双液原电池的工作原理盐桥(选修4预习)

双液原电池的工作原理盐

桥(选修4预习)

-标准化文件发布号：（9556-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

原理与装置关系回顾简析

联系上述原电池的形成原理与装置，我们能否分析总结出原电池的工作原理与形成条件是什么？

形成条件

双液原电池的工作原理盐桥

1．氧化还原反应(如活性不同的电极，形成电势差)

2．电解质(如溶液中，离子导电)

3．闭合回路(持续稳定的电流)

锌铜原电池的缺陷

电池的极化作用

原因主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。

由于是单液电池，因而不可能彻底将氧化反应与还原反应分开。氢离子依然可以在锌片上得到电子

从盐桥使用重新认识氧化还原反应(化学反应)

盐桥的使用突破了氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移的思维定式能使氧化反应与还原反应在不同的区域之间进行得以实现。为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件，也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。

可逆原电池的电动势

1．电极与电解质溶液界面间电势差的产生

2．接触电势差

电子逸出功(φe)不同，逸出电子的数量不同

当两金属相间不再出现电子的净转移时，其间

建立了双电层，该双电层的电势差就是接触电势差，用φ接触表示。φ接触∝φe,1-φe,2

3．液体接界电势差

两液相间形成的电势差即为液体接界电势差，以φ扩表示。

普通氧化还原反应与原电池反应的联系与区别

【例1】

理论上不能设计为原电池的化学反应是( )

A．CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) △H＜0 B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)==NaNO3(aq)＋H2O(l) △H＜0 C．2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) △H＜0

D．2FeCl3(aq)＋Fe(s)==3FeCl3(aq) △H＜0

【例2】

下列哪几个装置能形成原电池

【例3】

原电池的电极名称不仅与电极的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是( )

A．有Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＝Al3＋

B．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＝Al3＋

C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2＋

D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2＋

【例4】

一个电池反应的离子方程式是 Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu，该反应的的原电池正确组合是( )

【例5】

根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是

A．2Ag(s)＋ Cd2＋(aq)＝2Ag＋(aq) ＋ Cd(s)

B．Co2＋(aq)＋ Cd(s)＝Co(s)＋Cd2＋(aq)

C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)＝2Ag(s)＋Cd2＋(aq)

D．2Ag＋(aq)＋ Co(s)＝2Ag(s)＋Co2＋(aq)

【例6】

用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。以下有关该原电池的叙述正确的是( )

A．在外电路中，电流由铜电极流向银电极

B．正极反应为：Ag+＋e－＝Ag

C．实验过程中取出盐桥，原电池仍继续工作

D．将铜片浸入AgNO3溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同

【例7】

依据氧化还原反应：2Ag＋(aq)＋Cu(s) ＝Cu2＋(aq) ＋2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题：

⑴电极X的材料是_________；电解质溶液Y是_________；

⑵银电极为电池的_________极，发生的电极反应为________________________；X电极上发生的电极反应为___________________________；

⑶外电路中的电子是从_________电极流向_________电极。