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三点剖析
一、一次性电池和二次电池
1.一次性电池
一次性电池,是指不能进行充电循环使用的电池。常见的有:锌锰干电池、AgZn纽扣电池。一次性电池的电极反应式可据其电池反应来书写。如:锌锰电池发生反应如下:
负极(锌筒):ZnZn2++2e-(氧化反应)
正极(石墨):2+2e-2NH3↑+H2↑(还原反应)
总反应式为:Zn+2MnO2+2NH4Cl====2MnO(OH)+Zn(NH3)2Cl2。
2.二次电池
二次电池为可充电电池,它有放电和充电两个过程。二次电池的放电过程是发生原电池反应的过程,是作电源供电的过程;充电过程是在外加电源的作用下,发生逆向反应的过程。放电反应是自发的氧化还原反应,而充电过程是非自发的氧化还原反应。铅蓄电池放电时:
正极:PbO2+4H+++2e-PbSO4+2H2O(还原反应)
负极:Pb+====PbSO4+2e-(氧化反应)
二、燃料电池
燃料电池是据燃料燃烧这一剧烈的氧化还原反应设计而成。常见的燃料电池有氢燃料电池、甲烷燃料电池、甲醇燃料电池等。氢燃料电池工作时发生反应如下:
负极:2H2+4OH-4H2O+4e-(氧化反应)
正极:O2+2H2O+4e-4OH-(还原反应)
总反应:2H2+O2====2H2O
书写燃料电池的电极反应应注意以下几点:
(1)负极参加氧化反应的物质是可燃物。如H2、CO、CH4、CH3OH等。
(2)正极参加反应的物质是助燃物质,一般为O2。
(3)燃料电池中作电解质溶液的物质往往参加电极反应,应特别注意。
(4)灵活运用"正极反应式+负极反应式=电池反应(燃料的燃烧反应)"这一规律来书写电极反应式。
三、原电池的有关计算
原电池发生的反应,均为氧化还原反应。因此,原电池反应完全遵循有关氧化还原反应的规律。原电池负极所失去的电子,始终等于正极所得到的电子,这一规律是进行原电池有关计算的基础。所以在进行有关原电池计算时,应尝试运用"电子守恒"进行求解。
各个击破
【例1】 据报道,锌电池可能取代目前广泛使用的铅蓄电池,因为锌电池容量更大,而且没有铅污染。其电池反应为2Zn+O2====2ZnO,原料为锌粒、电解液和空气。则下列叙述正确的是 ( )
A.锌为正极,空气进入负极反应 B.负极反应为Zn====Zn2++2e-
C.正极发生氧化反应 D.电解液肯定不是强酸