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文件名称:如何将化学反应设计成电池.ppt
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总页数:21 页
更新时间:2025-08-29
总字数:约2.22千字
文档摘要

第1页,共21页,星期日,2025年,2月5日Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(p)+ZnSO4(aq)(1)负极发生氧化反应:(-)Zn(s)→Zn2++2e-正极发生还原反应:(+)2H++2e-→H2(p)(2)负极为Zn(s)|Zn2+(a1),电解质为ZnSO4;

正极为H2(p),Pt|H+(a2),电解质为H2SO4。

按连接顺序,电池表示式为:Zn(s)|ZnSO4||H2SO4|H2(p),Pt(3)复核此电池表示式对应的电化学反应与题给完全相同。第2页,共21页,星期日,2025年,2月5日AgCl(s)→Ag++Cl-(1)所给反应不是氧化还原反应,必须在方程式的两边加入同样的物质构成氧化还原对,可以在两边同时加入Ag(s),(当然也可加入Cl2(p))

负极发生氧化反应:(-)Ag(s)→Ag+(a1)+e-

正极发生还原反应:(+)AgCl(s)+e-→Ag(s)+0.5Cl2(p)(2)负极为Ag(s)|Ag+(a1),电解质为AgNO3;

正极为AgCl(s),Ag(s)|Cl-(a2),电解质为HCl。

按连接顺序,电池表示式为:Ag(s)|Ag+(a1)||HCl(a2)|AgCl(s)|Ag(s)(3)复核此电池表示式对应的电化学反应,与题给相同。第3页,共21页,星期日,2025年,2月5日(1)若已确定反应方向,则按规定的反应方向写, 并用单箭头表示反应方向;若未确定方向,则 电极反应写成还原反应并用双箭头表示可逆。(2)两个电极反应的电荷数应相同(3)反应式中不要出现电池表示式中没有的物质 (但可有H2O).(4)不要轻易将离子合并成分子。书写电极和电池反应的几条原则:第4页,共21页,星期日,2025年,2月5日化学电池电动势的计算基本步骤:(1)写出电池反应的方程式;(2)代入Nernst公式计算;(3)单独离子活度用平均活度代替,(双液电池的电动势不能准确计算)。第5页,共21页,星期日,2025年,2月5日(1)单液化学电池H2(g,p)│H2SO4(a)│PbSO4(s)│PbH2(g)+PbSO4(s)→2H++SO42-+Pb(s)第6页,共21页,星期日,2025年,2月5日(2)双液化学电池Zn│Zn2+‖Cu2+│CuZn+Cu2+→Cu+Zn2+计算过程中a+,a-,均用两种电解质溶液各自的a±替代,这会引入一定的误差,因此双液电池的电动势不能准确计算。第7页,共21页,星期日,2025年,2月5日浓差电池电动势的计算(1)电极浓差电池负极:H2(p1)→2H++2e-正极:2H++2e-→H2(p2)H2(p1)→H2(p2)p1p2,E0p1p2,E0Pt,H2(g,p1)│HCl(aq,a)│H2(g,p2),Pt第8页,共21页,星期日,2025年,2月5日负极:2Cl-(a)→Cl2(p1)+2e-正极:Cl2(p2)+2e-→2Cl-(a)Cl2(p2)→Cl2(p1)Pt,Cl2(g,p1)│HCl(aq,a)│Cl2(g,p2),Ptp1p2,E0p1p2,E0第9页,共21页,星期日,2025年,2月5日(2)电解质浓差电池Ag│AgCl(s)│HCl(a1)‖HCl(a2)│AgCl(s)│AgCl-(a1)→Cl-(a2)负极:Ag+Cl-(a1)→AgCl+e-正极:AgCl+e-→Ag+Cl-(a2)阴离子转移第10页,共21页,星期日,2025年,2月5日Ag(s)│Ag+(a1)‖Ag+(a2)│Ag(s)Ag+(a2)→Ag+(a1)负极:Ag→Ag+(a1)+e-正极:Ag+(a2)+e-→Ag阳离子转移第11页,共21页,星期日,2025年,2月5日电能的由物质从较高活度到较低活度之间的扩散提供。电池标准电动势浓差电池的特点:第12页,共21页,星期日,2025年,2月5日(3)液接电势的计算离子在液接界面处的扩散迁移为:t+H+(a1)→t+H+(a2)t-Cl-(a2)→t-Cl-(a1)Pt,H2(p)│HCl(m)┊HCl(m)│H2(p),Pt(-)HCl(a1)HCl(a2)(+)--++-