答案】(1)Pb(2)PbO2＋SO24－＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O(3)增大(4)
负(5)正负
9．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。

有一种银锌电池，其电
极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为：Zn＋2OH－
－2e－===Zn(OH)2，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。

根据上述反应式，完成下列题目。

(1)判断下列叙述中正确的是________。

A．在使用过程中，电解质KOH被不断消耗
B．使用过程中，电子由Ag2O极经外电路流向Zn极C．Zn是负极，
Ag2O是正极
D．Zn电极发生还原反应，Ag2O电极发生氧化反应(2)写出电池的总
反应式：
____________________________________________________________
____________。

(3)使用时，负极区的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”，下同)，正极区的pH________，电解质溶液的pH________。

【解析】(1)由正、负电极反应式可知：Zn电极为负极，发生氧化反应，负极区pH减小，Ag2O为正极，发生还原反应，正极区pH增大；使
用时电子由Zn极流向Ag2O极，正、负极反应式相加可得总反应式为Zn
＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag，故电解质KOH未被消耗，电解质溶液的
pH不变。

【答案】(1)C
(2)Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag(3)减小增大不变
11
____________________________________________________________
____________。

(3)工作时，电解质溶液的pH________(填“增大”、
“减小”或“不变”)。

(4)工作时，电解质溶液中阴离子移向________极。

(5)电流方向从________极流向________极。

【解析】蓄电池工作时，起原电池作用，题中各小题概括叙述了蓄电
池放电时所涉及的各个方面。

根据原电池原理，负极发生氧化反应，元素
化合价升高，所以Pb为负极；正极发生还原反应，元素化合价降低，从
总反应式可知，PbO2是氧化剂，即正极反应：PbO2＋SO24－＋4H＋＋2e
－===PbSO4＋2H2O；从正极反应或电池的总反应可知H2SO4参加了反应，
H＋转变成H2O，所以溶液pH增大；原电池工作时溶液中阴离子移向负极，阳离子移向正极；电流方向与电子移动方向相反，从正极沿导线流向负极。

【答案】(1)Pb(2)PbO2＋SO24－＋4H＋＋2e－===PbSO4＋2H2O(3)增大(4)
负(5)正负
9．微型纽扣电池在现代生活中有广泛应用。

有一种银锌电池，其电
极分别是Ag2O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，电极反应为：Zn＋2OH－
－2e－===Zn(OH)2，Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－。

根据上述反应式，完成下列题目。

(1)判断下列叙述中正确的是________。

A．在使用过程中，电解质KOH被不断消耗。