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發(fā)展中的化學電源 來自高中化學通 00:00 12:18

知識點總結

1.分類

一次電池

二次電池

燃料電池

2.一次電池（又稱干電池）

⑴酸性鋅錳干電池

①構造

負極：鋅桶

正極：石墨棒

電解質溶液：ZnCl₂、NH₄Cl

②原理

負極：Zn - 2e^- = Zn²⁺

正極：2NH₄⁺ + 2e^- = 2NH₃↑ + H₂↑

總反應：Zn + 2NH₄⁺  = Zn²⁺ + 2NH₃↑ + H₂↑

NH₄⁺ + H₂O ?NH₃·H₂O + H⁺

銨根離子水解成的氫離子會在正極處得到電子生成氫氣，會使干電池脹破，所以要加入二氧化錳，二氧化錳會把正極上產生的氫氣氧化成水，同時生成三氧化二錳。

MnO₂ + H₂ = Mn₂O₃ + H₂O

正極上產生的氨氣會被糊狀電解質中的鋅離子吸收，生成四氨合鋅離子

Zn²⁺ + 4NH₃ = Zn(NH₃)₄²⁺

電池總反應：Zn + 2MnO₂ + 2NH₄⁺ = Zn²⁺ + Mn₂O₃ + 2NH₃ + H₂O

⑵堿性鋅錳干電池

①構造

負極：鋅粉

正極：MnO2

電解質：KOH

②原理

負極：Zn - 2e^- + 2OH^- = Zn(OH)₂

正極：2MnO₂ + 2e^- + 2H₂O = 2MnOOH + 2OH^-

總反應：Zn + 2MnO₂ + 2H₂O = 2MnOOH + Zn(OH)₂

2.二次電池(又稱充電電池、蓄電池)

⑴構造

負極：Pb

正極：PbO₂

電解質溶液：稀硫酸

⑵原理

負極：Pb - 2e^- + SO₄^2- = PbSO₄

正極：PbO₂ + 2e^- + 4H⁺ + SO₄^2- = PbSO₄ + 2H₂O

放電反應：PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄ = 2PbSO₄ + 2H₂O

充電反應：2PbSO₄ + 2H₂O =電解= PbO₂ + Pb + 2H₂SO₄