高中化学知识点：燃料电池

燃料电池：

燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转化成电能的化学电池。
(1)氧氧燃料电池以氢气为燃料(作负极)，以氧气为氧化剂(作正极)，可用酸性电解质(如稀H2SO4)，也可用碱性电解质(如KOH)。
①若电解质是酸性的，在电极反应式中不能出现OH^-。
负极：
正极：
总反应式：
②若电解质是碱性的，在电极反应式中不能出现H⁺。
负极：
正极：
总反应式：
(2)甲烷一氧气燃料电池
若将金属铂片插入KOH溶液中作电极，在两极上分别通入甲烷和氧气。
负极：
正极：
总反应式：

新型化学电源的考查及解题指导：

近几年高考试题中出现的新型电池，有“氢镍电池”“高铁电池”“锌一锰碱性电池”、我国首创的“海洋电池”“燃料电池”(如新型细菌燃料电池、CO燃料电池)、“锂离子电池”“银锌电池～纽扣电池”等。这些电池一般具有高能环保、经久耐用、电压稳定、比能量 (单位质量释放的能量)高等特点。取材于这些知识点的试题，由于题材广、信息新、陌生度大，所以，大多数考生认为这类试题难度大，而难在何处又十分迷茫。实际上这些题目主要考查的是学生对信息的迁移应用能力。具体有以下几个考查角度：
1．新型电池“放电”时正、负极的判断

2．新型电池“放电”时，电极反应式的书写首先根据电池反应分析物质得失电子情况，然后再考虑电极反应生成的物质是否跟电解质溶液巾的离子发生反应；对于较复杂的电极反应，可以利用总反幢方程式减去较简单一极的电极反应式，从而得到较复杂一极的电极反应式。
3．新型电池“充电”时阴、阳极的判断首先明确原电池放电时的正、负极，再根据充电时，阳极接正极、阴极接负极的原理进行分析。
4．新型电池充、放电时，电解质溶液中离子移动方向的判断首先分清电池是放电还是充电；再判断正、负极或阴、阳极，进而可确定离子的移动方向。

相关高中化学知识点：二次电池

二次电池：

(1)蓄电池：蓄电池是可以反复使用、放电后可以充电使活性物质复原、以便再重新放电的电池，也称二次电池。其广泛用于汽车、发电站、火箭等部门。由所用电解质的酸碱性质不同分为酸性蓄电池和碱性蓄电池。
①酸性铅蓄电池铅蓄电池由一组充满海绵状金属铅的铅锑合金格板做负极，由另一组充满二氧化铝的铅锑合金格板做正极，两组格板相间浸泡在电解质稀硫酸中，放电时，电极反应为：
负极：Pb＋SO₄^2－＝PbSO₄＋2e^- 正极：PbO₂＋SO₄^2－十4H^＋＋2e^-＝PbSO₄＋2H₂O
总反应：Pb＋PbO₂＋2H₂SO₄＝2PbSO₄十2H₂O
放电后，正负极板上都沉积有一层PbSO₄，放电到一定程度之后又必须进行充电，充电时用一个电压略高于蓄电池电压的直流电源与蓄电池相接，将负极上的PbSO₄还原成Pb，而将正极上的PbSO₄氧化成PbO₂，
充电时发生放电时的逆反应：阴极：PbSO₄＋2e^-＝Pb＋SO₄^2－阳极：PbSO₄＋2H₂O＝PbO₂＋SO₄^2－＋4H^＋＋2e^- 总反应：2PbSO₄＋2H₂O＝Pb＋PbO₂＋H₂SO₄
②碱性蓄电池日常生活中用的充电电池就属于这类。它的体积、电压都和干电池差不多，携带方便，使用寿命比铅蓄电池长得多，使用信当可以反复充放电上千次，但价格比较贵。商品电池中有镍－镉（Ni－Cd）和镍一铁（Ni－Fe）两类，它们的电池反应是：
Cd＋2NiO(OH)＋2H₂O2Ni(OH)₂＋Cd(OH)₂
Fe＋2NaO(OH)＋2H₂O2Ni(OH)₂＋Fe(OH)₂
反应是在碱性条件下进行的，所以叫碱性蓄电池。
(2)银锌蓄电池 银锌电池是一种高能电池，它质量轻、体积小，是人造卫星、宇宙火箭、空间电视转播站等的电源。目前，有一种类似干电池的充电电池，它实际是一种银锌蓄电池，电解液为KOH溶液。 常见的钮扣电池也是银锌电池，它用不锈钢制成一个由正极壳和负极盖组成的小圆盒，盒内靠正极盒一端充由Ag₂O和少量石墨组成的正极活性材料，负极盖一端填充锌汞合金作负极活性材料，电解质溶液为KOH浓溶液，溶液两边用羧甲基纤维素作隔膜，将电极与电解质溶液隔开。
负极：Zn＋2OH^-－2e^-＝Zn(OH)₂
正极：Ag₂O＋H₂O＋2e^-＝2Ag＋2OH^-?
银锌电池跟铅蓄电池一样，在使用一段时间后就要充电，充电过程表示如下：
阳极：2Ag＋2OH^-－2e^-＝Ag₂O＋H₂O
阴极：Zn(OH)₂＋2e^-＝Zn＋2OH^-?
总反应式：Zn＋Ag₂O＋H₂OZn(OH)₂＋2Ag
一粒钮扣电池的电压达1.59V，安装在电子表里可使用两年之久。

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