化学电源的工作原理与设计还有2014年电化学高考题赏析
化学电源的工作原理与设计
河北省宣化县第一中学 栾春武 邮编 075131
栾春武:中学高级教师,张家口市中级职称评委会委员。河北省化学学会会员。市骨干教师、市优秀班主任、模范教师、优秀共产党员、劳动模范、县十佳班主任。
一、根据电极材料是否参与反应将化学电源分为三类:
1.锌锰干电池(一次电池)
该类电池仅有一极电极材料参与反应,往往是金属作为负极材料参与反应失去电子,正极则是介质(电解质溶液)中的粒子得电子,如:
(1)普通锌锰干电池的反应原理:
Zn + 2MnO2 + 2NH4Cl = Mn2O3 + ZnCl2 + 2NH3↑+ H2O
负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+
正极(MnO2和C):2MnO2 + 2NH4+ + 2e-= Mn2O3 + 2NH3↑+ H2O
表示方法:(-)Zn│NH4Cl+ZnCl2│MnO2,C(+)
(2)碱性锌锰电池的反应原理:
Zn + 2MnO2+ 2H2O = 2MnOOH + Zn(OH)2
负极(Zn): Zn + 2OH-- 2e-= Zn(OH)2
正极(MnO2):2MnO2 + 2H2O + 2e-= 2MnOOH + 2OH-
表示方法:(-) Zn│KOH│MnO2 (+)
(3)锌银电池(纽扣电池)的反应原理
Zn + Ag2O + H2O = Zn(OH)2 + 2Ag
负极(Zn):Zn + 2OH-- 2e-= Zn(OH)2