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第 12 讲 化学电池
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一、一次电池（锌锰干电池）
常见的锌锰干电池的构造如图所示。其中，石墨棒作正极，氯化铵糊作电解质溶液，锌筒作负极。在
使用过程中，电子由锌筒（负极）流向石墨棒（正极），锌逐渐消耗，二氧化锰不断被还原，电池电压逐
渐 降低，最后失效。这种电池放电之后不能充电（内部的氧化还原反应无法逆向进行），属于一次电池。
总反应 Zn + 2MnO + 2NH+ === Zn2+ + 2MnO(OH) + 2NH ↑
2 4 3
负极 Zn﹣2e- === Zn2+
正极 2MnO + 2NH+ + 2e- === 2MnO(OH) + 2NH ↑
2 4 3
二、二次电池
有些电池放电时所进行的氧化还原反应，在充电时可以逆向进行，使电池恢复到放电前的状态，从而实现
放电（化学能转化为电能）与充电（电能转化为化学能）的循环，这种充电电池属于二次电池。
常见的充电电池有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等，目前汽车上使用的大多是铅酸蓄电池。
1. 铅酸蓄电池工作原理 Pb＋PbO＋2HSO 2PbSO＋2HO
2 2 4 4 2
总反应 Pb + PbO + 2HSO === 2PbSO + 2HO
2 2 4 4 2
放电 负极
正极
【答案】Pb +
SO2-
﹣2e- === PbSO PbO + 4H+ +
SO2-
+ 2e- === PbSO + 2HO
4 4 2 4 4 2
2. 锂离子电池
以钻酸锂-石墨锂电池为例：
工作原理 Li CoO + Li C LiCoO + 6C
1-x 2 x 6 2
总反应 Li CoO + LiC === LiCoO + 6C
1-x 2 x 6 2
放
负极
电
正极
【答案】LiC ﹣xe- === 6C + xLi+ Li CoO + xLi+ + xe- === LiCoO
6 1-x 2 2
三、燃料电池
燃料电池是一种将燃料（如氢气、甲烷、乙醇）和氧化剂（如氧气）的化学能直接转化为电能的电化
学反应装置，具有清洁、安全、高效等特点。燃料电池的能量转化率可以达到80%以上。
1．氢氧燃料电池
电解质 HSO 溶液 KOH溶液
2 4
总反应 2H +O === 2H O
2 2 2
负极
反应式
正极
反应式
【答案】2H - 4e- === 4H+ 2H +4OH- - 4e- === 4H O
2 2 2
O + 4H+ + 4e- === 2H O O +2HO + 4e- === 4OH-
2 2 2 2
2．甲烷燃料电池
甲烷电池 HSO 作电解质 KOH作电解质
2 4
负极反应式
正极反应式
总反应式【答案】CH + 2H O - 8e- === CO + 8H+ CH + 10OH- - 8e- === + 7H O
4 2 2 4 CO2- 2
3
2O +8H+ + 8e- === 4HO 2O + 8e- + 4HO === 8OH-
2 2 2 2
CH + 2O === CO + 2H O CH + 2O + 2OH- === + 3H O
4 2 2 2 4 2 CO2- 2
3
经典例题
题型一：化学电池的分类及特点
【变1】下列化学电池属于高效、环境友好电池的是
A．镍镉电池 B．锌锰电池
C．铅蓄电池 D．氢氧燃料电池
【答案】D
【详解】
A．镍镉电池中含有镍镉重金属，对环境有污染，故A错误；
B．锌锰电池中含有锌、锰元素，对环境有污染，故B错误；
C．铅蓄电池中含有铅重金属，对环境有污染，故C错误；
D．氢氧燃料电池最终生成水，水对环境无污染，故D正确；
故选：D。
题型二：一次电池
【变2】碱性锌锰电池的总反应为： 。下列关于该电池的说法中
正确的是
A．Zn为负极， 为正极
B．工作时KOH没有发挥作用
C．工作时电子由 经外电路流向Zn
D．Zn发生还原反应， 发生氧化反应
【答案】A
【解析】
【分析】
由电池总反应可知，锌为碱性锌锰电池的负极，碱性条件下锌做负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，
电极反应式为Zn—2e—+2OH—=Zn(OH) ，二氧化锰是电池的正极，在水分子作用下，二氧化锰做正极得到
2电子发生还原反应生成碱式氧化锰和氢氧根离子，电极反应式为MnO +e—+H O=MnO（OH）+OH—。
2 2
【详解】
A．由分析可知，锌为碱性锌锰电池的负极，二氧化锰是电池的正极，故A正确；
B．碱性锌锰电池的电解质为氢氧化钾，电池工作时，电离出的离子向两极移动构成闭合回路，同时氢氧
根离子还参与电极反应，故B错误；
C．由分析可知，锌为碱性锌锰电池的负极，二氧化锰是电池的正极，电池工作时，电子由锌经外电路流
向二氧化锰，故C错误；
D．由分析可知，碱性条件下锌做负极失去电子发生氧化反应生成氢氧化锌，在水分子作用下，二氧化锰
做正极得到电子发生还原反应生成碱式氧化锰和氢氧根离子，故D错误；
故选A。
【例4】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
LiClO 溶于混合有机溶剂中，Li＋ 通过电解质迁移入MnO 晶格中，生成LiMnO 。下列说法错误的是
4 2 2
A．电极a为电池的负极
B．外电路的电流方向是由电极b流向电极a
C．电极b上的反应式为：MnO ＋e-＋Li＋=LiMnO
2 2
D．可用水代替电池中的混合有机溶剂
【答案】D
【详解】
A．电池工作时，锂失电子发生氧化反应，电极a为电池的负极，故A正确；
B．a是负极、b是正极，外电路的电流方向是由电极b流向电极a，故B正确；
C．电池工作时，b是正极，Li＋通过电解质迁移入MnO 晶格中，电极b上的反应式为：MnO ＋e-＋Li＋
2 2
=LiMnO ，故C正确；
2
D．锂能与水反应，所以不能用水代替电池中的混合有机溶剂，故D错误；
选D。
题型三：二次电池
【变5】目前汽车上使用的铅蓄电池如图所示，根据图示回答下列问题：(1)铅蓄电池的负极是___________，铅蓄电池的正极是___________。
(2)铅蓄电池的总反应式为Pb＋PbO ＋2HSO =2PbSO＋2HO，则负极发生___________(填“氧化”或“还
2 2 4 4 2
原”)反应，由___________生成___________；正极发生___________(填“氧化”或“还原”)反应，由
___________生成___________。
(3)电解质溶液是HSO ，那么在铅蓄电池中H＋向___________(填“正”或“负”)极移动， 向
2 4
___________(填“正”或“负”)极移动。
【答案】 Pb PbO 氧化 Pb PbSO 还原 PbO PbSO
2 4 2 4
正 负
【解析】
【分析】
从铅蓄电池的总反应式Pb＋PbO ＋2HSO =2PbSO＋2HO可以看出，Pb失电子，则Pb作负极；PbO 得电
2 2 4 4 2 2
子生成PbSO ，则PbO 作正极。
4 2
【详解】
(1)由总反应式可以看出，铅蓄电池的负极是Pb，铅蓄电池的正极是PbO 。答案为：Pb；PbO ；
2 2
(2)铅蓄电池的总反应式为Pb＋PbO ＋2HSO =2PbSO＋2HO，则负极Pb生成PbSO ，失电子发生氧化反
2 2 4 4 2 4
应，由Pb生成PbSO ；正极PbO 生成PbSO ，得电子发生还原反应，由PbO 生成PbSO 。答案为：氧化；
4 2 4 2 4
Pb；PbSO ；还原；PbO ；PbSO ；
4 2 4
(3)铅蓄电池属于原电池，在原电池中，阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，电解质溶液是HSO ，那
2 4
么在铅蓄电池中H＋向正极移动， 向负极移动。答案为：正；负。
【变6】锂/氟化碳电池稳定性很高。电解质溶液为 的乙二醇二甲醚( )溶液，总
反应为 ，放电产物 沉积在正极，工作原理如图所示：
下列说法正确的是
A．外电路电子由b流向a
B．离子交换膜为阴离子交换膜
C．电解质溶液可用 的乙醇溶液代替D．正极的电极反应式为
【答案】D
【分析】
电解质为LiClO 的乙二醇二甲醚溶液，总反应为xLi+CF═xLiF+C，负极为Li，负极上Li失电子生成
4 x
Li+，正极为CF，正极反应为CF+xe-+xLi+═xLiF+C，据此分析解答。
x x
【详解】
A．由上述分析可知，负极为Li，电子由负极流向正极，即a流向b，故A错误；
B．Li+通过离子交换膜在正极上形成LiF，所以交换膜为阳离子交换膜，故B错误；
C．Li是活泼金属能与乙醇反应，所以不能乙醇溶液代替，故C错误；
D．由分析可知，正极的电极反应为： ，故D正确。
答案选D。
题型四：燃料电池
【变7】燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置，某氢氧燃料电池的构造示意图如下，该电池工作时，
下列说法正确的是
A．O 在b电极上发生氧化反应
2
B．电解质溶液中OH-向正极移动
C．该装置实现了电能到化学能的转化
D．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
【答案】D
【解析】
【详解】
A．O 在b电极上得到电子发生还原反应，A错误；
2
B．该燃料电池工作时，电解质溶液中OH-向正电荷较多的负极移动，B错误；
C．该装置通过两个电极分别发生氧化反应、还原反应，实现了化学能到电能的转化，C错误；
D．氢氧燃料电池反应产物水不会对环境造成污染，且水又是生产燃料H 的原料，比H 直接燃烧能量利用
2 2
率大大提高，因此是一种具有应用前景的绿色电源，D正确；
故合理选项是D。【例8】用CH 和O 组合形成的质子交换膜燃料电池的结构如图：
4 2
(1)电极c的电极反应式为 _______。
(2)若线路中转移2mol电子，则该燃料电池理论上消耗的O 在标准状况下的体积为 _______。
2
【答案】(1)CH ﹣8e﹣+2H O=CO+8H+
4 2 2
(2)11.2L
【解析】
【分析】
(1)
c电极电子流出、d电极电子流入，则d电极是正极、电极c是负极，甲烷在负极发生氧化反应生成CO，
2
其电极反应式为CH﹣8e﹣+2H O=CO+8H+，
4 2 2
故答案为：CH﹣8e﹣+2H O=CO+8H+；
4 2 2
(2)
d电极是正极，正极反应式为2O+8H++8e﹣=4H O，n(O )= n(e﹣)=0.25×2mol=0.5mol，则标准状况下的体
2 2 2
积V=nV =0.5mol×22.4L/mol=11.2L，
m
故答案为：11.2L。
题型五：化学电池的工作原理
【例9】下列四个常用电化学装置的叙述错误的是
A．图 I所示电池中，电子从锌片流出
B．图 II所示干电池中石墨作负极
C．图 III所示电池为二次电池
D．图 IV所示电池中正极反应为：【答案】B
【详解】
A． 原电池工作时，电子从负极流出，图 I所示电池中，锌为负极，则电子从锌片流出，A正确；
B． 图 II所示干电池中石墨作正极、锌作负极，B错误；
C． 铅蓄电池对外供电时，铅作负极、二氧化铅作正极，当充电时，铅作阴极，二氧化铅作阳极，可反复
使用，故图 III所示电池为二次电池，C正确；
D． 图 IV所示电池为氢氧燃料电池，其中，氧气在正极得到电子发生还原反应，正极反应为：
，D正确；
答案选B。
【变9】下列有关装置的说法正确的是
A．装置I中 为原电池的负极
B．装置IV工作时，电子由锌通过导线流向碳棒
C．装置III可构成原电池
D．装置II为一次电池
【答案】B
【详解】
A．Al能够与NaOH溶液反应，而Mg不能反应，所以装置I中 为原电池的正极，Al为原电池的负极，
A错误；
B．由于电极活动性Zn比C强，所以Zn为负极，碳棒为正极，故装置IV工作时，电子由负极锌通过导线
流向正极碳棒，B正确；
C．装置III中2个电极都是Zn，没有活动性不同的电极，因此不可构成原电池，C错误；
D．装置II可充电，为电解池；也可放电，为原电池，故装置II电池为二次电池，D错误；
故合理选项是B。
【变10】电化学在生产生活中都具有重要的作用和意义。
(1)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的差别进行发电，在海水
中电池反应可表示为：5MnO +2Ag+2NaCl=Na MnO +2AgCl
2 2 5 10
①该电池的负极反应式为___________；
②在电池中，Na+不断移动到“水”电池的___________极(填“正”或“负”)；
③外电路每通过4 mol电子时，生成NaMnO 的物质的量是___________；
2 5 10(2)中国科学院应用化学研究所在二甲醚(CHOCH )燃料电池技术方面获得新突破。二甲醚燃料电池的工作
3 3
原理如图所示。
①该电池工作时，b口通入的物质为___________；
②该电池负极的电极反应式为___________；
③工作一段时间后，当9.2 g二甲醚完全反应生成CO 时，有___________ 个电子转移。
2
【答案】(1) Ag-e-+Cl-=AgCl 正 2 mol
(2) 二甲醚(CHOCH ) CHOCH -12e-+3H O=2CO+12H+ 2.4N
3 3 3 3 2 2 A
【解析】
(1)
①由总方程式分析可知：Ag在反应中失电子作原电池的负极，电极反应为Ag-e-+Cl-=AgCl；
②在电池中，阳离子向负电荷较多的正极移动，故Na+移向电池的正极；
③根据①可知负极电极反应为Ag-e-+Cl-=AgCl，故反应中转移4 mol电子，消耗4 mol Ag，由总反应方程可
知：每生成1 mol的NaMnO ，反应转移2 mol电子，则现在反应转移4 mol电子，因此生成NaMnO
2 5 10 2 5 10
的物质量为2 mol；
(2)
①在原电池反应中阳离子向负电荷较多的正极移动。根据图示可知H+移向右侧电极，说明右侧电极为正极，
左侧电极为负极。故该电池工作时。b口通入的物质是燃料二甲醚；
②在负极上燃料失去电子发生氧化反应产生CO、H+，故负极的电极反应式为：CHOCH -12e-
2 3 3
+3H O=2CO+12H+；
2 2
③9.2 g二甲醚的物质的量n(二甲醚)= ，根据负极反应式可知：每有1 mol二甲醚发生反应，
转移12 mol电子，则当有9.2 g(即有0.2 mol)二甲醚发生反应时转移电子的物质的量为n(e-)=0.2 mol×12=2.4
mol，则反应过程中转移的电子数目为N(e-)=2.4 mol ×N /mol=2.4N 。
A A
提分特训
【题1】新冠肺炎最明显的症状就是出现发热，体温枪能快速检测人体体温。该体温枪所用的电池为一种
银锌电池(如下图所示)，该电池的总反应式为： 。下列关于该电池的说法正确的是
A．Ag O电极作正极，发生氧化反应
2
B．该电池放电时溶液中的K+向Zn电极移动
C．电池工作时，电流从Ag O电极经过隔板流向Zn电极
2
D．该电池的负极反应为：
【答案】D
【详解】
A．根据总反应方程式分析Ag O化合价降低，得到电子，作原电池正极，发生还原反应，故A错误；
2
B．Zn化合价升高，是原电池负极，Ag O化合价降低，得到电子，作原电池正极，根据原电池“同性相
2
吸”，得到该电池放电时溶液中的K+向Ag O电极移动，故B错误；
2
C．电池工作时，电流从Ag O电极经过外电路流向Zn电极，故C错误；
2
D．根据B分析得到Zn为负极，根据总反应式得到该电池的负极反应为： ，故D
正确。
综上所述，答案为D。
【题2】下列图示都是原电池原理在化学电源中的应用。
下列有关说法中正确的是
A．铅蓄电池在放电时，其负极是铅电极
B．氢氧燃料电池中， 所在电极发生的反应为
C．氢氧燃料电池中，通入 的一极为负极
D．铅蓄电池放电后， 极质量减小
【答案】A【详解】
A．铅蓄电池在放电时，铅是负极，由铅变成硫酸铅，A正确；
B．氢氧燃料电池中，电解质溶液为酸性，所以H 所在电极发生的反应为H-2e-=2H+，B错误；
2 2
C．氢氧燃料电池中，通入O 的一极为正极，C错误；
2
D．铅蓄电池放电后，PbO 极变成PbSO ，质量增重，D错误；
2 4
故选A。
【题3】铅酸蓄电池、镍镉碱性电池都是重要的二次电池。已知镍镉碱性电池放电时，正极反应为：
，负极反应为： 。下列有关说法不
正确的是
A．铅酸蓄电池放电时， 在两个电极上生成
B．若用铅酸蓄电池为镍镉碱性电池充电，则 电极与Cd电极相连接且两电极附近的pH值均增大
C．镍镉碱性电池在充电时的反应为
D．放电一段时间后镍镉碱性电池内 变大
【答案】B
【解析】
【详解】
A．铅酸蓄电池负极电极反应为：Pb+SO -2e-=PbSO，正极电极反应为：PbO +4H++SO +2e-
4 2
=PbSO+2H O，由此可知，硫酸铅在两个电极上产生，A正确；
4 2
B．若用铅酸蓄电池为镍镉碱性电池充电，则铅酸蓄电池的 电极为正极，应与镍镉碱性电池的正极相
连，而不是Cd电极，B错误；
C．由题意可知，镍镉碱性电池在放电时的反应为： ，则充
电时的反应为： ，C正确；
D．镍镉碱性电池在放电时的反应为： ，反应过程中消耗水，
使得电解液浓度增大，氢氧根离子浓度变大，D正确；
答案选B。
【题4】某固体酸燃料电池以CaHSO 固体为电解质传递H+，其基本结构见图，下列有关说法错误的是
4A．H+在固体酸膜中由a极流向b极
B．b极上的电极反应式为：O+2H O+4e-=4OH-
2 2
C．电池总反应可表示为：2H+O =2H O
2 2 2
D．电路中每转移1mol电子，b极消耗16gO
2
【答案】D
【解析】
【分析】
根据燃料电池中，通入燃料的一极为负极，故通入氢气的一极为电池的负极，发生氧化反应，反应为H-
2
2e-═2H+，通入氧气的一极为电池的正极，发生还原反应，反应为O+4e-+4H+=2H O；电池工作时，电子通
2 2
过外电路从负极流向正极，即从a极流向b极，电解质溶液中阳离子向正极移动，即H+由a极通过固体酸
电解质传递到b极；每转移0.1mol电子，消耗0.05mol的H，标准状况下的体积为1.12L，据此分析答题。
2
【详解】
A．由分析可知，电解质溶液中阳离子向正极移动，即H+由a极通过固体酸电解质传递到b极，A正确；
B．由分析可知，b极上的电极反应式为：O+2H O+4e-4OH-，B正确；
2 2
C．由分析可知，负极反应式为H-2e-═2H+，正极反应式为：O+2H O+4e-4OH-，故电池总反应可表示为：
2 2 2
2H+O =2H O，C正确；
2 2 2
D．根据电子守恒可知，电路中每转移1mol电子，b极消耗O 为 ＝8g，D错误；
2
故答案为：D。
【题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+2K FeO+8H O 3Zn(OH) +2Fe(OH) +4KOH，下列叙述正确的是
2 4 2 2 3
A．放电时正极附近溶液的pH减小
B．充电时阳极反应为：Fe(OH) -3e-+ 5 OH- = + 4H O
3 2
C．放电时每转移3 mol电子，正极有1mol KFeO 被氧化
2 4
D．放电时负极反应为：Zn-2e- +2OH-= Zn(OH)
2
【答案】BD
【解析】
【分析】根据电池的总反应可知，高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子，电极反应式为Zn-2e-+2OH-
=Zn(OH) ，高铁酸钠在正极得到电子，电极反应式为FeO2+4H O+3e-=Fe(OH) +5OH-，根据电极反应式可
2 4 2 3
判断电子转移的物质的量与反应物之间的关系，负极上消耗OH-离子，碱性要减弱，以此解答该题。
【详解】
A．放电时正极附近发生得电子的还原反应，FeO2+4H O+3e-=Fe(OH) +5OH-，生成氢氧根离子，所以碱性
4 2 3
增强，故A错误；
B．充电时，铁离子失去电子，发生Fe(OH) 转化为FeO2-的反应，电极反应为Fe(OH) -3e-+ 5 OH- =
3 4 3
+ 4H O，故B正确；
2
C．放电时Zn元素失去电子，正极Fe元素得到电子，转移电子数为1mol×（6-3）=3mol，放电时每转移3
mol电子，正极有1 mol KFeO 被还原，故C错误；
2 4
D．根据电池的总反应可知，高铁电池放电时必定是锌在负极失去电子，电极反应式为Zn-2e-+2OH-
=Zn(OH) ，故D正确。
2
答案选BD。
【题6】磷酸铁锂电池是以磷酸铁锂为正极材料的一种锂离子二次电池，电池总反应为M Fe PO +LiC
1-x x 4 6
LiM Fe PO +6C，其原理如图所示，下列说法正确的是
1-x x 4
A．放电时，石墨电极的电势更高
B．充电时，Li+移向磷酸铁锂电极
C．充电时，磷酸铁锂电极应与电源正极相连
D．放电时，正极反应式为M Fe PO +e-+Li+=LiFe PO +(1-x)M
1-x x 4 x 4
【答案】C
【分析】
从电池总反应式可以分析出，放电时LiC 变为Li+和6C，Li元素化合价升高被氧化，所以石墨电极是负极，
6
另一侧磷酸铁锂电极为正极，放电过程电解质中Li+向磷酸铁锂电极方向移动；
【详解】
A．根据分析，石墨电极为负极，故电势更低，描述错误，不符题意；
B．根据分析，放电时Li+移向磷酸铁锂电极，而充电时离子移动方向相反，向石墨电极移动，描述错误，
不符题意；
C．放电时，磷酸铁锂电极是正极，电子流入，充电时，该极需输出电子，故要和电源正极相连，描述正
确，符合题意；
D．根据电池模型，可以看到，放电时正极电极反应式应是M Fe PO +e-+Li+=LiM Fe PO ，描述错误，不
1-x x 4 1-x x 4符题意；
综上，本题选C。
【题7】酸性锌锰干电池是一种一次电池，外壳为金属锌，中间是碳棒，其周围是碳粉、MnO 、ZnCl 和
2 2
NH Cl等组成的糊状填充物，该电池在放电过程产生MnOOH，回收处理该废电池可得到多种化工原料，
4
有关数据表所示：
溶解度/(g/100g水)
温度/℃
0 20 40 60 80 100
化合物
NH Cl 29.3 37.2 45.8 55.3 65.6 77.3
4
ZnCl 343 395 452 488 541 614
2
回答下列问题：
(1)该电池的正极反应式为 ___________。
(2)维持电流强度为0.5A，电池工作五分钟，理论上消耗Zn___________g．(已知Q=It，F=96500C/mol)
(3)废电池糊状填充物加水处理后，过滤，滤液中主要有ZnCl 和NH Cl，二者可通过___________分离回收。
2 4
(4)滤渣的主要成分是MnO 、___________和___________，欲从中得到较纯的MnO ，最简便的方法是
2 2
___________，其原理是___________。
【答案】 MnO ＋e-＋H+=MnOOH 0.05g 加热浓缩、冷却结晶 碳粉
2
MnOOH 在空气中加热 碳粉转变为CO，MnOOH氧化为MnO
2 2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)该电池的正极发生还原反应，MnO 被还原生成MnOOH，电极方程式为MnO +H++e-=MnOOH，负极锌
2 2
被氧化生成Zn2+，电池总反应式为2MnO +Zn+2H+=2MnOOH+Zn2+，故答案为MnO +H++e-=MnOOH；
2 2
(2)电池工作5分钟，通过的电量Q＝0.5A×5min×60s/min＝150C，因此通过电子的物质的量n(e－)＝Q/F＝
150C/96500C/mol＝1.554×10－3mol，则理论消耗Zn的质量是m(Zn)＝1.554×10-3mol/2×65g/mol＝0.05g，故
答案为0.05。
(3)由于ZnCl 的溶解度受温度影响较大，而NH Cl的溶解度受温度影响较小，所以可采用加热浓缩、冷却
2 4
结晶的方法分离氯化锌和氯化铵混合物；故答案为：加热浓缩、冷却结晶；
(4)根据废电池糊状填充物中碳粉和MnO 及正极放电产生的MnOOH都不溶于水，可确定滤渣的主要成分；
2
碳粉在足量氧气中燃烧转变为CO，MnOOH在足量氧气中燃烧转变为MnO ，因此得到较纯的二氧化锰最
2 2
简便的方法是在足量空气或氧气中燃烧滤渣，故答案为：碳粉；MnOOH；在空气中加热；碳粉转变为
CO，MnOOH氧化为MnO 。
2 2提分作业
【练1】下列电池工作时能量转化形式与其它三个不同的是
A．锌锰碱性电池 B．硅太阳能电池
C．铅蓄电池 D．银锌纽扣电池
【答案】B
【详解】
A．锌锰碱性电池是将化学能转化为电能的装置；
B．硅太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置；
C．铅蓄电池是将化学能转化为电能的装置；
D．银锌纽扣电池是将化学能转化为电能的装置；
可见只有选项B中硅太阳能电池能量转化形式与其它选项不同，故合理选项是B。
【练2】碱性锌锰干电池的总反应为： 。下列关于该电池的说法
中正确的是
A．Zn为负极， 为正极 B．工作时电子由 经由外电路流向Zn
C．工作时OH-移向正极 D．电池放电过程中，溶液的酸碱性一定不变
【答案】A
【详解】
A．由碱性锌锰电池的总反应 可知，正极MnO 得电子被还原，
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负极是金属锌失电子被氧化，故A正确；
B．工作时外电路电子由负极流向正极，即电子由Zn经由外电路流向MnO ，故B错误；
2
C．电池工作时阴离子OH-向负极锌电极移动，故C错误；
D．碱性锌锰电池中的电解质为KOH，由碱性锌锰电池的总反应
可知，电池放电过程中，KOH物质的量不变，但反应消耗水，溶液OH-浓度增大，则碱性增强，故D错误；
答案为A。
【练3】下列有关化学电池装置的叙述中，不正确的是图Ⅰ碱性锌锰电池 图Ⅱ铅-硫酸蓄电池 图Ⅲ原电池 图Ⅳ银锌纽扣电池
A．图Ⅰ所示电池工作时，锌粉失电子
B．图Ⅱ所示电池放电过程中，电解质溶液中的 移向 极
C．图Ⅱ所示装置工作过程中，电解质溶液的质量增大
D．图Ⅳ所示电池中， 是氧化剂，电池工作过程中被还原为
【答案】C
【详解】
A．碱性锌锰电池中，锌作负极，失电子，发生氧化反应，故A正确；
B．原电池中，阳离子向正极移动，铅-硫酸蓄电池中PbO 极为正极，电解质溶液中的H+移向PbO 极，故
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B正确；
C．铜-铁-硫酸铜原电池中铁为负极，溶解，铜为正极，析出铜，电池反应为Fe+ Cu2+ =Fe2+ + Cu，工作过
程中，电解质溶液的质量减小，故C错误；
D．银锌纽扣电池中Ag O为正极，得电子，作氧化剂，电池工作过程中被还原为Ag，故D正确；
2
故选C。
【练4】银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源，其电极分别为Ag O和Zn，电解质溶液为KOH溶液，总
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反应式为Ag O+Zn+H O=2Ag+Zn(OH) ，下列说法中不正确的是
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A．工作时，正极上发生反应的物质是Ag O
2
B．负极发生的反应是Zn+2OH--2e-=Zn(OH)
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C．工作时，负极区溶液c(OH-)减小
D．溶液中OH-向正极移动，K+、H+向负极移动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
A．Ag O中Ag化合价降低，发生还原反应，在正极反应，故A正确；
2
B．Zn在负极上失电子，电解质溶液为KOH溶液，所以负极反应为Zn+2OH−−2e−=Zn(OH) ，故B正确；
2
C．负极发生反应Zn+2OH－-2e－=Zn(OH) ，消耗氢氧根离子，因此负极c(OH-)减小，故C正确；
2
D．原电池原理中，阳离子移向正极，阴离子移向负极，因此放电时，电解质溶液中OH－向负极移动，K＋、H＋向正极移动，故D错误；
故选D。
【练5】氢氧燃料电池可以使用在航天飞机上，其反应原理示意图如图。下列有关氢氧燃料电池的说法正
确的是
A．该电池工作时电能转化为化学能
B．该电池中电极a是正极
C．外电路中电子由电极b通过导线流向电极a
D．该电池的总反应：2H＋O= 2H O
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【答案】D
【解析】
【详解】
A．燃料电池是将化学能转化为电能，A项错误；
B．a极通入H 发生氧化反应，是电池的负极，B项错误；
2
C．外电路中电子由负极流向正极，即由电极a通过导线流向电极b，C项错误；
D．氢氧燃料电池酸性和碱性条件下生成物都是水，故该电池的总反应：2H＋O= 2H O，故D正确；
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故答案为D。
【练6】(1)如图为氢氧燃料电池的构造示意图，根据电子运动方向，可知氧气从________口通入(填“a”或
“b”)，X极为电池的______(填“正”或“负”)极。
(2)某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质，两极上发生的电极反应分别为
A极：2H＋2O2－－4e－=2H O
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B极：O＋4e－=2O2－
2则A极是电池的______极；电子从该极________(填“流入”或“流出”)。
(3)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Ag O和Zn，电解质溶液为
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KOH溶液，电极反应为：
Zn＋2OH－－2e－=ZnO＋HO
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Ag O＋HO＋2e－=2Ag＋2OH－
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总反应为Ag O＋Zn=ZnO＋2Ag
2
①Zn是_______极，Ag O发生________反应。
2
②电子由_____极流向_____极(填“Zn”或“Ag O”)，当电路通过1 mol电子时，负极消耗物质的质量是
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________g。
③在使用过程中，电解质溶液中KOH的物质的量_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 b 负 负 流出 负 还原 Zn Ag O
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32.5 不变
【解析】
【详解】
(1)氢氧燃料电池中，电子从负极向正极移动， X是负极；Y是正极，氧气得电子，氧气应通入正极。
(2)根据电极反应可知，A极发生氧化反应，应该是电池的负极，电子从该极流出。
(3)①根据电极反应可知Zn失电子被氧化而溶解，Ag O得电子被还原发生还原反应。
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②发生原电池反应时，电子由负极经外电路到正极，即电子从Zn极经外电路到Ag O极，当通过电路1
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mol时，负极消耗Zn的质量是32.5 g。
③根据电极反应式，电池中KOH只起到增强导电的作用，不参与反应，故电池使用过程中KOH的量不变。倒卖拉黑不更新，淘宝唯一免费更新店铺: 知二教育
