非氧化还原反应设计成原电池的一种方法

非氧化还原反应设计成原电池的一种方法
非氧化还原反应设计成原电池的一种方法

氧化还原反应

氧化还原反应 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

一、氧化还原反应 1.氧化与还原 氧化本来是指物质与氧化合,还原是指从氧化物中去掉氧恢复到未被氧化前的状态的反应。 任何一个氧化还原反应都可看作是两个半反应之和。例如,铜的氧化反应可以看成是下面两个半反应的结果: Cu(s)-2e- =Cu2+ O(g)+2e- =O2- 1 2 2 2. 氧化还原电对 我们把一个还原型物种(电子给体)和一个氧化型物种(电子受体)称为氧化还原电对: 氧化型+ ze还原型 在书写半反应时,要把电对的氧化型物种写在左边,还原型物种写在右边。 3. 元素的氧化数 指某元素一个原子的荷电数,这种荷电数是假设把每个化学键中的电子指定给电负性更大的原子而求得。 确定氧化数的一般原则是: a.任何形态的单质中元素的氧化数等于零。 b. 多原子分子中,所有元素的氧化数之和等于零。 c. 单原子离子的氧化数等于它所带的电荷数。多原子离子中所有元素的氧化数之和等于该离子所带的电荷数。

d. 在共价化合物中,可按照元素电负性的大小,把共用电子对归属于电负性较大的那个原子,然后再由各原子的电荷数确定它们的氧化数。 e. 氢在化合物中的氧化数一般为+1,但在金属氢化物中,氢的氧化数为-1。氧在化合物中的氧化数一般为-2,但在过氧化物为-1, 在超氧化物中为-1/2。 f. 氟在化合物中的氧化数皆为-1 。 注意:HOF SeOF CrO OsO 氧化还原反应——氧化还原方程式的配平 4. 氧化还原方程式的配平 以高锰酸钾和氯化钠在硫酸溶液中的反应为例,说明用氧化数法配平氧化还原反应方程式的具体步骤。 a.根据实验确定反应物和产物的化学式: KMnO4+ NaCl + H2SO4 →Cl2 +MnSO4+K2SO4+Na2SO4 + H2O 氧化还原反应——氧化还原方程式的配平 b.找出氧化数升高及降低的元素。锰的氧化数降低5;氯的氧化数升高1,氯气以双原子分子的形式存在,NaCl的化学计量数至少应为2; 氧化数降低5 KMnO4+NaCl+H2SO4→Cl2+MnSO4+K2SO4+Na2SO4 +H2O 氧化数升高2 氧化还原反应——氧化还原方程式的配平

原电池和电解池知识点汇总

@原电池和电解池知识点汇总 第一节原电池 1.原电池的形成条件 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应 角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递 给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个: ( 1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 ①活泼性不同的金属一特铜原电池,镑作负极,铜作正极; ②金属和非金属(非金属必须能导电)一钵锤干电池,钵作负极,石 墨作正极; ③金属与化合物一铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; ④惰性电极一氢氧燃料电池,电极均为销。 (2)两电极必须与电解质溶液接触。 电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 ( 3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 2.原电池正负极判断 负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 3.电极反应方程式的书写 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳 离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲:皖燃料 电池中,电解液为KOH,负极甲:皖失8 个电子生成CO2和HiO,但 CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。

正极:①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离子得电子。例:铮铜原电池中,电解液为 HC I,正极H+得电子生成凡。②当负极材料不能与电解液反应时,溶解在 电解液中的02得电‘子。如果电解 液呈酸性, 0 2 + 4-e 特殊情况: +4H+=2H20;如果电解液呈中性或碱性,02+4-e +2H20=40H-。 ① Mg - Al - NaO凡创作ih才放 负极:Al - 3-e +40W=A I02+2H,O; i:E极:2比0 + 2e= l-h↑+20 H- ②Cu-Al-HN03,C u作负极 注意:Fe作负极时,氧化产物是Fe2 '1tii不可能起;Fe,.l ;肌(N2H4)和NH J的电池反应产物是H20和N,. 无论是总反应,还是电极反应,者H5必须满足电子守恒、电荷守恒、质盘守恒。 pH 变化规律 电极周围:消耗OH-(H+),则电极周围溶液的pH 减小(增大);反 应生成OH-(H寸,则电极周围溶液的pH 增大(减小)。

高二化学原电池知识点总结

原电池知识点归纳小结 一、原电池 1、原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移 不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电 路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极 之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生 有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还 原反应分别在两个电极上进行。 ?原电池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。(2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池, 但原电池不一定都能做化学电池。 (4)形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 ?电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极;d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。 ?电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 ?原电池正负极判断:负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 2、电极反应方程式的书写 正确书写电极反应式 (1)列出正、负电极上的反应物质,在等式的两边分别写出反应物和生成物。 (2)标明电子的得失。(3)使质量守恒。 电极反应式书写时注意: ①负极反应生成物的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存,则该电解质溶液中的阴离子应该写入负极反应式; ②若正极上的反应物质是O2,且电解质溶液为中性或碱性,则H2O必须写入正极反应式,且生成物为OH-;若电解液为酸性,则H+必须写入反应式中,生成物为H2O。 ③电极反应式的书写必须遵循离子方程式的书写要求。 (4)正负极反应式相加得到电池反应的总的化学方程式。若能写出总反应式,可以减去较易写出的电极反应式,从而写出较难书写的电极方程式。注意相加减时电子得失数目要相等。 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。

最新高中化学原电池和电解池知识点总结

最新高中化学原电池和电解池知识点总结最新高中化学原电池和电解池知识点总结 一原电池; 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个:

(1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。原电池正负极判断: 负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。

实验七--氧化还原反应与电化学

实验七 氧化还原反应与电化学 一.实验目的 1. 了解测定电极电势的原理及方法 2. 掌握用酸度计测定原电池电动势的方法 3. 了解原电池、电解池的装置及作用原理 二.实验原理 1.电极电势的测定 E (Zn 2+/Zn)电极电位的测定 (-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3)??KCl(饱和)?Hg 2Cl 2,Hg (Pt) (+) 测测甘汞E E E E E E E E -=-=-=-=+++-+V 2415.0)/Zn Zn () /Zn Zn (V 2415.0)/Zn Zn ()(222 ()()() ++++ =22O 2Zn lg 216059.0Zn Zn Zn Zn c E E 理论 2.浓度对电极电势的影响 对于任意一个电极反应 氧化型物质 + z e - 还原型物质 )()(lg 05916.0)O/R ()O/R (还原态氧化态c c z E E += c (氧化态)增大或c (还原态)减小,E (O/R)变大;c (氧化态) 减小或c (还原态)增大,E (O/R) 减小。对比下面三个原电池 (1)(-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3) ║ CuSO 4(0.10mol·dm -3)?Cu (+) (2)(-) Zn ?ZnSO 4(0.10mol·dm -3) ║ [Cu(NH 3)4]2+, NH 3·H 2O ?Cu (+) (3)(-) Zn ?[Zn(NH 3)4]2+, NH 3·H 2O ║ CuSO 4(0.10mol·dm -3)?Cu (+) 电池(2)中正极的氧化态生成配离子使c (氧化态)变小,则正极的电极电势变小;(3)中负极的氧化态生成配离子使c (氧化态)变小,则负极的电极电势变小,故电动势 E 3 >E 1 >E 2。 3.酸度对电极电势的影响 含氧酸盐的氧化性随介质溶液的酸度的增加而增强,如 O H 7Cr 2 e 6H 14O Cr 23272+=+++-+- ) Cr ()H ()O Cr (lg 605916.0)/Cr O Cr ()/Cr O Cr (321427232723272++-+-+-?+=c c c E E

氧化还原反应知识题及答案解析

氧化还原反应习题及答案 一、判断题: 1.已知MX 是难溶盐,可推知E( M2+ / MX ) < E( M2+ / M+ ) 。() 2.在实验室中MnO2 (s) 仅与浓HCl 加热才能反应制取氯气,这是因为浓HCl仅使 E ( MnO2 / Mn2+ ) 增大。 ...................................................................................... () E ( Cl2 / Cl- ) < E( Cl2 / AgCl ) 。...............................................................................() 3. 以原电池的E来计算相应氧化还原反应的标准平衡常数,由此可以推论出,氧化还原反应的K是各物种浓度为1.0 mol·L-1或p= p时的反应商。.............................................................................................................................................. () 4. 理论上所有氧化还原反应都能借助一定装置组成原电池;相应的电池反应也必定是氧化还原反应。................................................................. () 5. 已知K ( AgCl ) =1.8 ? 10-10,当c (Ag+ ) = 1.8 ? 10-1 0 mol·L-1时,E (Ag+ /Ag ) = E(AgCl / Ag ) 。.................................................................................................................() 6. E( Cr 2O72- / Cr3+ ) < E( Cl2 / Cl- ),但是,K2Cr2O7与浓度较大的HCl (aq) 可以反应生成Cl2。这是由于c (HCl) 增大,使E (Cr2O72-/Cr3+ ) 增大, 同时又使E(Cl2/Cl-)减,从而使E(Cr2O72-/Cr3+)> (Cl2/Cl- )。..................................................................................( ) 7. 电极电势越小的电对的还原型,其还原性越强,是更强的还原剂。.............. () 8. 电池(-) Pb ∣ PbSO 4 (s) ∣ SO42- (aq) Pb2+ (aq) ∣ Pb (+) 的E > 0 ,这是一个浓差电池。...................................................................................................................................... (¨) 9. 下列两个原电池在298K 时均能放电: (1) (-) Pt ∣ Fe2+ ( c 1 ) ,Fe3+ ( c2 ) Cr2O72- ( c3 ) ,H+ ( 1.0 mol?L-1 ) , Cr3+ ( c4 ) Pt (+) (2) (-) Pt ∣ S 2O32- ( c5 ),S4O62- ( c6 ) Fe3+ ( c2 ),Fe2+( c1 ) Pt (+) 二、选择题:

第八章-氧化还原反应与氧化还原滴定习题及答案

第八章 氧化还原反应与氧化还原滴定习题 1.是非判断题 1-1氧化数在数值上就是元素的化合价。 1-2 Na 2S ,Na 2S 2O 3,Na 2SO 4和NaS 4O 6中,硫离子的氧化数分别为-2,2,4,6和+5/2 。 1-3 NH 4+中,氮原子的氧化数为-3,其共价数为4。 1-4氧化数发生改变的物质不是还原剂就是氧化剂。 1-5任何一个氧化还原反应都可以组成一个原电池。 1-6两根银丝分别插入盛有 mol ·L -1和 1 mol ·L -1 AgNO 3溶液的烧杯中,且用盐桥将两只烧杯中的溶液连接起来,便可组成一个原电池。 1-7在设计原电池时,θ?值大的电对应是正极,而θ?值小的电对应为负极。 ! 1-8原电池中盐桥的作用是盐桥中的电解质中和两个半电池中过剩的电荷。 1-9半反应NO 3- + H + + e ?NO + H 2O 配平后,氧化态中各物质的系数依次为1,4,3。 1-10在碱性介质中进行的反应CrO 2-+Cl 2+OH -?CrO 42-+Cl -+H 2O 被配平后反应生成物CrO 42-的系数分别为8和2。 1-11对电极反应S 2O 82-+2e2SO 42- 来说,S 2O 82- 是氧化剂被还原,SO 42-是还原剂被氧化。 1-12原电池中,电子由负极经导线流到正极,再由正极经溶液到负极,从而构成了回路。 1-13金属铁可以置换CuSO 4溶液中的Cu 2+,因而FeCl 3溶液不能与金属铜反应。 1-14标准电极电势表中的θ值是以氢电极作参比电极而测得的电势值。 1-15电极电势表中所列的电极电势值就是相应电极双电层的电势差。 1-16某电对的标准电极电势是该电对与标准氢电极组成原电池时的原电池电动势。 1-17电极反应为Cl 2+2e 2Cl -的电对Cl 2/Cl -的E θ=;电极反应为12Cl 2+e Cl -时θ(Cl 2/Cl -) … =1/2×=。 1-18电极电势大的氧化态物质氧化能力大,其还原态物质还原能力小。 1-19在一定温度下,电动势E θ 只取决于原电池的两个电极,而与电池中各物质的浓度无关。 1-20在氧化还原反应中,两电对的电极电势的相对大小,决定氧化还原反应速率的大小。 1-21任何一个原电池随着反应的进行,电动势E 在不断降低。 1-22改变氧化还原反应条件使电对的电极电势增大,就可以使氧化还原反应按正反应方向进行。 1-23在自发进行的氧化还原反应中,总是发生标准电极电势高的氧化态被还原的反应。 1-24由自发进行的氧化还原反应设计而成的原电池,正极总是标准电极电势高的氧化还原电对。

第七章 氧化还原反应电化学基础

第七章氧化还原反应电化学基础 一、教学基本要求 1、掌握氧化值,氧化,还原,氧化还原反应,原电池,标准电极电势,标准氢电极,甘汞电极,元素电势图等基本概念。 2、掌握氧化—还原方程式的配平方法。 3、熟练掌握能斯特方程的相关计算,能运用其讨论离子浓度对电极电势的影响。 4、熟练掌握电极电势的应用。 5、掌握元素电势图及其应用。 二、内容要点 本章以原电池作为讨论氧化还原反应的物理模型,重点讨论标准电极电势的概念以及影响电极电势的因素。同时将氧化还原反应与原电池电动势联系起来,判断反应进行的方向和限度。 (一)、氧化还原反应的基本概念。 氧化还原反应是一类有电子转移(或得失)的反应。 1、氧化值 (1)氧化值是某元素的一个原子的荷电数。该荷电数是假定把每一化学键的电子指定给电负性更大的原子而求得的。在化合物分子中,氧化值是元素的电荷数或形式电荷数。 (2)氧化值的确定规则: A 在单质中,元素的氧化值为零。

B 在单原子离子中,等于离子所带的电荷数。 C 大多数化合物中,氢的氧化值为+1:只有在金属氢化物(NaOH,CaH 2 )中,氢的氧化值为—1。 D 通常,氧的氧化值为—2,但是在H 2O 2 ,NaO 2 ,BaO 2 等过氧化物中,其氧化值为— 1,在氧的氟化物中,如OF 2和O 2 F 2 中,氧的氧化值分别为+2,+1。 E 所有氟化物中,氟的氧化值为—1。 F 碱金属和碱土金属在化合物中的氧化值为+1和+2。 G 在中性分子中,各元素氧化值的代数和为零。在多原子离子中,各元素氧化值的代数和等于离子所带电荷数。 2.还原剂和氧化剂: 在氧化还原反应中,失电子的物质是还原剂,即电子给予体。其本身被氧化,其元素氧化值升高;得电子的物质是氧化剂,即电子接受体,其本身被还原,其元素氧化值降低。 3.电对: 氧化还原反应是由还原剂被氧化和氧化剂被还原这两个“半反应”组成。在“半反应”中同一元素高氧化值的物种被称为氧化型,低氧化值的物种被称为还原型,氧化型与还原型组成“电对”,“电对”与“半反应”是相互对应的。 4.氧化还原反应方程式的配平。 配平原则 ①方程式两边各种元素的原子总数必须各自相等,各物种的电荷数之代数和必须相等。 ②反应中氧化剂和还原剂的得失电子数相等。

原电池复习讲义

龙文教育学科教师辅导讲义 教师:宋亚涛学生:时间年月日时段: 高中化学原电池和电解池 一原电池; 原电池的形成条件 原电池的工作原理原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 原电池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接,形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成原电池。而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备原电池的三个构成条件之外,还要求有自发进行的氧化还原反应。也就是说,化学电源必须是原电池,但原电池不一定都能做化学电池。 形成前提:总反应为自发的氧化还原反应 电极的构成: a.活泼性不同的金属—锌铜原电池,锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池,锌作负极,石墨作正极; c.金属与化合物—铅蓄电池,铅板作负极,二氧化铅作正极; d.惰性电极—氢氧燃料电池,电极均为铂。 电解液的选择:电解液一般要能与负极材料发生自发的氧化还原反应。 原电池正负极判断: 负极发生氧化反应,失去电子;正极发生还原反应,得到电子。 电子由负极流向正极,电流由正极流向负极。溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极 电极反应方程式的书写 负极:活泼金属失电子,看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存,则进行进一步的反应。例:甲烷燃料电池中,电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O,但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根。

原电池的原理

原电池的原理 原电池 是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流.又称非蓄电池,是电化电池的一种,其电化反应不能逆转,即是只能将化学能转换为电能,简单说就即是不能重新储存电力,与蓄电池相对。 原电池是将化学能转变成电能的装置。所以,根据定义,普通的干电池、燃料电池都可以称为原电池。 组成原电池的基本条件: 1、将两种活泼性不同的金属(或导电单质)(Pt和石墨为惰性电极,即本身不会得失电子)(一种是相对较活泼金属一种是相对较不活泼金属) 2、用导线连接后插入电解质溶液中,形成闭合回路。 3、要发生自发的氧化还原反应。 原电池工作原理 原电 原电池 池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。 原电池的电极的判断: 负极:电子流出的一极;化合价升高的一极;发生氧化反应的一极;活泼性相对较强金属的一极。 正极:电子流入的一极;化合价降低的一极;发生还原反应的一极;相对不活泼的金属或其它导体的一极。 在原电池中,外电路为电子导电,电解质溶液中为离子导电。

原电池的判定:(1)先分析有无外接电路,有外接电源的为电解池,无外接电源的可能为原电池;然后依据原电池的形成条件分析判断,主要是“四看”:看电极——两极为金属或导电单质且存在活泼性差异(燃料电池的电极一般为惰性电极);看溶液——两极插入电解质中;看回路——形成闭合回路或两极直接接触;看本质——有无氧化还原反应。 (2)多池相连,但无外接电源时,两极活泼性差异最大的一池为原电池,其他各池可看做电解池。 原电池应用 (1)制造各类电池 原电 原电池 池,一种将活性物质中化学能通过氧化还原反应直接转换成电能输出的装置。又称化学电池。由于各种型号的原电池氧化还原反应的可逆性很差,放完电后,不能重复使用,故又称一次电池。它通常由正电极、负电极、电解质、隔离物和壳体构成,可制成各种形状和不同尺寸,使用方便。广泛用于工农业、国防工业和通信、照明、医疗等部门,并成为日常生活中收音机、录音机、照相机、计算器、电子表、玩具、助听器等常用电器的电源。原电池一般按负极活性物质(如锌、镉、镁、锂等)和正极活性物质(如锰、汞、二氧化硫、氟化碳等)分为锌锰电池、锌空气电池、锌银电池、锌汞电池、镁锰电池、锂氟化碳电池、锂二氧化硫电池等。锌锰电池产量最大,常按电解质分为氯化铵型和氯化锌型,并按其隔离层分为糊式电池和低极电池。以氢氧化钾为电解质的锌锰电池,由于其负极(锌)的构造与其他锌锰电池不同而习惯上另作一类,称为碱性锌锰电池,简称碱锰电池,俗称碱性电池。 (2)金属的腐蚀与防护 ①改变金属内部结构(如把钢中加Cr、Ni制成不锈钢) ②在金属表面覆盖保护层 a、在钢铁表面涂矿物性油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等物质; b、用电镀、热镀、喷镀的方法,在钢铁表面镀上一层不易被腐蚀的金属; c、用化学方法使钢铁表面生成一层致密而稳定的氧化膜。(表面钝化) ③电化学保护法

氧化还原反应和原电池

基本概念和理论 二、氧化还原反应 1.氧化还原反应的特征: 2.氧化还原反应的实质: 3.在氧化还原反应中,氧化剂电子,元素化合价,被,发生。 还原剂电子,元素化合价,被,发生。4.用双线桥法分析下列反应: 2Al + Fe2O3 = 2 Fe + Al2O33Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O [例]下列反应不属于氧化还原反应的是() A、2H2O2===2H2O +O2↑ B、CaO + H2O===Ca(OH)2 C、Cl2 + H2O==HCl + HClO D、3CO + Fe2O3 = 2 Fe +3CO2 [例]铁在高温下可以和水蒸汽发生如下反应:3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2;在此反应中,还原剂是,当有3molFe参加反应时,可生成标准状况下的氢气L.转移电子的物质的量为mol 三、原电池(以Zn-Cu原电池为例) 1、定义:原电池是将能转化为能的装置。 2、对于Zn、Cu和稀硫酸组成的原电池(如右图), Zn作电池的极,发生反应, 电极反应式; Cu作电极的极,发生反应, 电极反应式是 总反应式: [例]关于锌-铜原电池,下列说法正确的是() ①锌作负极;②铜作负极;③正极发生氧化反应;④正极发生还原反应;⑤锌电极上有气泡产生。 A、①④ B、②③ C、①④⑤ D、②④⑤

[巩固练习] 1、下列反应中,不属于... 氧化还原反应的是 ( ) A .2 H 2O 2 催化剂 2 H 2O + O 2↑ B .2 Al(OH)3 △ Al 2O 3 + 3 H 2O C .Fe 2O 3 + 3 CO 高温 2 Fe +3 CO 2 D .Cl 2+2 NaOH NaCl + NaClO + H 2O 2、 下列反应中,不属于... 氧化还原反应的是 A .2Fe + 3Cl 2 点燃=== 2FeCl 3 B .NH 4Cl ? === NH 3↑+ HC l ↑ C .2Na + 2H 2O === 2NaOH + H 2↑ D .Cl 2 + 2KI = 2KCl + I 2 3、有关SiO 2+ 2C 高温 Si+2CO ↑的反应,下列说法正确的是 A .SiO 2 是还原剂 B .氧化剂与还原剂的质量比为1:2 C .此反应中电子转移4mol D .CO 是还原产物 4、对于锌、铜和稀硫酸组成的原电池(如右图)。下列说法 正确的是 A .Zn 是正极 B .铜是负极 C .铜片上有气泡产生 D .氢离子在铜片表面被氧化 5.在右图所示的原电池中,负极发生的反应是 ( ) A .+2Cu + 2e - == Cu B .Cu - 2e - == +2Cu C .2+H + 2e - == H 2↑ D .Zn - 2e - == + 2Zn 6.铜与浓硫酸发生反应的化学方程式为:Cu + 2 H 2SO 4(浓) △ CuSO 4+ SO 2↑ + 2 H 2O ,其中铜元素的化合价 (填“升高”或“降低”),被 (填“氧化”或“还原”,下同);浓H 2SO 4作 剂,具有 性。在该反应中,若消耗了1 mol Cu ,则生成 mol SO 2 。 7、(1)反应Cu + 4HNO 3(浓) Cu(NO 3)2 + 2NO 2↑+ 2H 2O 中,氧化剂是 (填化学式),若消耗了1 mol Cu ,则生成NO 2 mol 。 (2)氯元素有多种化合价,其最高正化合价为+7,最低化合价为 —1 。从氯元素化合价变化的角度分析,微粒Cl 2、Cl —、ClO 4—中仅表现还原性是 。 稀H 2SO 4

充电电池的标识方法

充电电池的标识方法 根据IEC标准镍镉镍氢电池的标识由5部分组成 1. 电池种类KR标识镍镉电池HF表示镍氢电池HR表示型镍氢电池 2. 电池尺寸资料包括圆形电池的直径高度方型电池的高度宽度厚度数值之间用斜杠隔开单位mm 3. 放电特性符号L表示适宜放电电流倍率在0.5C以内 M表示适宜放电电流倍率在0.5-3.5C以内 H表示适宜放电电流倍率在3.5-7.0C以内 X表示电池能在7C-15C高倍率的放电电流下工作 4. 高温电池符号用T表示 5. 电池连接片表示CF代表无连接片HH表示电池拉状串联连接片用的连接片HB表示电池带并排串联连接用连接片 例如HF18/07/49表示方形镍氢电池宽为18mm,厚度为7mm高度为49mm KRMT33/62HH表示镍镉电池放电倍率在0.5C-3.5之间高温系列单体电池无连接片直径33mm高度为62mm 根据IEC61960标准二次锂电池的标识如下: 1. 电池标识组成3个字母后跟5个数字圆柱形或6个方形数字 2. 第一个字母表示电池的负极材料I表示有内置电池的锂离子L表示锂金属电极或锂合金电极 3. 第二个字母表示电池的正极材料C基于钴的电极N基于镍的电极M基于锰的电极V基于钒的电极 4. 第三个字母表示电池的形状R表示圆柱形电池L表示方形电池 5. 数字圆柱形电池5个数字分别表示电池的直径和高度直径的单位为毫米高 度的单位为十分之一毫米直径或高度任一尺寸大于或等于100mm时两个尺寸之间应加一条斜线

方型电池6个数字分别表示电池的厚度宽度和高度单位毫米三个尺寸任一个大于或等于100mm时尺寸之间应加斜线三个尺寸中若有任一小于1mm,则在此尺寸前加字母t此尺寸单位为十分之一毫米。 例如: ICR18650表示一个圆柱形二次锂离子电池正极材料为钴其直径约为18mm高约为65mm。 ICR20/1050 ICP083448表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为8mm,宽度约为34mm高约为48mm。 ICP08/34/150表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为8mm,宽度约为34mm高约为150mm。 ICPt73448表示一个方形二次锂离子电池正极材料为钴其厚度约为0.7mm,宽度约为34mm高约为48mm。

铅酸蓄电池常识解释及表示方法

1、什么是一次电池和二次电池? 一次电池是普通的干电池,只能使用一次, 二次电池又叫可充电池。二次电池中的动力型电池(或称牵引电池)是电动车目前主要电源。 2、一次电池和二次电池有什么区别? 电池内部的电化学性决定了该类型的电池是否可充,根据它们的电化学成分和电极的结构可知,真正的可充电电池的内部结构之间所发生反应是可逆的。理论上,这种可逆性是不会受循环次数的影响,既然充放电会在电极体积和结构上引起可逆的变化,那么可充电电池的内部设计必须支持这种变化,既然,一次电池仅做一次放电,它内部结构简单得多且不需要支持这种变化,因此,不可以将一次电池拿来充电,这种做法很危险也很不经济,如果需要反复使用,应选择真正的循环次数在350次左右的充电电池,这种电池也可称为二次电池或蓄电池。 另一明显的区别就是它们能量和负载能力,以及自放电率,二次电池能量远比一次电池高,然而他们的负载能力相对要小。 3、充电电池是怎样实现它的能量转换? 每种电池都具有电化学转换的能力,即将储存的化学能直接转换成电能,就二次电池(也叫蓄电池)而言(另一术语也称可充电使携式电池),在放电过程中,是将化学能转换成电能;而在充电过程中,又将电能重新转换成化学能。这样的过程根据电化学系统不同,一般可充放电500次以上。 4、电动自行车用蓄电池的特点是什么? 电动自行车用蓄电池是动力型电池,它的特点是能够在一定时间内大电流放电,供车用电机运行,并能维持一定时间运行一定里程。 车用动力电池与固定电池,如仪表电池,电力,通讯系统电池,起动电池等从结构到性能都不相同,其充电和放电方式也不相同,因此不能通用。 5、电动自行车用电池是如何分类的? 从大的方面讲,电池分一次电池(电动车用它做电源已经成为历史) 、二次电池和燃料电池。车用电池按电解液性质分为酸性和碱性,按外形分为方形和圆柱形,按使用性质分为移动式和固定式,按用途分为动力型、起动型和普通型,按结构分为开敞式和密封式。其中:铅酸电池又有不同形式,如从外形用结构又分为高型和矮型;按酸性电解液的状态分为富液型、贫液型和胶体电解液三种,按极板的结构分为板式、卷式和管式。 目前电动车常规电池主要为铅酸电池、镍氢电池、镍锌电池,其中又以铅酸电池最普及,其余两种乃是仍然较少。主要原因是市场动作没有展开,没有形成适合电动车对路产品的规模产量,价格不未能被广大用户所接受,但很快就会进入热潮。技术成功的其他三种电池——锂离子电池、锌空气电池是继镍氢、镍锌电池之后的升级产品;燃料电池价格仍高不可攀,主要原因是质子交换膜制备成本高,催化金属属于贵重物,某些技术仍然需要提高,未能大规模进入生产领域,仍需6~8年的时间才能普及。 6、什么是铅酸电池(Pb-A)? 铅酸电池,电极主要由铅制成,电解液是硫酸溶液的一种蓄电池。 铅酸电池的代表符号为Pb-A或L-A,其中:Pb是元素周期表中铅的代号,L是铅的英文名称Leed的字头,A是酸的英文名称Acid的字头,上述两种写法均代表铅酸电池。 L-A电池品种很多,如水平极板的,卷极圆柱形等。 铅酸电池在我国是技术最成熟、各领域用量最大、市场销售最多使用时间最久的一种电源。电动自行车使用的铅酸电池属于贫液式、矮型阀控密封式、方形动力酸电池, 7、何为铅晶电池? 应用专有技术和独特生产工艺研制的非液非胶电解质,特殊板栅结构及材料配方制成的

教学指导--氧化还原反应与电极电位

第八章
首 页 基本要求
氧化还原反应与电极电位
重点难点 讲授学时 内容提要
1 1.1
基本要求
[TOP]
掌握离子-电子法配平氧化还原反应式,电池组成式的书写;根据标准电极电位判断氧化还原反应 方向;通过标准电动势计算氧化还原反应的平衡常数;电极电位的 Nernst 方程,影响因素及有关 计算.
1.2 熟悉氧化值的概念和氧化还原反应的定义,熟练计算元素氧化值;熟悉原电池的结构及正负极反应 的特征;熟悉标准电极电位概念;熟悉电池电动势与自由能变的关系. 1.3 了解电极类型,电极电位产生的原因;了解电位法测量溶液 pH 的原理及 pH 操作定义;了解电化学 与生物传感器及其应用. 2 重点难点 [TOP]
2.1 重点 2.1.1 标准电极电位表的应用. 2.1.2 电极反应与电池反应,电池组成式的书写. 2.1.3 通过标准电动势计算氧化还原反应的平衡常数. 2.1.4 电极电位的 Nernst 方程,影响因素及有关计算. 2.2 难点 2.2.1 电极电位的产生 2.2.2 用设计原电池的方法计算平衡常数 2.2.3 Nernst 方程的推导
3
讲授学时 建议 6 学时
[TOP]
4
内容提要
[TOP]
第一节
第二节
第三节
第四节
第五节
1

4.1 第一节 氧化还原反应 4.1.1 氧化值 氧化值是某元素原子的表观荷电数,这种荷电数是假设把化学键中的电子指定给电负性较大的原子 而求得.确定元素氧化值的规则: 1)单质中原子的氧化值为零. 2)单原子离子中原子的氧化值等于离子的电荷. 3)氧的氧化值在大多数化合物中为-2,但在过氧化物中为-1. 4)氢的氧化值在大多数化合物中为+1,但在金属氢化物中为-1. 5)卤族元素:氟的氧化值在所有化合物中均为-1,其它卤原子的氧化值在二元化合物中为-1,但 在卤族的二元化合物中, 列周期表靠前的卤原子的氧化数为-1; 在含氧化合物中按氧的氧化值为 -2 决定. 6)电中性化合物中所有原子的氧化值之和为零. 4.1.2 氧化还原反应 元素的氧化值发生了变化的化学反应称为氧化还原反应 氧化还原反应.氧化还原反应可被拆分成两个半反应. 氧化还原反应 半反应中元素的氧化值升高称为氧化 氧化,元素的氧化值降低称为还原 还原.氧化还原反应中,氧化反应和还原 氧化 还原 反应同时存在,还原剂被氧化,氧化剂被还原,且得失电子数相等. 半反应的通式为 或 氧化型 + ne Ox + ne
-
还原型 Red
式中 n 为得失电子数,氧化型(Ox)包括氧化剂及相关介质,还原型(Red)包括还原剂及相关介质.氧化 型物质及对应的还原型物质称为氧化还原电对(Ox/Red) . 4.1.3 氧化还原反应方程式的配平 离子-电子法(或半反应法)配平氧化还原反应方程式的方法是: 1)写出氧化还原反应的离子方程式. 2)将离子方程式拆成氧化和还原两个半反应. 2) 3)根据物料平衡和电荷平衡,分别配平半反应(注意不同介质中配平方法的差异) . 3) 4)根据氧化剂和还原剂得失电子数相等,找出两个半反应的最小公倍数,并把它们配平合并. 4) 5)可将配平的离子方程式写为分子方程式. 5) 4.2 第二节 原电池与电极电位 4.2.1 原电池 将化学能转化成电能的装置称为原电池.原电池中电子输出极为负极;电子输入极为正极.正极发
2
[TOP]

高考原电池解题技巧

考点一:电化学池型判断 先分析有无外接电源,有外接电源者为电解池,无外接电源者可能为原电池;再依据原电池的形成条件分析判定,主要思路是“三看”:一看电极,两极为导体且活泼性不同;二看溶液,两极插入电解质溶液中;三看回路:形成闭合回路或两极接触。 图1 图2 图1中没有外接电源,其中必有一个是原电池,根据原电池的形成条件可知,左边有两个活性不一样的电极、电解质溶液、闭合电路,故为原电池,右边为电解池;图2 中有为外接电源,两个均为电解池。 ?典型例题: 【例1】下列四个池的名称正确的是() A.b、d为原电池,a、c为电解池B.a、c为原电池,b、d为电解池 C.a、b为原电池,c、d为电解池D.a、b为电解池,c、d为原电池 【例2】(2012马二模)12.右图所示装置中,已知电子由b极沿导线 流向锌。下列判断正确的是 A.该装置中Cu极为阴极 B.一段时间后锌片质量减少 C.b极反应的电极反应式为:H 2 -2e-+2OH-=2H 2 O D.当铜极的质量变化为32g时,a极上消耗的O 2 的体积为5.6L ?巩固练习: 1.(2012·)14.右图装置中发生反应的离子方程式为:Zn+2H+=Zn2++H 2 ↑,下列说法错误的是A.a、b不可能是同种材料的电板B.该装置可能是电解池,电解质溶液为稀盐 酸 C.该装置可能是原电池,电解质溶液为稀盐酸 D.该装置可看作是铜一锌原电池,电解质溶液是稀硫酸 Zn Cu C C 稀H2SO4 Zn Cu C C 稀H2SO4

2.下列装置所示的实验不能达到实验目的的是 ( ) A.形成稳定电流的装置B.电解饱和食盐水 C.将用含有酚酞的 氯化钠溶液润湿的 滤纸铺在铂片上写 “祝你成功” D.电解精炼铝 考点二:电化学电极判断 典型例题: 【例1】电子计算机所用钮扣电池的两极材料为锌和氧化银,电解质溶液为KOH溶液,其电极反应是: Zn + 2 OH- -2e=ZnO + H 2O ;Ag 2 O +H 2 O + 2e=2Ag +2 OH-;下列判断正确的是 A.锌为正极,Ag 2O为负极。 B.锌为负极,Ag 2 O为正极。 C.原电池工作时,负极区溶液PH减小。D.原电池工作时,负极区溶液PH增大。 【例2】(2011·大纲版)11.①②③④ 四种金属片两两相连浸入稀硫酸中都可组成原电池,①②相连时,外电路电流从②流向① ;①③相连时,③为正极,②④相连时,②有气泡逸出;③ ④ 相连时,③ 的质量减少,据此判断这四种金属活动性由大到小的顺序是 A.①③②④ B.①③④② C.③ ④ ②① D.③ ① ②④ 【例3】(2012·)9.将右图所示实验装置的 K 闭合,下列判断正确的是 A.Cu 电极上发生还原反应 B.电子沿Zn→a→b→Cu 路径流动 C.片刻后甲池中c(SO 4 2-)增大 D.片刻后可观察到滤纸b点变红色 ?巩固练习: 1.(2012三模)12.按右图装置连接后,电流计指针发生偏转。下列有关叙述正确的是 A.此装置是原电池,工作时I-发生氧化反应. B.此装置工作时,电极反应式为:Fe3++3e-→Fe C.若反应物足量,当电路中有1mol电子通过时,将生成 1mol I 2 D.此装置工作时,盐桥中电解质的阳离子向右边电极移动 2.(2012皖南八校第二次联考)10.锌汞电池又称罗宾电池。电解质溶液为KOH溶液,放电时的总反应可表示如下: Zn+HgO=ZnO+Hg 下列有关该电池的说确的是 ( )

试验六氧化还原反应与电极电势

实验六氧化还原反应与电极电势 一、实验目的 1.熟悉电极电势与氧化还原反应的关系。 2.了解浓度、酸度、温度对氧化还原反应的影响。 3.了解原电池的装置和原理。 二、实验原理 氧化还原反应的实质是物质间电子的转移或电子对的偏移。氧化剂、还原剂得失电子能力的大小,即氧化还原能力的强弱,可根据它们相应电对的电极电势的相对大小来衡量。电极电势的数值越大,则氧化态的氧化能力越强,其氧化态物质是较强的氧化剂。电极电势的数值越小,则还原态的还原能力越强,其还原态物质是较强的还原剂。只有较强的氧化剂和较强的还原剂之间才能够发生反应,生成较弱的氧化剂和较弱的还原剂,故根据电极电势可以判断反应的方向。 利用氧化还原反应产生电流的装置称原电池。原电池的电动势E池= φ+-φ-,根据能斯特方程,当氧化型或还原型物质的浓度、酸度改变时,电极电势的数值会随之发生改变。本实验利用伏特计测定原电池的电动势来定性比较浓度、酸度等因素对电极电势及氧化还原反应的影响。 三、仪器和试药 仪器:试管、烧杯、表面皿、培养皿、U形管、伏特计、水浴锅、导线、砂纸、鳄鱼夹。 试药:HCl (2mol·L-1)、HNO3 (1mol·L-1, 浓)、H2SO4 (1, 3mol·L-1)、HAc (3mol·L-1)、H2C2O4 (0.1mol·L-1)、NH3·H2O (浓)、NaOH (6 mol·L-1, 40%)、ZnSO4 (1mol·L-1)、CuSO4 (1mol·L-1)、KI (0.1mol·L-1)、KBr (0.1mol·L-1)、AgNO3 (0.1, 0.5mol·L-1)、FeCl3 (0.1mol·L-1)、Fe2(SO4)3 (0.1mol·L-1)、FeSO4(0.4,1mol·L-1)、K2Cr2O7(0.4mol·L-1)、KMnO4(0.001mol·L-1)、Na2SO3 (0.1mol·L-1)、Na3AsO3 (0.1mol·L-1)、MnSO4 (0.1mol·L-1)、KSCN (0.1mol·L-1)、溴水(Br2)、碘水(I2)、CCl4、NH4F (1mol·L-1、固体)、KCl(饱和溶液)、SnCl2 (0.5mol·L-1)、CuCl2 (0.5mol·L-1)、(NH4)2C2O4(饱和溶液)、锌粒、小锌片、小铜片、琼脂、电极(锌片、铜片、铁片、碳棒)、红色石蕊试纸。 四、实验内容 1.电极电势和氧化还原反应 (1)向试管中加入10滴0.1mol·L-1的KI溶液和2滴0.1mol·L-1的FeCl3溶液后,摇匀,再加入10滴CCl4溶液充分振荡,观察CCl4层颜色的变化,解释原因并写出相应的反应方程式。 (2)用0.1mol·L-1KBr代替KI溶液进行同样实验,观察CCl4层颜色的变化。 (3)用溴水(Br2) 代替FeCl3溶液与0.1mol·L-1的KI溶液作用,又有何现象? 根据实验结果比较Br2/ Br-、I2/ I-、Fe3+/Fe2+三个电对的电极电势相对大小,指出最强的氧化剂和还原剂,并说明电极电势和氧化还原反应的关系。 2.浓度对电极电势的影响 (1)在两只50mL烧杯中,分别加入25mL 1mol·L-1的ZnSO4溶液和25mL 1mol·L-1的CuSO4溶液,在ZnSO4溶液中插入仔细打磨过的Zn片,在CuSO4溶液中插入仔细打磨过的Cu片,用导线将Cu片、Zn片分别与伏特计的正负极相连,两个烧杯溶液间用KCl盐桥连接好,测量电池电动势。

相关文档
最新文档