讲义06 二次电池精编讲义-2021年高考化学二轮专题精品讲义【电化学专题】

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讲义 06 二次电池

一、铅蓄电池

铅蓄电池可放电亦可充电，具双重功能。它是用橡胶或微孔塑料制成的长方形外壳，正极板上有一层棕褐色的 PbO2，负极板是

海绵状金属铅，两极均浸在浓度为 30%的稀硫酸溶液中，两极间用橡胶或微孔塑料隔开。它在放电过程中将化学能能转化为

电能，充电时，蓄电池属于电路组成中的用电器

铅蓄电池的工作原理为：Pb (s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq) 2PbSO4(s)＋2H2O(l)

放电电极反应：负极(Pb)： Pb (s)＋SO42—(aq)—2e—PbSO4(s) (氧化反应)

正极(PbO2)： PbO2(s)＋4H+＋SO42—(aq)＋2e PbSO4(s)＋2H2O(l) (还原反应)

充电反应是上述反应的逆过程，则电极反应：

阴极：PbSO4(s)＋2e—Pb(s)＋SO42—(aq) (还原反应)

阳极：PbSO4(s)＋2H2O(l)—2e—PbO2(s)＋4H+＋SO42—(aq) (氧化反应)

规律：①可充电电池有充电和放电两个过程，放电时是原电池反应，充电时是电解池反应

② 放电时的负极反应和充电时的阴极反应、放电时的正极反应和充电时的阳极反应在形式上互逆。将负(正)极反应式变方向

并将电子移向即得出阴(阳)极反应式

③ 放电总反应和充电总反应在形式上互逆(但不是可逆反应)

④ 二次电池充电时原负极必然要发生还原反应(生成原来消耗的物质)，即作阴极，连接外接电源的负极；同理，原正极连接

电源的正极，作阳极。简记为：负连负，正连正

二、锂电池

某电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池，其工作原理如图所示，且电解质为一种能传导 Li＋的高分子材料，隔膜只允许 Li＋通

过，电池反应式为 LixC6＋Li1－xCoO2C6＋LiCoO2

(1)放电时，电解质溶液中的 Li＋离子向极方向移动，两电极反应为：

负极，正极

(2)充电时的电极反应为：

阴极，阳极

三、高铁电池

高铁酸钾(K2FeO4)可作净水剂，也可用于制造高铁电池。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＋2K2FeO4＋8H2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，

(1)放电时，正极附近溶液的碱性，两电极反应为：负极，正极

(2)充电时的电极反应为：阴极，阳极

四、镍镉电池

已知镍镉电池的电解质溶液为 KOH 溶液，其充、放电按下式进行：Cd＋2NiOOH＋2H2O Cd(OH)2＋2Ni(OH)2。

(1)放电时，负极反应式为____________________________________，正极反应式为_______________________________________

(2)充电时，阴极反应式为____________________________________，阳极反应式为_______________________________________

(3)放电时，K＋向________极迁移，负极的溶液 pH 的变化为________

(4)充电时，镍镉电池的负极应与外接电源的________极相连

五、氢镍电池

用吸收 H2后的稀土储氢合金作为电池负极材料(用MH 表示)，NiO(OH)作为电池正极材料，KOH 溶液作为电解质溶液，可制

得高容量、长寿命的镍氢电池。电池充放电时的总反应为：NiO(OH)＋MH Ni(OH)2＋M

(1)放电时，负极反应式为____________________________________，正极反应式为_______________________________________

(2)充电时，阴极反应式为____________________________________，阳极反应式为_______________________________________

六、铁镍电池(爱迪生电池)

爱迪生蓄电池在放电时的总反应方程式为：Fe+NiO2+2H2O=Fe(OH)2+Ni(OH)2

(1)放电时，电解质溶液中的阴离子向极方向移动，两电极反应为：

负极，正极

(2)充电时的电极反应为：

阴极，阳极

【课后作业】

1、目前市场上的手提应急灯，主要是“无液干粉”铅酸蓄电池，其原理是将有腐蚀性的浓硫酸灌注到硅胶凝胶中去，使电解质溶

液

不易发生泄漏，大大改善了电池的性能，所用的原料仍然是铅——二氧化铅——硫酸。下列关于该铅酸蓄电池的说法正确的 (

)

A. 充电时电源的正极接蓄电池标“+”的一极 B. “无液干粉”铅酸蓄电池彻底改变了原来的铅酸蓄电池的反应原理

C. 放电时在铅酸蓄电池的负极发生还原反应 D. 充电时铅酸蓄电池上标有“-”的电极发生氧化反应

2、锂空气电池能够提供相当于普通锂离子电池 10 倍的能量，因此它是最有前途的电池技术之一。如图是锂空气电池放电和充

电时的工作示意图。下列说法正确的是(　　)

A．a极为原电池的正极 B．电池充电时，b极发生的反应为 O2＋2H2O＋4e－===4OH－

C．放电时，a极锂的化合价未发生变化 D．充电时，溶液中 Li＋由b极向 a极迁移

3、随着各地“限牌”政策的推出，电动汽车成为汽车族的“新宠”。某电动汽车使用的是钴酸锂(LiCoO2)电池，其工作原理如图

所示，且电解质为一种能传导 Li＋的高分子材料，隔膜只允许 Li＋通过，电池反应式为 LixC6＋Li1－xCoO2C6＋LiCoO2。

下列说法不正确的是(　　)

A．放电时，正极锂的化合价未发生改变 B．充电时 Li＋移动方向：右室→左室

C．放电时负极的电极反应式：LixC6－xe－===C6＋xLi＋ D．充电时阳极的电极反应式：Li1－xCoO2＋xLi＋＋xe－===LiCoO2

4、某充电宝锂离子电池的总反应为 xLi＋Li1－xMn2O4LiMn2O4，某手机镍氢电池总反应为 NiOOH＋MH M＋

Ni(OH)2(M 为储氢金属或合金)，有关上述两种电池的说法不正确的是(　　)

A．锂离子电池放电时，Li＋向正极迁移 B．镍氢电池放电时，正极的电极反应式：NiOOH＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－

C．如图表示用锂离子电池给镍氢电池充电 D．锂离子电池充电时，阴极的电极反应式：LiMn2O4－xe－===Li1－xMn2O4＋xLi＋

5、比亚迪双模电动汽车使用的是高铁电池，其总反应为 3Zn＋2K2FeO4＋8H2O 3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列说法正

确的是(　　)

A．放电时，若有6 mol 电子发生转移，则有 2 mol K2FeO4被氧化

B．放电时，正极反应为 FeO＋4H2O－3e－===Fe(OH)3＋5OH－

C．充电时，电池的负极与外接电源的负极相连

D．充电时，阴极附近溶液的 pH 变小

6、高铁电池是一种新型可充电电池，电解质溶液为 KOH 溶液，放电时的总反应式为 3Zn＋2K2FeO4＋8H2O==3Zn(OH)2＋

2Fe(OH)3＋4KOH 下列叙述正确的是( )

A．放电时，负极反应式为 3Zn 6e﹣－+6OH－═3Zn(OH)2 B．放电时，正极区溶液的 pH 减小

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