双液原电池的工作原理 盐桥

双液原电池的工作原理盐桥

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

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。