《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

铅酸蓄电池是最常见的二次电池，总反应：$Pb + PbO_2 + 2H_2SO_4 \underset{充电}{\overset{放电}{\rightleftharpoons}} 2PbSO_4 + 2H_2O$。
(1) 放电时：
负极反应式：______________________________;
正极反应式：______________________________;
放电时，当外电路上有$2\ mol\ e^-$通过时，溶液中消耗$H_2SO_4$____$mol$。
(2) 充电时：
阴极反应式：______________________________;
阳极反应式：______________________________;
充电一段时间电解质溶液的$pH$____（填“增大”“减小”或“不变”）。
提醒 充电时电极的连接，负接负作阴极，正接正作阳极。

答案：
(1)$Pb + SO_{4}^{2 - } - 2e^{-} = PbSO_{4}$ $PbO_{2} + 4H^{+} + SO_{4}^{2 - } + 2e^{-} = PbSO_{4} + 2H_{2}O$
(2)$PbSO_{4} + 2e^{-} = Pb + SO_{4}^{2 - }$ $PbSO_{4} + 2H_{2}O - 2e^{-} = PbO_{2} + 4H^{+} + SO_{4}^{2 - }$ 减小

3. 燃料电池
(1) 氢氧燃料电池是目前最成熟的燃料电池，常见的燃料除$H_2$外，还有$CO$、水煤气（$CO$和$H_2$）、烃类（如$CH_4$）、醇类（如$CH_3OH$）、醚类（如$CH_3OCH_3$）、氨（$NH_3$）、肼（$H_2N - NH_2$）等。
如无特别提示，燃料电池反应原理类似于燃料的燃烧。
(2) 燃料电池的电解质常有四种类型：酸性条件、碱性条件、固体电解质（可传导$O^{2 - }$）、熔融碳酸盐，不同电解质会对总反应式、电极反应式有影响。
(3)
以甲醇为燃料，写出下列介质中的电极反应式。
①酸性溶液（或含质子交换膜）
正极：______________________________;
负极：______________________________;
②碱性溶液
正极：______________________________;
负极：______________________________;
③固体氧化物（其中$O^{2 - }$可以在固体介质中自由移动）
正极：______________________________;
负极：______________________________;
④熔融碳酸盐（$CO_3^{2 - }$）
正极（通入$CO_2$）：____________________________;
负极：______________________________;

答案： ①$O_{2} + 4e^{-} + 4H^{+} = 2H_{2}O$ $CH_{3}OH - 6e^{-} + H_{2}O = CO_{2} + 6H^{+}$ ②$O_{2} + 4e^{-} + 2H_{2}O = 4OH^{-}$ $CH_{3}OH - 6e^{-} + 8OH^{-} = CO_{3}^{2 - } + 6H_{2}O$ ③$O_{2} + 4e^{-} = 2O^{2 - }$ $CH_{3}OH - 6e^{-} + 3O^{2 - } = CO_{2} + 2H_{2}O$ ④$O_{2} + 4e^{-} + 2CO_{2} = 2CO_{3}^{2 - }$ $CH_{3}OH - 6e^{-} + 3CO_{3}^{2 - } = 4CO_{2} + 2H_{2}O$

易错辨析
1. 干电池根据电池内的电解质分为酸性电池和碱性电池 ( )
2. 手机、电脑中使用的锂离子电池属于一次电池 ( )
3. 镍镉电池不能随意丢弃的主要原因是镍、镉的资源有限，价格昂贵 ( )
4. 铅酸蓄电池放电时，正极与负极质量均增加 ( )
5. 二次电池充电时，阴极连接电源的负极，发生还原反应 ( )
6. 铅酸蓄电池放电时的负极和充电时的阳极均发生还原反应 ( )
7. 燃料电池工作时燃料在电池中燃烧，然后热能转化为电能 ( )
8. 在原电池中，正极本身一定不参与电极反应，负极本身一定发生氧化反应 ( )

答案： √
@@×
@@×
@@√
@@√
@@×
@@×
@@×