【备课推荐】2017年秋高二化学人教版选修四同步学案：第4章 第2节 化学电源
文档属性
| 名称 | 【备课推荐】2017年秋高二化学人教版选修四同步学案：第4章 第2节 化学电源 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 217.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2017-09-07 12:34:54 | ||
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文档简介
第二节 化学电源
【学习目标】
1.知道化学电源的分类方法。
2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。
3.了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。
一 化学电池
【新知导学】
1．原电池的设计与判断
(1)依据Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑设计原电池，可选用________作负极，________作正极，用导线连接后，置于电解质溶液________中。
(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，也能构成原电池，其电极反应式：负极为______________________；正极为______________________。
(3)若(2)题中电极材料选铜和铁，则电极反应式：负极为________________________，正极为________________________________
，其电池总反应的离子方程式为________________________________。
以上三种电池并不能提供稳定的电流，为了能提供稳定的电流，人们根据原电池的原理，设计了多种多样的化学电池。
2．化学电池是将____________________的装置。其种类很多，常分为以下三类。请你举出生活中常见的电池，并将其分类填入下表。
种类
特点(分类依据)
实例
一次电池
普通锌锰电池、碱性锌锰电池
二次电池
铅蓄电池、镍氢电池
燃料电池
可通过__________________，连续使用
氢氧燃料电池、CH4燃料电池
【归纳总结】
化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源，分为一次电池、二次电池(充电电池)、燃料电池(连续电池)。使用后的废弃电池中含有汞、镉、铬、铅等大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。废弃电池要进行回收利用。
【活学活用】
1．下列说法错误的是( )
A．依据原电池的原理设计出了化学电源
B．原电池是化学电源的雏形
C．判断电池的正负极只需看其正负极材料的活泼性
D．氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的能量来源
2．下列说法中错误的是( )
A．化学电池是将化学能转变成电能的装置
B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等
C．化学电池供能稳定可靠，使用方便，易于维护
D．废旧电池可以随意丢弃
二 常见的化学电池
【新知导学】
1．一次电池
(1)碱性锌锰电池是一种常用的一次电池，其负极是________，正极是________，电解质溶液是________溶液。
已知该电池总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2，则
①负极反应式：____________________________________________，
②正极反应式：_____________________________________________________。
(2)锌银电池具有比能量大、电压稳定、储存时间长等特点。试根据总反应式Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag判断：
①负极是________，电极反应式为_______________________________________________；
②正极是Ag2O，电极反应式是____________________________________________。
2．二次电池
铅蓄电池是常见的二次电池，其负极是________，正极是________，电解质溶液是____________。已知铅蓄电池的放电反应和充电反应表示如下：
Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)
(1)请你分析并写出铅蓄电池放电时的电极反应式
负极：________________________________________________________________________；
正极：________________________________________________________________________。
(2)放电过程中，电解质溶液的pH变____，理由是__________________________。
3．燃料电池
(1)氢氧燃料电池用Pt作电极，不断充入燃料(H2)和氧化剂(O2)，分别在两极发生氧化反应和还原反应，电池总反应式是_______________________________________________________。
氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应
介质
负极反应式
正极反应式
酸性
中性
碱性
(2)燃料电池的燃料除氢气外，还有________、________、________、________、________等液体或气体。
【归纳总结】
1.常见化学电池的比较
(1)一次电池：活泼金属作负极，参与电极反应，放电完成后，不能再使用。
(2)二次电池：两电极都参与电极反应，可充电、放电，循环使用。
(3)燃料电池：两电极都不参与电极反应，不断充入的物质分别在两极发生反应，可连续使用。
2．书写化学电池中电极反应式注意的问题
(1)正确判断出化学电池的负极和正极，确定两极上分别发生的具体反应。
(2)确认电极得失电子后的产物是否能与电解质溶液发生反应，若能反应，则应写与电解质溶液反应后的电极反应式。
(3)在正极上，若是电解质溶液中的某种离子被还原，无论该离子是强电解质提供的，还是弱电解质提供的，一律写离子符号。
(4)书写二次电池的电极反应式时，要注意判断充电方向与放电方向。放电时的电极反应式倒过来即为充电时的电极反应式(注意电子的得失)。
【活学活用】
3．某储氢的碳纳米管二次电池的工作原理如图，该电池的电解质为6
mol·L－1的KOH溶液。下列说法正确的是( )
A．放电过程中，碳纳米管的质量一直保持恒重
B．放电时正极附近溶液的pH减小
C．充电时阳极反应为NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－
D．该二次电池的工作原理为H2＋2NiO(OH)2Ni(OH)2
4．以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法。
(1)酸性条件
总反应式：_______________________________________________；
正极反应式：_____________________________________________________；
负极反应式：______________________________________________________。
(2)碱性条件
总反应式：______________________________________________________；
正极反应式：______________________________________________________；
负极反应式：_____________________________________________________。
(3)固体电解质(高温下能传导O2－)
总反应式：_________________________________________________________；
正极反应式：__________________________________________________________；
负极反应式：_______________________________________________。
(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下
总反应式：__________________________________________________________；
正极反应式：___________________________________________________；
负极反应式：______________________________________________。
【学习小结】
【达标检测】
1．下列电池工作时，O2在正极放电的是( )
2．某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法不正确的是( )
A．Zn为电池的负极
B．正极反应式为2FeO＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度增大
D．电池工作时OH－向负极迁移
3．水溶液锂离子电池体系如图所示。下列叙述错误的是( )
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移
4．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是( )
A．放电时负极反应为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2
B．充电时阳极反应为Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O
C．放电时每转移3
mol电子，正极有1
mol
K2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
5．原电池是化学对人类的一项重大贡献。
(1)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：
①电池的负极是________(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为
________________________________________________________________________。
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650
℃下工作的燃料电池。请完成有关的电池反应式：
负极反应式：2CO＋2CO－4e－===4CO2；
正极反应式：
________________________________________________________________________；
总电池反应式：
________________________________________________________________________。
答案精析
一
新知导学
1．(1)铁片 铜片(或石墨) 稀硫酸 (2)Cu－2e－===Cu2＋ 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ (3)Fe－2e－===Fe2＋ 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
2．化学能转化成电能 放完电以后不能再使用 充电、放电可循环进行 不断充入燃料、氧化剂
活学活用
1．C [判断电池的正、负极不仅与电极材料有关，还与电解质溶液有关。]
2．D
二
新知导学
1．(1)Zn MnO2 KOH ①Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
②2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ (2)①Zn Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 ②Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
2．Pb PbO2 硫酸溶液 (1)Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)
PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)
(2)大 H2SO4不断被消耗，使c(H＋)减小，pH增大
3．(1)2H2＋O2===2H2O (从左到右，从上到下)2H2－4e－===4H＋ O2＋4H＋＋4e－===2H2O 2H2－4e－===4H＋ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)烃 肼 甲醇 氨 煤气
活学活用
3．D [利用图示可知放电时，储有氢气的碳纳米管中H2失电子发生氧化反应：H2－2e－＋2OH－===2H2O，放电过程中，碳纳米管的质量不断减少，A项错误；正极上NiO(OH)得电子发生还原反应：NiO(OH)＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－，放电时正极附近溶液的pH增大，B项错误；充电时阳极应发生氧化反应，C项错误；将正、负极的电极反应式相加可知电池工作原理为H2＋2NiO(OH)2Ni(OH)2，D项正确。]
4．(1)CH4＋2O2===CO2＋2H2O
2O2＋8H＋＋8e－===4H2O
CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋
(2)CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O
2O2＋4H2O＋8e－===8OH－
CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O
(3)CH4＋2O2===CO2＋2H2O
2O2＋8e－===4O2－
CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O
(4)CH4＋2O2===CO2＋2H2O
2O2＋4CO2＋8e－===4CO
CH4＋4CO－8e－===5CO2＋2H2O
达标检测 提升技能
1．B [A项，锌锰电池，Zn是负极，MnO2为正极，所以正极放电的物质是MnO2；B项，氢燃料电池中，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为原电池的正极；C项，铅蓄电池负极为Pb，正极为PbO2放电；D项，镍镉电池负极为Cd，正极为NiO(OH)放电。]
2．B [以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液的电池中，Zn为负极，发生反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，K2FeO4为正极，发生反应：FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－，放电过程中有OH－生成，则电解质溶液的浓度增大，OH－向负极迁移，故A、C、D正确，B错误。]
3．C [图示所给出的是原电池装置。A项，由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确；B项，电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确；C项，放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确；D项，放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极(a极)迁移，故正确。]
4．C [根据题给总反应式，高铁电池放电时必定是锌为负极失去电子，被氧化；高铁酸钾在正极得到电子，被还原。充电时，阳极上氢氧化铁被氧化成高铁酸钾。放电时正极附近生成OH－，碱性增强。]
5．(1)①a CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O ②减小
(2)O2＋2CO2＋4e－===2CO 2CO＋O2===2CO2
解析 (1)CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。由于电池工作过程中会消耗OH－，故一段时间后，电解质溶液的pH会减小。
(2)正极发生还原发应，故正极电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO，根据正极反应式＋负极反应式＝总电池反应，可推知总电池反应式应为2CO＋O2===2CO2。
【学习目标】
1.知道化学电源的分类方法。
2.熟悉几种常见化学电源的组成和工作原理。
3.了解化学电源广泛的应用及废旧电池对环境的危害，设想其处理方法。
一 化学电池
【新知导学】
1．原电池的设计与判断
(1)依据Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑设计原电池，可选用________作负极，________作正极，用导线连接后，置于电解质溶液________中。
(2)若电极材料选铜和石墨，电解质溶液选硫酸铁溶液，外加导线，也能构成原电池，其电极反应式：负极为______________________；正极为______________________。
(3)若(2)题中电极材料选铜和铁，则电极反应式：负极为________________________，正极为________________________________
，其电池总反应的离子方程式为________________________________。
以上三种电池并不能提供稳定的电流，为了能提供稳定的电流，人们根据原电池的原理，设计了多种多样的化学电池。
2．化学电池是将____________________的装置。其种类很多，常分为以下三类。请你举出生活中常见的电池，并将其分类填入下表。
种类
特点(分类依据)
实例
一次电池
普通锌锰电池、碱性锌锰电池
二次电池
铅蓄电池、镍氢电池
燃料电池
可通过__________________，连续使用
氢氧燃料电池、CH4燃料电池
【归纳总结】
化学电池是一类应用范围广、实用性强的电源，分为一次电池、二次电池(充电电池)、燃料电池(连续电池)。使用后的废弃电池中含有汞、镉、铬、铅等大量的重金属和酸碱等有害物质，随处丢弃会给土壤、水源等造成严重的污染。废弃电池要进行回收利用。
【活学活用】
1．下列说法错误的是( )
A．依据原电池的原理设计出了化学电源
B．原电池是化学电源的雏形
C．判断电池的正负极只需看其正负极材料的活泼性
D．氧化还原反应所释放的化学能，是化学电源的能量来源
2．下列说法中错误的是( )
A．化学电池是将化学能转变成电能的装置
B．化学电池的种类包括一次电池、二次电池和燃料电池等
C．化学电池供能稳定可靠，使用方便，易于维护
D．废旧电池可以随意丢弃
二 常见的化学电池
【新知导学】
1．一次电池
(1)碱性锌锰电池是一种常用的一次电池，其负极是________，正极是________，电解质溶液是________溶液。
已知该电池总反应式：Zn＋2MnO2＋2H2O===2MnOOH＋Zn(OH)2，则
①负极反应式：____________________________________________，
②正极反应式：_____________________________________________________。
(2)锌银电池具有比能量大、电压稳定、储存时间长等特点。试根据总反应式Zn＋Ag2O＋H2O===Zn(OH)2＋2Ag判断：
①负极是________，电极反应式为_______________________________________________；
②正极是Ag2O，电极反应式是____________________________________________。
2．二次电池
铅蓄电池是常见的二次电池，其负极是________，正极是________，电解质溶液是____________。已知铅蓄电池的放电反应和充电反应表示如下：
Pb(s)＋PbO2(s)＋2H2SO4(aq)2PbSO4(s)＋2H2O(l)
(1)请你分析并写出铅蓄电池放电时的电极反应式
负极：________________________________________________________________________；
正极：________________________________________________________________________。
(2)放电过程中，电解质溶液的pH变____，理由是__________________________。
3．燃料电池
(1)氢氧燃料电池用Pt作电极，不断充入燃料(H2)和氧化剂(O2)，分别在两极发生氧化反应和还原反应，电池总反应式是_______________________________________________________。
氢氧燃料电池在不同介质中的电极反应
介质
负极反应式
正极反应式
酸性
中性
碱性
(2)燃料电池的燃料除氢气外，还有________、________、________、________、________等液体或气体。
【归纳总结】
1.常见化学电池的比较
(1)一次电池：活泼金属作负极，参与电极反应，放电完成后，不能再使用。
(2)二次电池：两电极都参与电极反应，可充电、放电，循环使用。
(3)燃料电池：两电极都不参与电极反应，不断充入的物质分别在两极发生反应，可连续使用。
2．书写化学电池中电极反应式注意的问题
(1)正确判断出化学电池的负极和正极，确定两极上分别发生的具体反应。
(2)确认电极得失电子后的产物是否能与电解质溶液发生反应，若能反应，则应写与电解质溶液反应后的电极反应式。
(3)在正极上，若是电解质溶液中的某种离子被还原，无论该离子是强电解质提供的，还是弱电解质提供的，一律写离子符号。
(4)书写二次电池的电极反应式时，要注意判断充电方向与放电方向。放电时的电极反应式倒过来即为充电时的电极反应式(注意电子的得失)。
【活学活用】
3．某储氢的碳纳米管二次电池的工作原理如图，该电池的电解质为6
mol·L－1的KOH溶液。下列说法正确的是( )
A．放电过程中，碳纳米管的质量一直保持恒重
B．放电时正极附近溶液的pH减小
C．充电时阳极反应为NiO(OH)＋H2O＋e－===Ni(OH)2＋OH－
D．该二次电池的工作原理为H2＋2NiO(OH)2Ni(OH)2
4．以甲烷燃料电池为例来分析在不同的环境下电极反应式的书写方法。
(1)酸性条件
总反应式：_______________________________________________；
正极反应式：_____________________________________________________；
负极反应式：______________________________________________________。
(2)碱性条件
总反应式：______________________________________________________；
正极反应式：______________________________________________________；
负极反应式：_____________________________________________________。
(3)固体电解质(高温下能传导O2－)
总反应式：_________________________________________________________；
正极反应式：__________________________________________________________；
负极反应式：_______________________________________________。
(4)熔融碳酸盐(如熔融K2CO3)环境下
总反应式：__________________________________________________________；
正极反应式：___________________________________________________；
负极反应式：______________________________________________。
【学习小结】
【达标检测】
1．下列电池工作时，O2在正极放电的是( )
2．某电池以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液。下列说法不正确的是( )
A．Zn为电池的负极
B．正极反应式为2FeO＋10H＋＋6e－===Fe2O3＋5H2O
C．该电池放电过程中电解质溶液浓度增大
D．电池工作时OH－向负极迁移
3．水溶液锂离子电池体系如图所示。下列叙述错误的是( )
A．a为电池的正极
B．电池充电反应为LiMn2O4===Li1－xMn2O4＋xLi
C．放电时，a极锂的化合价发生变化
D．放电时，溶液中Li＋从b向a迁移
4．高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为3Zn＋2K2FeO4＋8H2O3Zn(OH)2＋2Fe(OH)3＋4KOH，下列叙述不正确的是( )
A．放电时负极反应为Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2
B．充电时阳极反应为Fe(OH)3－3e－＋5OH－===FeO＋4H2O
C．放电时每转移3
mol电子，正极有1
mol
K2FeO4被氧化
D．放电时正极附近溶液的碱性增强
5．原电池是化学对人类的一项重大贡献。
(1)如图是甲烷燃料电池原理示意图，回答下列问题：
①电池的负极是________(填“a”或“b”)电极，该极的电极反应式为
________________________________________________________________________。
②电池工作一段时间后电解质溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视。可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，制得在650
℃下工作的燃料电池。请完成有关的电池反应式：
负极反应式：2CO＋2CO－4e－===4CO2；
正极反应式：
________________________________________________________________________；
总电池反应式：
________________________________________________________________________。
答案精析
一
新知导学
1．(1)铁片 铜片(或石墨) 稀硫酸 (2)Cu－2e－===Cu2＋ 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ (3)Fe－2e－===Fe2＋ 2Fe3＋＋2e－===2Fe2＋ Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋
2．化学能转化成电能 放完电以后不能再使用 充电、放电可循环进行 不断充入燃料、氧化剂
活学活用
1．C [判断电池的正、负极不仅与电极材料有关，还与电解质溶液有关。]
2．D
二
新知导学
1．(1)Zn MnO2 KOH ①Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2
②2MnO2＋2H2O＋2e－===2MnOOH＋2OH－ (2)①Zn Zn＋2OH－－2e－===Zn(OH)2 ②Ag2O＋H2O＋2e－===2Ag＋2OH－
2．Pb PbO2 硫酸溶液 (1)Pb(s)＋SO(aq)－2e－===PbSO4(s)
PbO2(s)＋4H＋(aq)＋SO(aq)＋2e－===PbSO4(s)＋2H2O(l)
(2)大 H2SO4不断被消耗，使c(H＋)减小，pH增大
3．(1)2H2＋O2===2H2O (从左到右，从上到下)2H2－4e－===4H＋ O2＋4H＋＋4e－===2H2O 2H2－4e－===4H＋ O2＋2H2O＋4e－===4OH－ 2H2－4e－＋4OH－===4H2O O2＋2H2O＋4e－===4OH－ (2)烃 肼 甲醇 氨 煤气
活学活用
3．D [利用图示可知放电时，储有氢气的碳纳米管中H2失电子发生氧化反应：H2－2e－＋2OH－===2H2O，放电过程中，碳纳米管的质量不断减少，A项错误；正极上NiO(OH)得电子发生还原反应：NiO(OH)＋e－＋H2O===Ni(OH)2＋OH－，放电时正极附近溶液的pH增大，B项错误；充电时阳极应发生氧化反应，C项错误；将正、负极的电极反应式相加可知电池工作原理为H2＋2NiO(OH)2Ni(OH)2，D项正确。]
4．(1)CH4＋2O2===CO2＋2H2O
2O2＋8H＋＋8e－===4H2O
CH4－8e－＋2H2O===CO2＋8H＋
(2)CH4＋2O2＋2OH－===CO＋3H2O
2O2＋4H2O＋8e－===8OH－
CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O
(3)CH4＋2O2===CO2＋2H2O
2O2＋8e－===4O2－
CH4＋4O2－－8e－===CO2＋2H2O
(4)CH4＋2O2===CO2＋2H2O
2O2＋4CO2＋8e－===4CO
CH4＋4CO－8e－===5CO2＋2H2O
达标检测 提升技能
1．B [A项，锌锰电池，Zn是负极，MnO2为正极，所以正极放电的物质是MnO2；B项，氢燃料电池中，通入氢气的一极为电源的负极，发生氧化反应，通入氧气的一极为原电池的正极；C项，铅蓄电池负极为Pb，正极为PbO2放电；D项，镍镉电池负极为Cd，正极为NiO(OH)放电。]
2．B [以K2FeO4和Zn为电极材料，KOH溶液为电解质溶液的电池中，Zn为负极，发生反应：Zn－2e－＋2OH－===Zn(OH)2，K2FeO4为正极，发生反应：FeO＋4H2O＋3e－===Fe(OH)3＋5OH－，放电过程中有OH－生成，则电解质溶液的浓度增大，OH－向负极迁移，故A、C、D正确，B错误。]
3．C [图示所给出的是原电池装置。A项，由图示分析，金属锂易失电子，由原电池原理可知，含有锂的一端为原电池的负极，即b为负极，a为正极，故正确；B项，电池充电时为电解池，反应式为原电池反应的逆反应，故正确；C项，放电时，a极为原电池的正极，发生还原反应的是Mn元素，锂元素的化合价没有变化，故不正确；D项，放电时为原电池，锂离子为阳离子，应向正极(a极)迁移，故正确。]
4．C [根据题给总反应式，高铁电池放电时必定是锌为负极失去电子，被氧化；高铁酸钾在正极得到电子，被还原。充电时，阳极上氢氧化铁被氧化成高铁酸钾。放电时正极附近生成OH－，碱性增强。]
5．(1)①a CH4＋10OH－－8e－===CO＋7H2O ②减小
(2)O2＋2CO2＋4e－===2CO 2CO＋O2===2CO2
解析 (1)CH4在反应时失去电子，故a电极是电池的负极。由于电池工作过程中会消耗OH－，故一段时间后，电解质溶液的pH会减小。
(2)正极发生还原发应，故正极电极反应式为O2＋2CO2＋4e－===2CO，根据正极反应式＋负极反应式＝总电池反应，可推知总电池反应式应为2CO＋O2===2CO2。