原電池問題,高中原電池問題

時間 2021-10-14 22:13:32

1樓:匿名使用者

原電池首先要有自發的氧化還原反應,在al、mg、naoh中,有反應:

2al + 6h2o + 2naoh == 2naal(oh)4 + 3h2↑

氧化劑在正極得電子。水是氧化劑。

在fe、c、nacl中,有自發的鐵生鏽的氧化還原反應,也就是吸氧腐蝕。所以有o2參加。

理論上:

mg = 2e- === mg2+

fe - 2e- === fe2+

al、c、nacl情況跟2中相似。

2樓:化學小朋友

溶液ph決定,前者al和氫氧化鈉反應迅速,後者fe不易於nacl反應,只能與溶液中的溶解氧作用,瞬間放電,不能形成穩定電流(但還是原電池)

al mg nacl溶液 原電池

負極mg-2e- →mg2+

正極2h2o+4e-+o2 →4oh-

fe c naoh溶液 原電池

負極fe-2e- →fe2+

正極2h2o+4e-+o2 →4oh-

fe mg naoh溶液 原電池

負極mg-2e- +2oh- →mg(oh)2正極2h2o+4e-+o2 →4oh-

3樓:文唐海置

是oh-.

al mg nacl溶液 原電池:

正極:2h2o+4e-+o2 →4oh-

負極:mg-2e-==mg2+

fe c naoh溶液 原電池:

正極:h2o+e- →h2↑+oh-

負極:fe-2e-+2oh-==fe(oh)2↓fe mg naoh溶液 原電池

正極:h2o+e- →h2↑+oh-

負極:mg-2e-+2oh-==mg(oh)2↓

4樓:湖南銀光

書寫電極反應的四原則

1.加和性原則:根據得失電子守恆,總反應式為兩個反應式之和,若已知一個電極反應式,可用總反應式減去已知的反應式,得另一電極反應式。

2.能否共存原則:因為物質得失電子後在不同的介質環境中所存在的形式不同,所以電極反應式必須考慮介質環境。鹼性溶液中co2不可能存在,也不可能有h+參加反應;當電解質溶液成酸性時,不可能有oh—參加反應。

如甲烷燃料電池以koh為電解質溶液時:負極反應式:ch4+10oh-—8e-=co32-+7h2o;正極反應式:

2o2+4h2o+8e-=8oh-。

3.加氧失氧原則:加氧時,就在反應物中加h2o(電解質為酸性時)或oh—(電解質溶液為鹼性或中性時);失氧時,就在反應物加h2o(電解質為鹼性或中性時)或h+(電解質為酸性時)。如“鈕釦”電池以koh為電解質溶液,其總反應式為:

zn+ag2o+h2o=2ag+zn(oh)2,負極zn→zn(oh)2,根據加氧原則,負極反應式為:zn+2oh-—2e-=zn(oh)2;正極ag2o→ag,根據失氧原則,正極反應式為:ag2o+h2o+2e-=2ag+2oh-。

4.中性吸氧反應成鹼原則:在中性電解質溶液環境中,通過金屬吸氧所建立起來的原電池反應,其反應的最後產物是鹼。如銀鋅電池、鐵的吸氧腐蝕、以鋁、空氣、海水為材料組成的海水電池等。

例1:(07廣東化學卷9)科學家近年來研製出一種新型細菌燃料電池,利用細菌將有機物轉化為氫氣,氫氣進入以磷酸為電解質的燃料電池發電。電池負極反應為:

a.h2+2oh-=2h2o+2e- b.o2+4h++4e-=2h2o

c.h2=2h++2e- d.o2+2h2o+4e-=4oh-

解析:根據題意,實質為氫氣燃料電池。負極通入氫氣,正極通入氧氣,故選項b、d錯;電解液為磷酸,根據離子共存原則,不可能會有oh-參加反應,選項a錯。

正確答案:c

書寫原電池電極反應的技巧

一、書寫電極反應的原則

電極反應是氧化還原反應,要遵循質量守恆、電子守恆及電荷守恆。兩電極反應式相加,消去電子後得電池總反應式,所以電池總反應式減去已知的一電極反應式得另一電極反應方程式。

二、書寫電極反應的技巧

1.準確判斷兩個電極

例1.將鋅片和鋁片用導線相連,分別插入稀硫酸、濃硫酸中,寫出兩原電池中的電極反應式和電池反應式。

解析:稀硫酸作電解質溶液時,較活潑的鋁被氧化,鋅片上放出氫氣,所以:負極(鋁片):2al—6e—==2al3+ 正極(鋅片):6h+ +6e—==3h2↑

電池反應:2al +6h+ ==2al3+ +3h2↑

濃硫酸作電解質溶液時,因常溫下鋁在濃硫酸中發生鈍化現象,而鋅能與濃硫酸反應,所以此時鋅片作負極,鋁片作正極:

負極(鋅片):zn—2e—==zn2+ 正極(鋁片):4h++so42—+ 2e—==so2↑+ 2h2o

電池反應:zn+2h2so4(濃)==znso4+ so2↑+ 2h2o

2.注意運用電池總反應式

例2.將鉑絲插入koh溶液作電極,然後向兩個電極上分別通入甲烷和氧氣,可以形成原電池。則通入甲烷的一極為電池的______極,這一極的電極反應式為_____________。

解析:甲烷燃燒發生的氧化還原反應為:ch4+2o2 ==co2+ 2h2o,鹼性溶液中co2不可能釋放出去:

co2+2oh—==co32—+3h2o,所以電池總反應式為:ch4 +2o2+2oh—==co32— +3h2o。通甲烷的一極發生氧化反應,故為負極。

正極吸收氧,可看作發生吸氧腐蝕:2o2+ 4h2o+8e— == 8oh—,總反應減去正極反應得負極反應:ch4+10oh——8e—== co32—+7h2o

3.關注電解質溶液的酸鹼性

例3.美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學電源。

⑴用koh作電解質溶液,電極反應產生的水,經冷凝後又可作為宇航員的飲用水,發生的反應為:2h2+o2==2h2o,則電極反應式分別為___________;

⑵如把koh改為稀h2so4作導電物質,則電極反應式為___________。

解析:在應用電池中,電解質參與電極反應,但在整個反應過程中只起橋樑作用,如酸性電解質,h+參加一個電極反應,但另一電極反應必有h+生成,同時不能出現oh-;鹼性電解質也有類似情況。

答案:⑴負極:2h2—4e—==4h+,正極:o2+4h++4e—==2h2o;

⑵負極:2h2+4oh——4e—==4h2o,正極:o2+2h2o+4e—==4oh—。

4.不能忽視電子轉移數相等

在同一個原電池中,負極失去的電子數必等於正極得到的電子數,所以在書寫電極反應式時,要注意電荷守恆。這樣可避免由總反應式改寫成電極反應式所帶來的失誤,同時也可避免在有關計算中產生誤差。

高中原電池問題

5樓:湖南銀光

書寫電極反應的四原則

1.加和性原則:根據得失電子守恆,總反應式為兩個反應式之和,若已知一個電極反應式,可用總反應式減去已知的反應式,得另一電極反應式。

2.能否共存原則:因為物質得失電子後在不同的介質環境中所存在的形式不同,所以電極反應式必須考慮介質環境。鹼性溶液中co2不可能存在,也不可能有h+參加反應;當電解質溶液成酸性時,不可能有oh—參加反應。

如甲烷燃料電池以koh為電解質溶液時:負極反應式:ch4+10oh-—8e-=co32-+7h2o;正極反應式:

2o2+4h2o+8e-=8oh-。

3.加氧失氧原則:加氧時,就在反應物中加h2o(電解質為酸性時)或oh—(電解質溶液為鹼性或中性時);失氧時,就在反應物加h2o(電解質為鹼性或中性時)或h+(電解質為酸性時)。如“鈕釦”電池以koh為電解質溶液,其總反應式為:

zn+ag2o+h2o=2ag+zn(oh)2,負極zn→zn(oh)2,根據加氧原則,負極反應式為:zn+2oh-—2e-=zn(oh)2;正極ag2o→ag,根據失氧原則,正極反應式為:ag2o+h2o+2e-=2ag+2oh-。

4.中性吸氧反應成鹼原則:在中性電解質溶液環境中,通過金屬吸氧所建立起來的原電池反應,其反應的最後產物是鹼。如銀鋅電池、鐵的吸氧腐蝕、以鋁、空氣、海水為材料組成的海水電池等。

例1:(07廣東化學卷9)科學家近年來研製出一種新型細菌燃料電池,利用細菌將有機物轉化為氫氣,氫氣進入以磷酸為電解質的燃料電池發電。電池負極反應為:

a.h2+2oh-=2h2o+2e- b.o2+4h++4e-=2h2o

c.h2=2h++2e- d.o2+2h2o+4e-=4oh-

解析:根據題意,實質為氫氣燃料電池。負極通入氫氣,正極通入氧氣,故選項b、d錯;電解液為磷酸,根據離子共存原則,不可能會有oh-參加反應,選項a錯。

正確答案:c

書寫原電池電極反應的技巧

一、書寫電極反應的原則

電極反應是氧化還原反應,要遵循質量守恆、電子守恆及電荷守恆。兩電極反應式相加,消去電子後得電池總反應式,所以電池總反應式減去已知的一電極反應式得另一電極反應方程式。

二、書寫電極反應的技巧

1.準確判斷兩個電極

例1.將鋅片和鋁片用導線相連,分別插入稀硫酸、濃硫酸中,寫出兩原電池中的電極反應式和電池反應式。

解析:稀硫酸作電解質溶液時,較活潑的鋁被氧化,鋅片上放出氫氣,所以:負極(鋁片):2al—6e—==2al3+ 正極(鋅片):6h+ +6e—==3h2↑

電池反應:2al +6h+ ==2al3+ +3h2↑

濃硫酸作電解質溶液時,因常溫下鋁在濃硫酸中發生鈍化現象,而鋅能與濃硫酸反應,所以此時鋅片作負極,鋁片作正極:

負極(鋅片):zn—2e—==zn2+ 正極(鋁片):4h++so42—+ 2e—==so2↑+ 2h2o

電池反應:zn+2h2so4(濃)==znso4+ so2↑+ 2h2o

2.注意運用電池總反應式

例2.將鉑絲插入koh溶液作電極,然後向兩個電極上分別通入甲烷和氧氣,可以形成原電池。則通入甲烷的一極為電池的______極,這一極的電極反應式為_____________。

解析:甲烷燃燒發生的氧化還原反應為:ch4+2o2 ==co2+ 2h2o,鹼性溶液中co2不可能釋放出去:

co2+2oh—==co32—+3h2o,所以電池總反應式為:ch4 +2o2+2oh—==co32— +3h2o。通甲烷的一極發生氧化反應,故為負極。

正極吸收氧,可看作發生吸氧腐蝕:2o2+ 4h2o+8e— == 8oh—,總反應減去正極反應得負極反應:ch4+10oh——8e—== co32—+7h2o

3.關注電解質溶液的酸鹼性

例3.美國阿波羅宇宙飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學電源。

⑴用koh作電解質溶液,電極反應產生的水,經冷凝後又可作為宇航員的飲用水,發生的反應為:2h2+o2==2h2o,則電極反應式分別為___________;

⑵如把koh改為稀h2so4作導電物質,則電極反應式為___________。

解析:在應用電池中,電解質參與電極反應,但在整個反應過程中只起橋樑作用,如酸性電解質,h+參加一個電極反應,但另一電極反應必有h+生成,同時不能出現oh-;鹼性電解質也有類似情況。

答案:⑴負極:2h2—4e—==4h+,正極:o2+4h++4e—==2h2o;

⑵負極:2h2+4oh——4e—==4h2o,正極:o2+2h2o+4e—==4oh—。

4.不能忽視電子轉移數相等

在同一個原電池中,負極失去的電子數必等於正極得到的電子數,所以在書寫電極反應式時,要注意電荷守恆。這樣可避免由總反應式改寫成電極反應式所帶來的失誤,同時也可避免在有關計算中產生誤差。

化學請教 原電池工作,化學原電池問題

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化學原電池

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原電池問中的電解質問題

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