一、鋅錳干電池（一次電池）
1. 普通干電池的反應(yīng)原理：
Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl ＝ Mn2O3 + ZnCl2 + 2NH3↑+ H2O
負(fù)極(Zn)：Zn－2e－ ＝Zn2+
正極(MnO2和C)：2MnO2 + 2NH4+ + 2e－ ＝ Mn2O3 + 2NH3↑+ H2O
表示方法：(－)Zn│NH4Cl+ZnCl2│MnO2，C(+)
2. 堿性鋅錳電池的反應(yīng)原理：
Zn + 2MnO2+ 2H2O ＝ 2MnOOH + Zn(OH)2
負(fù)極(Zn)： Zn + 2OH－ － 2e－ ＝ Zn(OH)2
正極(MnO2)：2MnO2 + 2H2O + 2e－ ＝ 2MnOOH + 2OH－
表示方法：(－) Zn│KOH│MnO2 (+)
3. 鋅銀電池(紐扣電池)的反應(yīng)原理
Zn + Ag2O + H2O ＝ Zn(OH)2 + 2Ag
負(fù)極(Zn)：Zn + 2OH－ － 2e－ ＝ Zn(OH)2
正極(Ag2O)：Ag2O + H2O + 2e－ ＝ 2Ag + 2OH－
表示方法：(－) Zn│KOH│Ag2O (+)
堿性鋅錳電池、鋅銀電池的比能量和儲(chǔ)存時(shí)間等比普通鋅錳電池性能有所提高。但只能一次使用，不能充電；價(jià)格較貴。鋰電池是目前常用的一種升級(jí)換代產(chǎn)品，它的比能量高、電壓高、工作溫度寬，可儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)。
二、鉛蓄電池（二次電池）
二次電池在放電時(shí)是原電池，遵循原電池工作原理；在充電時(shí)是電解池，遵循電解原理；給二次電池充電充電時(shí)，外加電源的負(fù)極連接電池的負(fù)極。
電池總反應(yīng)：Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4+2H2O
�、俜烹姺磻�(yīng)：
負(fù)極(Pb)：Pb－ 2e－ + SO42－ ＝ PbSO4
正極(PbO2)： PbO2 + 2e－ + 4H+ + SO42－ ＝ PbSO4 + 2H2O
�、诔潆姺磻�(yīng)：
陰極(接電源負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng))： PbSO4 + 2e－ ＝ Pb+SO42－
陽(yáng)極(接電源正極發(fā)生氧化反應(yīng))： 2PbSO4 + 2H2O－2e－ ＝ PbO2 + 4H+ + SO42－
表示方法：(－) Pb│H2SO4│PbO2 (+)
鉛蓄電池可重復(fù)使用、電壓穩(wěn)定、使用方便、安全可靠、價(jià)格低廉。但比能量低、笨重、廢棄電池污染環(huán)境等。其它二次電池：鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子蓄電池等一系列新型蓄電池已逐漸占領(lǐng)二次電池的市場(chǎng)。
三、燃料電池
燃料電池是以還原劑（氫氣、烴類(lèi)、甲醇等）為負(fù)極反應(yīng)物，以氧化劑（氧氣、空氣）為正極反應(yīng)物，將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化成電能的化學(xué)電池。
1. 氫氧燃料電池
電池的反應(yīng)原理：2H2 + O2 ＝ 2H2O
�、僖运嵝匀芤簽殡娊庖簶�(gòu)成的氫氧燃料電池：
負(fù)極(Pt)：2H2 － 4e－ ＝ 4H+；正極(Pt)：O2+ 4H+ + 4e－ ＝ 2H2O
電池的表示方法：(－) Pt│H2│H+│O2│Pt (+)
�、谝詨A性溶液為電解液構(gòu)成的氫氧燃料電池：
負(fù)極(Pt)：2H2 － 4e－ + 4OH－ ＝ 4H2O；正極(Pt)：O2 + 2H2O + 4e－ ＝ 4OH－2.
電池的表示方法：(－) Pt│H2│OH－│O2│Pt (+)
2. 以堿性（KOH）溶液為電解質(zhì)溶液構(gòu)成的甲烷燃料電池
電池的反應(yīng)原理：CH4 + 2O2 +2KOH ＝ K2CO3 + 3H2O
負(fù)極(Pt)：CH4 + 10OH－－ 8e－＝ CO32－ + 7H2O
正極(Pt)： 2O2 + 4H2O + 4e－ ＝ 8OH－
電池的表示方法：(－) Pt│CH4│KOH│O2│Pt (+)
燃料電池：燃料做負(fù)極，助燃劑（如氧氣）為正極。電極材料一般不參加化學(xué)反應(yīng)，只起傳導(dǎo)電子的作用。它特點(diǎn)是：氧化劑與還原劑在工作時(shí)不斷補(bǔ)充；反應(yīng)產(chǎn)物不斷排出；優(yōu)點(diǎn)是：能量轉(zhuǎn)化率高、清潔、對(duì)環(huán)境好，有利于節(jié)約能源。缺點(diǎn)：體積較大、附屬設(shè)備較多。
四、書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
1．電極反應(yīng)是一種離子反應(yīng)，遵循書(shū)寫(xiě)離子反應(yīng)的所有規(guī)則（如“拆”、“平”）；
2．將兩極反應(yīng)的電子得失數(shù)配平后，相加得到總反應(yīng)，總反應(yīng)減去一極反應(yīng)即得到另一極反應(yīng)；
3．負(fù)極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物，與溶液的酸堿性有關(guān)(如＋4價(jià)的C在酸性溶液中以CO2形式存在，在堿性溶液中以CO32－形式存在)；
4．溶液中不存在O2－：在酸性溶液中它與H+結(jié)合成H2O、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成OH－。
五、例題分析
【例題1】對(duì)化學(xué)電源的敘述正確的是
A. 化學(xué)電源比火力發(fā)電對(duì)化學(xué)能的利用率高
B. 化學(xué)電源所提供的電能居于人類(lèi)社會(huì)現(xiàn)階段總耗電量的首位
C. 化學(xué)電源均是安全、無(wú)污染的
D. 化學(xué)電源即為可充電電池
解析：目前人類(lèi)生活、生產(chǎn)的主要耗電仍然是火力發(fā)電；化學(xué)電源中常含有Cd、Hg、Pb、Ni等重金屬離子，如果廢舊電池隨意丟放會(huì)造成環(huán)境污染；化學(xué)電源包括可充電電池，也包括不能進(jìn)行充電循環(huán)使用的一次性電池。
答案：A
【例題2】下列化學(xué)電池不易造成環(huán)境污染的是
A. 氫氧燃料電池 B. 鋅錳電池 C. 鎳鎘電池 D. 鉛蓄電池
答案：A
【例題3】在理論上不能用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)是
A. HCl + NaOH === NaCl + H2O
B. 2CH3OH + 3O2 2CO2 + 4H2O
C. 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 === 4Fe(OH)3
D. 3Cu + 8HNO3(稀)=== 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O
解析：用于設(shè)計(jì)原電池的化學(xué)反應(yīng)必須是放出能量的氧化還原反應(yīng)。在該題中，選項(xiàng)A不是氧化還原反應(yīng)，故選A。
答案：A
【例題4】氫氧燃料電池可以使用在航天飛機(jī)上,其反應(yīng)原理示意圖如圖所示。下列有關(guān)氫氧燃料電池的說(shuō)法正確的是
A.該電池工作時(shí)電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.該電池中電極a是正極
C.外電路中電子由電極b通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)流向電極a
D.該電池的總反應(yīng)為： 2H2 + O2 ＝ 2H2O
解析：原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置;氫氧燃料電池總的反應(yīng)方程式為2H2 + O2 ＝ 2H2O；通H2的一極為負(fù)極,通O2的一極為正極。
答案：D
【例題5】如圖，鋅錳干電池在放電時(shí)總反應(yīng)方程式可表示為：Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl ＝ Mn2O3 + ZnCl2 + 2NH3↑+ H2O，在此電池放電時(shí)，正極(碳棒)上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是
A. Zn B. 碳
C. MnO2和NH4+ D. Zn2+和NH3
解析：由反應(yīng)方程式看出，Zn作負(fù)極，失去電子被氧化，正極上MnO2得電子被還原轉(zhuǎn)化成Mn2O3，同時(shí)NH4+和MnO2反應(yīng)生成NH3和H2O。
答案：C
【例題6】設(shè)計(jì)新型燃料電池是本世紀(jì)最富有挑戰(zhàn)性的課題之一。有人設(shè)計(jì)了一種燃料電池，一個(gè)電極通入O2（含有少量CO2），另一電極通入CH4，電池的電解質(zhì)是熔融的K2CO3。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為_(kāi)__________________________________，電池工作時(shí)，電解質(zhì)里的CO32－向______極移動(dòng)（填“正”或“負(fù)”）。
解析：CH4在負(fù)極放電，生成CO2和H2O，電極反應(yīng)式為CH4 + 4CO32－－ 8e－＝ 5CO2 + 2H2O；熔融電解質(zhì)中的陰離子向負(fù)極移動(dòng)。
答案：CH4 + 4CO32－－ 8e－＝ 5CO2 + 2H2O 負(fù)
六、鏈接高考
1.（2011新課標(biāo)全國(guó)）鐵鎳蓄電池又稱(chēng)愛(ài)迪生電池，放電時(shí)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(shuō)法不正確的是
A. 電池的電解液為堿性溶液，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. 電池充電過(guò)程中，陰極附近溶液的pH降低
D. 電池充電時(shí)，陽(yáng)極反應(yīng)為2Ni(OH)2+2OH－－2e－ === Ni2O3+3H2O
解析：由放電時(shí)的反應(yīng)可以得出鐵做還原劑失去電子，Ni2O3做氧化劑得到電子，因此選項(xiàng)AB均正確；充電可以看作是放電的逆過(guò)程，即陰極為原來(lái)的負(fù)極，所以電池放電時(shí)，負(fù)極反應(yīng)為：Fe + 2OH－－2e－=== Fe(OH)2，所以電池充電過(guò)程時(shí)陰極反應(yīng)為Fe(OH)2 + 2e－=== Fe + 2OH－，因此電池充電過(guò)程中，陰極附近溶液的pH會(huì)升高，C不正確；同理分析選項(xiàng)D正確。
答案：C
2.（2011安徽高考）研究人員最近發(fā)現(xiàn)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)可表示為：5MnO2 + 2Ag + 2NaCl === Na2Mn5O10 + 2AgCl，下列“水”電池在海水中放電時(shí)的有關(guān)說(shuō)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
解析：由電池總反應(yīng)可知銀失去電子被氧化得氧化產(chǎn)物，即銀做負(fù)極，產(chǎn)物AgCl是氧化產(chǎn)物，A、D都不正確；在原電池中陽(yáng)離子在正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，所以陽(yáng)離子向電池的正極移動(dòng)，C錯(cuò)誤；化合物Na2Mn5O10中Mn元素的化合價(jià)是+18/5價(jià)，所以每生成1 mol Na2Mn5O10轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為(4－18/5)×5＝2mol，因此選項(xiàng)B正確。
答案：B
3.（2011福建高考）研究人員研制出一種鋰水電池，可作為魚(yú)雷和潛艇的儲(chǔ)備電源。該電池以金屬鋰和鋼板為電極材料，以L(fǎng)iOH為電解質(zhì)，使用時(shí)加入水即可放電。關(guān)于該電池的下列說(shuō)法不正確的是
A. 水既是氧化劑又是溶劑 B. 放電時(shí)正極上有氫氣生成
C. 放電時(shí)OH－向正極移動(dòng) D. 總反應(yīng)為：2Li + 2H2O === 2LiOH + H2↑
解析：因?yàn)樵姵胤烹姇r(shí)陰離子是向負(fù)極移動(dòng)的。根據(jù)題意可推測(cè)鋰水電池總反應(yīng)為：2Li + 2H2O=== 2LiOH＋H2↑。再寫(xiě)出其電極反應(yīng)如下：負(fù)極為2Li－2e－＝2Li+；正極為2H2O + 2e－＝2OH－+ H2↑，結(jié)合選項(xiàng)分析A、B、D都是正確的。此題情景是取材于新的化學(xué)電源，知識(shí)落腳點(diǎn)是原電池原理。
答案：C
4. (2011海南高考)一種充電電池放電時(shí)的電極反應(yīng)為：H2 + 2OH－－2e－ === 2H2O； NiO(OH) + H2O + e－ === Ni(OH)2 + OH－，當(dāng)為電池充電時(shí)，與外電源正極連接的電極上發(fā)生的反應(yīng)是
A. H2O的還原 B. NiO(OH)的還原 C. H2的氧化 D. NiO(OH)2的氧化
解析：由題中給出的電極反應(yīng)可判斷出做原電池時(shí)，H2是還原劑被氧化、NiO(OH)是氧化劑被還原，則充電時(shí)H2是還原產(chǎn)物、NiO(OH)是氧化產(chǎn)物，與正極相連的是陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，所以“NiO(OH)2的氧化”正確。
答案：D
點(diǎn)撥：關(guān)于充電電池的氧化還原問(wèn)題是�？键c(diǎn)，這類(lèi)題有規(guī)律。原電池時(shí)，先要分析氧化劑與還原劑，氧化劑被還原、還原劑被氧化；充電時(shí)（電解池），原電池負(fù)極反應(yīng)反著寫(xiě)為還原過(guò)程，發(fā)生在陰極，原電池中的正極反應(yīng)反著寫(xiě)為氧化過(guò)程，發(fā)生在陽(yáng)極。
來(lái)源：新東方
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://m.douzifanli.com/gaokao/697053.html
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