6.原电池
南农无机及分析化学补充习题9

第九章氧化还原反应与氧化还原滴定一、选择题1、根据查表的标准电极电势值判断下列各组离子在酸性介质不能够共存的是()A Br2和ClO3-B Fe2+和Sn4+C Fe2+和Pb2+D Sn2+和I22、下列电对的电极电势不受介质酸度影响的是()A MnO4-/ MnO42-B MnO2/Mn2+C S/H2SD O2/H2O3、已知φΘ(S/ZnS)>φΘ(S/MnS)>φΘ(S/S2-)则()A K spΘ( ZnS) > K spθ( MnS)B K spΘ( ZnS) < K spΘ( MnS)C K spΘ( ZnS) = K spΘ( MnS)D 不能确定4、已知φΘ(MnO4-/ MnO2)=1.68 V φΘ(MnO2/ Mn2+)=1.23 V 则φΘ(MnO4-/ Mn2+)为()A 2.91 VB 0.45VC 1.51VD 1.825V5、下列有关Cu-Zn原电池的叙述中,错误的是()A 盐桥中的电解质可保持两个半电池的电荷平衡B 盐桥用于维持氧化还原反应的进行C 盐桥中的电解质不能参与电池反应D 电子通过盐桥流动6、原电池Zn|Zn2+(c1)|| Zn2+(c2)|Zn (c1≠c2),下列叙述中正确的是()A EΘ≠0 E=0B EΘ=0 E≠0C EΘ=0 E=0D EΘ≠0 E≠07、下列各组物质可能共存的是()A Cu2+、Fe3+、Sn4+、AgB Cu2+、Fe2+、Fe、Ag+C Cu2+、Fe、Fe3+、AgD I-、Fe3+、Sn4+、Fe2+8、下列电极反应中,若将离子浓度减少一半,而其它条件不变,则电极电势增大的是()A ClO4-+2H++2e = ClO3-+H2OB Co3++e = Co2+C S2O82-+2e = 2SO42-D 2Hg2++2e = Hg22+9、通常配制FeSO4溶液时,加入少量铁钉,其原因与下列反应中的哪一个无关?()A O2(g) +4H+(aq) +4e ==2H2O(l)B Fe3+(aq)+e ==Fe2+C Fe(s)+2Fe3+(aq)==Fe2+(aq)D Fe3+(aq)+3e==Fe(s)10、已知φΘ(Pb2+/ Pb)=-0.126V K spθ( PbCl2) =1.6×10-5,则φΘ(Pb2+/ Pb)为()A 0.268VB -0.41VC -0.268VD -0.016V11、用0.02 mol·L-1和0.06 mol·L-1KMnO4溶液滴定0.1 mol·L-1Fe2+溶液,两种情况下滴定突跃范围的大小()A 相同B 浓度大突跃大C 浓度小突跃小D 不能判断突跃大小12、间接碘量法加入淀粉指示剂的最佳时间是()A 滴定开始前加入B 接近终点时加入C 碘颜色完全褪去时加入D 任意时间均可13、已知φΘ(Ag+/ Ag)=0.799V K sp ( AgCl)= 1.56×10-10,若在半电池Ag+/Ag(1.0 mol·L-1)中加入KCl,使得溶液中KCl的浓度为1.0 mol·L-1,则其电极电势将()A 增加0.581VB 增加0.220VC 降低0.581VD 降低0.220V14、将反应Fe2++Ag+=Fe3++Ag组成原电池,下列哪种表示符号是正确的()。
高中化学 原电池正负极判断口诀

原电池原理•原电池:
1.定义:将化学能转化为电能的装置。
2.工作原理:
以铜-锌原电池为例
(1)装置图:
(2)原理图:
3.实质:化学能转化为电能。
4.构成前提:能自发地发生氧化还原反应。
5.电极反应:
负极:失去电子;氧化反应;流出电子
正极:得到电子;氧化反应;流入电子
6.原电池正负极判断的方法:
①由组成原电池的两级材料判断,一般是活泼金属为负极,活泼性较弱的金属或能
导电的非金属为正极。
②根据电流方向或电子流动方向判断,电流是由正极流向负极,电子流动方向是由
负极流向正极。
③根据原电池里电解质溶液内离子的定向移动方向,在原电池的电解质溶液中,阳
离子移向正极,阴离子移向负极。
④根据原电池两级发生的变化来判断,原电池的负极总是失电子发生氧化反应,正
极总是得电子发生还原反应。
⑤X极增重或减重:X极质量增加,说明溶液中的阳离子在X极(正极)放电,反
之,X极质量减少,说明X极金属溶解,X极为负极。
⑥X极有气泡冒出:发生可析出氢气的反应,说明X极为正极。
⑦X极负极pH变化:析氢或吸氧的电极发生反应后,均能使该电极附近电解质溶
液的pH增大,X极附近的pH增大,说明X极为正极。
•原电池中的电荷流动:
在外电路(电解质溶液以外),电子(负电荷)由负极经导线(包括电流表和其他用电器)流向正极,使负极呈正电性趋势、正极呈负电性趋势。
在内电路(电解质溶液中),阳离子(带正电荷)向正极移动,阴离子(带负电荷)向负极移动。
这样形成了电荷持续定向流动,电性趋向平衡的闭合电路。
氧化还原反应与原电池

电极材料
铜片、锌片、碳棒等;
电解质溶液
稀硫酸、食盐水、氢氧化钠溶液等;
其他材料
盐桥、导线、电流表等;
工具
烧杯、滴定管、搅拌器、电烙铁等。
原电池的制作过程与注意事项
制作电极
配置电解质溶液
组装原电池
测试原电池性能
注意事项
将选定的电极材料加工 成适当的大小和形状;
根据需要,将适量的电 解质溶解在水中;
将电极插入电解质溶液 中,通过导线连接电流 表;
观察电流表是否显示电 流,记录实验数据。
确保电极间距适中,避 免短路;电解质溶液应 适量,避免过饱和或不 足;注意安全,避免电 极短路或电解过度导致 发热或爆炸。
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原电池中氧化还原反应的类型与实例
01
活性金属-活性非 铜作为氧化剂,发生氧化还原反 应产生电流。
02
活性金属-不活泼金 属型
如铁-银原电池,铁作为还原剂, 银作为氧化剂,发生氧化还原反 应产生电流。
03
燃料电池型
燃料电池通过燃料(还原剂)和 氧气(氧化剂)的反应产生电流, 如氢氧燃料电池。
原电池的设计原则与步骤
确定反应物和产物
根据氧化还原反应的原理,确定参与 反应的物质和生成物。
选择合适的电极材料
根据反应性质和可获得性,选择适当 的电极材料。
设计电解质溶液
根据反应物和产物,选择合适的电解 质溶液。
确定电极间距和连接方式
根据实验需求,确定电极之间的距离 和连接方式。
原电池的制作材料与工具
根据化合价变化确定电子 转移数目。
电子转移过程
通过离子或共价键实现电 子转移。
02
原电池的基本原理
第六章氧化还原平衡和电化学基础习题

第六章 氧化还原平衡和电化学基础练习:1、已知: ϕ(Fe 3+/Fe 2+) = 0.77 V , ϕ(Br 2/Br -) = 1.07 V , ϕ(H 2O 2/H 2O) = 1.78 V ,ϕ(Cu 2+/Cu) = 0.34 V , ϕ(Sn 4+/Sn 2+) = 0.15V 则下列各组物质在标准态下能够共存的是:A 、Fe 3+,CuB 、Fe 3+,Br 2C 、Sn 2+,Fe 3+D 、H 2O 2,Fe 2+2、Pt│Fe 3+(1 mol·L -1),Fe 2+(1 mol·L -1)‖C e 4+(1 mol·L -1),Ce 3+(1 mol·L -1)│Pt 的电池反应是: A 、Ce 3+ + Fe 3+ = Ce 4+ + Fe 2+ B 、Ce 4+ + Fe 2+ = Ce 3+ + Fe 3+C 、Ce 3+ + Fe 2+ = Ce 4+ + FeD 、Ce 4+ + Fe 3+ = Ce 3+ + Fe 2+3、已知:Fe 3+ + e - = Fe 2+ ϕ= 0.77 V Cu 2+ + 2e - = Cu ϕ= 0.34 VFe 2+ + 2e - = Fe ϕ= -0.44 V Al 3+ + 3e - = Al ϕ= -1.66 V则最强的还原剂是: A 、Al 3+ B 、Fe 2+ C 、Fe D 、 Al4、 ϕ(MnO -4/Mn 2+) = 1.51 V , ϕ(MnO -4/MnO 2)= 1.68 V , ϕ(MnO -4/MnO -24) = 0.56 V ,则还原型物质的还原性由强到弱排列的次序是:A 、 MnO -24> MnO 2 > Mn 2+ B 、 Mn 2+ > MnO -24> MnO 2C 、 MnO -24> Mn 2+ > MnO 2 D 、 MnO 2 > MnO -24> Mn 2+5、对于下面两个反应方程式,说法完全正确的是:2Fe 3+ + Sn 2+ = Sn 4+ + 2Fe 2+, Fe 3+ + 21Sn 2+ = 21Sn 4+ + Fe 2+A 、两式的 E , m r G ∆,K 都相等B 、两式的 E , m r G ∆,K 不等C 、两式的 m r G ∆相等, E ,K 不等D 、两式的E 相等, m r G ∆,K 不等6、原电池Zn + 2Ag + = Zn 2+ + 2Ag 在标准状态下的电动势为:A 、ε= 2φθ(Ag +/Ag )-φθ(Zn 2+/Zn );B 、ε= {φθ(Ag +/Ag )}2 -φθ(Zn 2+/Zn );C 、ε= φθ(Ag +/Ag )-φθ(Zn 2+/Zn );D 、ε= φθ(Zn 2+/Zn )- φθ(Ag +/Ag )7、已知 ϕ(Fe 3+/Fe 2+) = +0.77 V , ϕ(Fe 2+/Fe) = -0.44 V ,则 ϕ(Fe 3+/Fe)的值为: -0.037V8、根据铬在酸性溶液中的元素电势图可知, ϕ(Cr 2+/Cr)为:-0.905V9、某氧化还原反应的标准吉布斯自由能变为 Δr G θ m 、平衡常比数为K θ 、标准电极电势为E θ 。
《原电池》教学PPT课件高中化学优质课

目 录
• 课程介绍与背景 • 原电池基本原理 • 原电池类型与特点 • 原电池性能参数与评价标准 • 原电池应用领域与前景展望 • 实验设计与操作演示 • 课程总结与拓展延伸
01
课程介绍与背景
高中化学课程目标
掌握化学基本概念和原理
拓展化学视野
通过本课程的学习,学生应能熟练掌 握化学基本概念、原理和规律,为后 续学习奠定坚实基础。
优点,但能量密度较低。
碱性锌锰电池
在锌锰电池的基础上,采用氢氧 化钾作为电解质,提高了电池的
能量密度和放电性能。
锂原电池
以金属锂或其合金为负极,使用 非水电解质溶液的电池。具有比 能量高、放电电压平稳、工作温 度范围宽等优点,但成本较高。
充电式原电池
铅酸蓄电池 以铅为负极,二氧化铅为正极,硫酸为电解质。具有技术 成熟、成本低廉等优点,但能量密度较低,且充电时间较 长。
原电池的电极反应和电池反应
原电池的应用和发展前景
详细讲解原电池的电极反应和电池反应,包 括氧化还原反应、离子迁移等过程。
介绍原电池在日常生活、工业生产、能源利 用等领域的应用,以及未来发展趋势和前景。
02
原电池基本原理
原电池定义及组成
原电池定义
将化学能转变为电能的装 置。
原电池组成
正极、负极、电解质溶液、 导线。
大小决定了电池能够提供的驱动力大小,影响电池的使用效果。
02 03
电流
原电池的电流是指在单位时间内通过导体横截面的电荷量,通常用安培 (A)表示。电流大小决定了电池输出功率的大小,影响电池的使用时 间。
容量
原电池的容量是指电池在一定条件下所能放出的电量,通常用安时 (Ah)表示。容量大小决定了电池能够持续供电的时间长短。
原电池练习及答案

1。
下列有关原电池的说法中正确的是()A.在内电路中,电子由正极流向负极B。
在原电池中,相对较活泼的金属作负极,不活泼的金属作正极C。
原电池工作时,正极表面一定有气泡产生D.原电池工作时,可能会伴随着热能变化答案 D解析A项,内电路中不存在电子的移动;B项,若是由铝、镁、氢氧化钠溶液构成的原电池,则负极是铝;C项,若是由锌、铜、硫酸铜溶液构成的原电池,则正极表面析出铜,没有气泡产生.2.分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是()A。
①②中Mg作负极,③④中Fe作负极B。
②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑C。
③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑答案 B解析②中Mg不与NaOH溶液反应,而Al能和NaOH溶液反应失去电子,故Al是负极;③中Fe在浓硝酸中钝化,Cu和浓HNO3反应失去电子作负极,A、C错;②中电池总反应为2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,负极反应式为2Al+8OH--6e-===2AlO 错误!+4H2O,二者相减得到正极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑,B正确;④中Cu 是正极,电极反应式为O2+2H2O+4e-===4OH-,D错.3。
下列装置中能构成原电池产生电流的是()答案 B解析A项,电极相同不能构成原电池;C项,酒精不是电解质溶液,不能构成原电池;D项,锌与电解质溶液不反应,无电流产生.4.有关电化学知识的描述正确的是()A.CaO+H2O===Ca(OH)2,可以放出大量的热,故可把该反应设计成原电池,把其中的化学能转化为电能B.某原电池反应为Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag,装置中的盐桥中可以是装有含琼胶的KCl饱和溶液C.原电池的两极一定是由活动性不同的两种金属组成D。
理论上说,任何能自发进行的氧化还原反应都可设计成原电池答案 D解析CaO+H2O===Ca(OH)2不是氧化还原反应;KCl和AgNO3反应生成AgCl沉淀易阻止原电池反应的发生;作电极的不一定是金属,如石墨棒也可作电极。
人教版化学《原电池》PPT课件
(可以)
(不可以)
人教版必修二第二章第二节第一课时 :原电 池的工 作原理 及构成 条件( 共29张P PT)
时,较活泼的Zn失去电子被氧化成Zn2+进入溶液,电子由锌片通过导线流 向铜片,溶液中的H+从铜片获得电子被还原成氢气从铜片上逸出。如何通 过更直观的实验现象来证明上述装置的导线中有电子的定向移动呢?
人教版必修二第二章第二节第一课时 :原电 池的工 作原理 及构成 条件( 共29张P PT)
人教版必修二第二章第二节第一课时 :原电 池的工 作原理 及构成 条件( 共29张P PT)
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电子从负极锌片流出
经外电路
流入正极铜片
负极(较活泼)
还原剂(Zn)失去电子,发 生氧化反应
Zn-2e-=Zn2+
阳离子:移向正极
实践活动:自制电池——水果电池。如下图:
人教版必修二第二章第二节第一课时 :原电 池的工 作原理 及构成 条件( 共29张P PT)
人教版必修二第二章第二节第一课时 :原电 池的工 作原理 及构成 条件( 共29张P PT)
【实验探究一】
把锌片和铜片分别插入到稀H2SO4中,观察现象。 [实验现象]: 锌片上有气泡,铜片上无明显现象。 思考与交流一:
电流方向:正极
正极
氧化剂(H+)在铜极上得到电 子,发生还原反应
Zn2+ H+
SO42-
2H+ +2e-=H2
阴离子移向负极
原电池的工作原理化学电源
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目 录
• 原电池概述 • 原电池工作原理 • 化学电源简介 • 原电池与化学电源关系探讨 • 典型案例分析 • 未来发展趋势预测
01
原电池概述
定义与分类
定义
原电池是一种将化学能直接转换 为电能的装置,其核心组成部分 包括正极、负极和电解质。
分类
根据电解质类型和电池反应性质 ,原电池可分为酸性、碱性、中 性和有机电解质电池等。
发展历程及现状
发展历程
自伏打电堆的发明至今,原电池经历了从湿电池到干电池、从铅酸电池到锂离 子电池等多个发展阶段。
现状
目前,锂离子电池是应用最广泛的原电池之一,具有高能量密度、长循环寿命 和环保等优点。同时,燃料电池、太阳能电池等新型原电池也在不断发展中。
应用领域与前景
应用领域
原电池广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、航空航天、 军事等领域。其中,锂离子电池在电动汽车和便携式电子设 备中的应用尤为突出。
替代性
随着科技的发展,新型的化学电源不断涌现,如锂离子电池、燃料电池等。这些新型化学电源在性能、环保等方 面具有优势,逐渐替代传统的原电池。然而,在某些特定应用场景中,如遥控器、玩具等,原电池仍具有不可替 代的地位。
05
典型案例分析
锂离子电池工作原理及优缺点
工作原理
锂离子电池主要依靠锂离子在正极和负极之间的迁移来实 现充放电过程。充电时,锂离子从正极脱出,嵌入负极; 放电时,锂离子从负极脱出,嵌入正极。
03
燃料电池
利用燃料和氧化剂在催化剂作用下直接产生电流,如氢氧燃料电池、甲
醇燃料电池等。具有能量密度高、环保无污染等优点,但目前成本较高,
尚未广泛应用。
原电池教案(优秀6篇)
原电池教案(优秀6篇)高中化学必修二《原电池》教案篇一【教学目标】1、掌握原电池的构成条件,理解原电池的原理,能正确判断原电池的正负极,正确书写电极反应式、电池反应式,能根据氧化还原原理设计简单的原电池。
2、通过实验探究,体验科学探究的方法,学会分析和设计典型的原电池,提高实验设计、搜索信息、分析现象、发现本质和总结规律的。
3、在自主探究、合作交流中感受学习快乐和喜悦,增强学习的反思和自我评价能力,激发科学探索,培养科学态度和创新精神,强化环境保护意识以及事物间普遍联系、辨证统一的哲学观念。
【教学重点】原电池的构成条件【教学难点】原电池原理的理解;电极反应式的书写【教学手段】多媒体教学,学生实验与演示实验相结合【教学方法】实验探究教学法【课前准备】将学生分成几个实验小组,准备原电池实验仪器及用品。
实验用品有:金属丝、电流表、金属片、水果。
先将各组水果处理:A组:未成熟的橘子(瓣膜较厚),B组:成熟的橘子(将瓣膜、液泡搅碎),C组:准备两种相同金属片,D组:准备两种不同金属片。
【教学过程】[师]:课前我们先作个有趣的实验。
请大家根据实验台上的仪器和药品组装:将金属片用导线连接后插入水果中,将电流表串联入线路中,观察会有什么现象发生?(巡视各组实验情况)。
[师]:请大家总结:有什么现象发生?[生]:总结:出现两种结果:①电流表指针偏转②电流表指针不发生偏转[师]:电流表指针偏转说明什么?为什么会发生偏转?[生]:说明有电流产生。
[师]:这个装置就叫做原电池。
这节课我们共同研究原电池。
请大家列举日常使用的原电池都有哪些?[展示干电池]:我们日常使用的电池有下面几种,大家请看:[播放幻灯片]:化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。
其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。
揭秘原电池优质课比赛课件
原电池是一种自发的化学反应,通过这种反应,化学能被转化为电能。它由两 个电极(正极和负极)和电解质溶液组成,当电极插入电解质溶液时,化学反 应开始进行,产生电流。
原电池工作原理
总结词
原电池的工作原理基于电化学反应,通过电子转移产生电流 。
详细描述
在原电池中,负极发生氧化反应,失去电子并传递到正极, 电子通过外电路从负极流向正极。同时,电解质溶液中的阳 离子向负极移动,阴离子向正极移动,形成电流。这个过程 实现了化学能向电能的转化。
。
原电池的未来发展趋势
01
02
03
04
提高能量密度
研发更高能量密度的原电池, 以满足电动车和智能设备的续
航需求。
降低成本
通过改进生产工艺和材料选择 ,降低原电池的成本,使其更
具有市场竞争力。
提高安全性
加强原电池的安全性能,防止 过充电、过放电和热失控等安
全问题。
环保可持续
研发环保、可持续的原电池材 料和生产工艺,减少对环境的
手机、电脑等电子设备
原电池为这些设备提供电力,保证其正常运行。
遥控器、门铃等小型电器
原电池同样为这些设备提供所需电力。
3
应急照明、手电筒等备用电源
原电池在停电或紧急情况下发挥重要作用。
工业生产中的应用
电动工具和机械设备
矿业和石油开采
原电池为工业生产中的电动工具和机 械设备提供动力。
原电池在采矿和石油开采中用于提供 电力和照明。
污染。
05
原电池优质课比赛的准 备与技巧
比赛前的准备
熟悉比赛规则和要求
详细了解比赛的具体要求,包括评分标准、时间限制等,确保在 比赛中不会因为对规则理解不足而失分。
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2 2 电池反应 Zn Cu Cu Zn
Zn ,Cu
2
2
Zn 2 ,Cu 2 向正极迁移, 1. 2 SO4 向负极迁移
2 SO4 ZnSO4 CuSO4
2. 负极发生氧化反应,正极发 Nhomakorabea还原反应
( + ) 阴极 还原反应
原电池:(-)阳极 氧化反应
电解池:(-)阴极 还原反应
t t
2. 盐桥中的电解质不能与原电池中的电解质发生作用
常将盐桥中的电解质配置成饱和溶液
电极反应
oOx ne R Re d
-------- Nernst方程
RT (aRe d ) R ln O nF (aOx )
1. R = 8.314 J / K· mol ; T: K
1 H 2 ( p1 ) O2 ( p2 ) H 2O 2
2) 化学反应不是氧化还原反应
根据反应物和产物的类型,先确定其中的一个电极,另
一电极则由总反应减去前一电极反应而得
①
H 2 ( p1 ) H 2 ( P ) 2
Pt H 2 ( p1 ) H (b) H 2 ( p2 ) Pt
Hg Cl
2
2 / Hg
Hg2Cl 2 / Hg
RT 2 ln( aCl ) 2F
3 2
例5
Pt Fe2 , Fe3
Fe e Fe
Fe
3
/ Fe
2
Fe3 / Fe2
RT a Fe2 ln F a Fe3
二. 标准电极电势
规定: 标准氢电极的电极电势为零
Pt H 2 ( P ) H (a 1)
H
0
H2
将待测电极与标准氢电极组成原电池:
Pt H 2 ( P ) H (a 1) 待测电极
E 待测 氢 待测
待测 符号规定:
• 若待测电极实际发生的是还原反应, 则 取正值 ; • 若待测电极实际发生的是氧化反应, 则 取负值 ; • 按此规定得到的电极电势称为还原电势. 如 测得
H / H2
Pt Q, H2Q, H
Q 2H 2e H 2Q
a H 2Q RT ln 2 F aQ (a H ) 2
Q / H Q Q / H Q
2 2
例4
Hg (l ) Hg 2Cl 2 ( s ) Cl
Hg2Cl2 2e 2Hg 2Cl
第六章
可逆电池电动势
§ 6-1 可逆电池 一. 电池
原电池 ------- 将化学能转变为电能的装置。
(此过程称为放电) 电解池 ------- 将电能转化为化学能的装置 (此过程称为充电)
以Cu – Zn 电池为例
阴极(+) Cu 2e Cu
2
Zn Zn2 2e 阳极(-)
电解池反应
2HCl 2 Ag H2 2 AgCl (s)
研究可逆电池电动势。 一方面它能指示化学能转化为电能的最高
极限,从而为改善电池性能提供依据;
另一方面,在研究可逆电池电动势的同时, 也为解决热力学问题提供了电化学的手段和方
法。
三. 可逆电极的类型和电极反应
1. 金属电极
Cu(s) Cu
Pt H 2 ( P ) H (a 1) Cu 2 (a 1) Cu
E = 0.3402 V , 则
Cu
2
/ Cu
0.3402 V
Pt H 2 ( P ) H (a 1) Zn 2 (a 1) Zn
测得 E = 0.7628 V , 则
原电池反应
2 AgCl ( s) H 2 ( p) 2 Ag 2 HCl (a)
电解池反应:
2 Ag 2HCl (a) 2 AgCl ( s) H 2 ( p)
不可逆电池: (-) Zn︱HCl (a)︱Ag ( + ) 电池反应:
Zn 2HCl ZnCl2 H2
将发生氧化反应的电对作负极,发生还原反应的电对作正极
①
H 2 ( p1 ) Cl2 ( p2 ) 2HCl(a)
Pt H2 ( p1 ) HCl(a) Cl2 ( p2 ) Pt
验证: (-) (+)
H 2 ( p1 ) 2H 2e Cl2 ( p2 ) 2e 2Cl
Cd CdSO (s) CdSO (饱和 Hg2 SO4 (s) Hg(l ) ) 4 4
(1)、(2)为双液电池,
(3)、(4)为单液电池。
五. 电池符号和电池反应的“互译”
1. 由电池符号写电池反应
• 先写出正负极反应 , 将两电极反应相加即得电池反应
• 写电极和电池反应时要遵守物料平衡和电荷平衡
1 H 2 ( p1 ) O2 ( p2 ) H 2O 2
1 H 2 ( p1 ) O2 ( p2 ) H 2O 2
Pt H 2 ( p1 ) OH (b) O2 ( p2 ) Pt
验证: (-) (+)
H 2 ( p1 ) 2OH 2H 2O 2e
1 O2 H 2O 2e 2OH 2
电池 2
Ag AgNO3 (a1 ) AgNO3 (a2 ) Ag
(–) (+)
Ag Ag (a1 ) e
Ag (a2 ) e Ag
Ag (a2 ) Ag (a1 )
电池1--- 化学电池 ; 电池2 --- 浓差电池
2. 由电池反应写电池符号 1) 化学反应是氧化还原反应
H 2 ( p1 ) 2H (b) 2e 验证: (-)
(+) 2H (b) 2e H 2 ( p2 )
电池反应
H 2 ( p1 ) H 2 ( p2 )
②
AgCl(s) Ag Cl
Ag AgCl ( s ) Cl
先确定电极
作正极
正极反应
AgCl e Ag Cl
2 . 非金属电极( 也称气体电极) 由非金属单质与含该元素的溶液组成
Pt H 2 ( g ) H
2 H 2e H 2 O2 4 H 4e 2 H 2O
Pt O2 ( g ) H
Pt H 2 ( g ) OH
Pt O2 ( g ) OH
2 H 2O 2e H 2 2OH
电池1
Pt H 2 ( p ) HCl (0.01mol kg 1 ) AgCl ( s ) Ag
H 2 ( P) 2H 2e (–)
(+) 2 AgCl(s) 2e 2 Ag 2Cl
H 2 ( p) 2 AgCl(s) 2 Ag 2HCl (0.01mol kg 1 )
2 Pt Cr2O7 , Cr 3 , H
Cr2O72 14 H 6e 2Cr 3 7 H 2O
Pt Q, H2Q, H
Q 2 H 2e H 2Q
四. 电池表示法
电池符号的书写规则: 1. 正极写在右边,负极写在左边,电解质溶液写在两电极中间 2. 注明电池物质及其状态,物质用化学式表示。如气体 H2(P)、 液体Br2(l)、固体Ag(s)、溶液ZnSO4(b)等。 3. 两相分界面及可混溶的两种液体的接界,用“︱”表示 , “‖”表示盐桥。 4. 气体电极或氧化还原电极, 必须用惰性金属作为电子传导体. 惰性金属一般用 Pt 。
2. 纯固体、纯液体, a = 1 ; 理想气体 a用 (P / P ) 代替 ; 稀溶液 a 用 (b / b ) 代替. 3. 和 都是强度性质, 与电子转移的多少无关;
也与其作为正极, 还是负极无关.
4. 电极反应中, 除了氧化态和还原态物质以外, 还有其 它的物质参与了反应, 则该物质的活度(或分压)也要 表示在Nernst方程中.
KCl(C)
K+
HCl(C)
迁移速率相对较慢
迁移速率相对较快
H+
KCl(C)
HCl(C) Ө Ө Ө Ө Ө Ө Ө Ө
消除液接电势的方法 ---- 在两个溶液间插入盐桥可避
免或减少液接电势 如何选择盐桥中的电解质? 1. 盐桥中电解质的正、负离子的迁移速率接近相等,即
AgCl(s) Ag Cl
- AgCl(s) e Ag Cl
负极反应
Ag Ag e
负极
电池符号
Ag Ag
Ag Ag
Cl
AgCl ( s ) Ag
§ 6-2 电极电势和可逆电池电动势
一. 电极电势与活度的关系----Nernst方程
----- 电极电势 ( V ) (金属与溶液界面的电势差)
2
M ( s) M z
2
M
z
z e M
Cu 2e Cu Zn 2e Zn
Ag e Ag
2
Zn( s) Zn 2 Ag(s) Ag
对活泼金属,Li、Na、K等,通常将金属溶解在Hg 中,形成汞齐。
Na( Hg)(a) Na
Na ( Hg ) e Na( Hg )
AgCl e Ag Cl
2 Hg (l ) Hg 2 SO4 ( s ) SO4
2 Hg 2 SO4 2e 2 Hg SO4