本帖最后由 高中化学郑昊 于 18:27 编辑
對于刚刚接触电解池和什么是原电池池的孩纸们可能会觉得有点难难哒~分开做可能还搞得清,混在一起之后就会发现老虎老鼠傻傻分不清楚/(ㄒoㄒ)/~~没关系这里给大家详细对比总结他们的不同之处,大家看完之后一定会觉得神清神爽再也不用为这种小问题而烦恼咯!!! 艏先给大家一个简明易懂的整体对比,更具体的比较和总结下面我们还会分开来给大家讲明白! 什么是原电池池的工作原理: 什么是原电池池反应属于放热的氧化还原反应但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的而是还原剂在负极仩失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行发生有序的电子转移过程,產生电流实现化学能向电能的转化。 从能量转化角度看什么是原电池池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,什么昰原电池池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经导线传递给氧化剂使氧化还原反应分别在两个电极上进行。 什么是原电池池的构成条件有三个: (1)电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成 (2)两电极必须浸泡在电解质溶液中。 (3)两电极之间有导线连接形成闭合回路。 只要具备以上三个条件就可构成什么是原電池池而化学电源因为要求可以提供持续而稳定的电流,所以除了必须具备什么是原电池池的三个构成条件之外还要求有自发进行的氧化还原反应。说白了化学电源必须是什么是原电池池,但什么是原电池池不一定都能做化学电池 形成前提:总反应为自发的氧囮还原反应 电极的构成: 电极的构成可以分为以下几个类别(附例子)来看,遇到了直接对号入座就可以了!!! a.活泼性不同的金属—锌铜什么是原电池池锌作负极,铜作正极; b.金属和非金属(非金属必须能导电)—锌锰干电池锌作负极,石墨作正极; 什麼是原电池池正负极判断: 负极发生氧化反应失去电子;正极发生还原反应,得到电子 电子由负极流向正极,电流由正极流姠负极 溶液中,阳离子移向正极阴离子移向负极 在这里给大家总结一个口诀:失高氧负(失电子,化合价升高被氧化,是负极)嘚低还正(得电子,化合价降低被还原,是正极)电子从负极通过外电路到正极。负极:活泼金属失电子看阳离子能否在电解液中大量存在。如果金属阳离子不能与电解液中的离子共存则进行进一步的反应。在这里给大家一个例子:甲烷燃料电池中电解液为KOH,负极甲烷失8个电子生成CO2和H2O但CO2不能与OH-共存,要进一步反应生成碳酸根 正极:①当负极材料能与电解液直接反应时,溶液中的阳离孓得电子附例:锌铜什么是原电池池中,电解液为HCl正极H+得电子生成H2。 注意:Fe作负极时氧化产物是Fe2+而不可能是Fe3+;肼(N2H4)和NH3的电池反应产物是H2O和N2 无论是总反应,还是电极反应都必须满足电子守恒、电荷守恒、质量守恒。 电极周围:消耗OH-(H+)则电极周围溶液的pH減小(增大);反应生成OH-(H+),则电极周围溶液的pH增大(减小) 溶液:若总反应的结果是消耗OH-(H+),则溶液的pH减小(增大);若总反应的结果是生成OH-(H+)则溶液的pH增大(减小);若总反应消耗和生成OH-(H+)的物质的量相等,则溶液的pH由溶液的酸碱性决定溶液呈碱性则pH增大,溶液呈酸性则pH减小溶液呈中性则pH不变。 什么是原电池池的组成用图示表达那也太麻烦了。为书写简便什么是原电池池的装置常用方便而科学的符号来表示。其写法习惯上遵循如下几点规定: 一般把负极(如Zn棒与Zn2+离子溶液)写在电池符号表示式的左边正极(如Cu棒与Cu2+离子溶液)写在电池符号表示式的右边。 2. 以化学式表示电池中各物质的组成溶液要标上活度或浓度(mol/L),若为气体物质应注明其分压(Pa),还应標明当时的温度如不写出,则温度为298.15K,气体分压为101.325kPa,溶液浓度为1mol/L 3. 以符号“∣”表示不同物相之间的接界,用“‖”表示盐桥同一相Φ的不同物质之间用“,”隔开。 4. 非金属或气体不导电因此非金属元素在不同氧化值时构成的氧化还什么是原电池对作半电池时,需外加惰性导体(如铂或石墨等)做电极导体其中,惰性导体不参与电极反应只起导电(输送或接送电子)的作用,故称为“惰性”电極 所以呢,按上述规定Cu-Zn什么是原电池池可用如下电池符号表示: 吸氧腐蚀 :金属在酸性很弱或中性溶液里,空气里的氧气溶解于金属表面水膜中而发生的电化腐蚀叫吸氧腐蚀. 就比如说钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀,其电极反应如下: 钢铁等金属的电化腐蚀主要是吸氧腐蚀. 吸氧腐蚀的必要条件 以氧的还原反应为阴极过程的腐蚀称为氧还原腐蚀或吸氧腐蚀。发生吸氧腐蚀的必要条件是金属的电位比氧还原反应的电位低 我们可以看一下氧的阴极还原过程及其过电位 : 吸氧腐蚀嘚阴极去极化剂是溶液中溶解的氧。随着腐蚀的进行氧不断消耗,只有来自空气中的氧进行补充因此,氧从空气中进入溶液并迁移到陰极表面发生还原反应这一过程包括一系列步骤。 (1) 氧穿过空气/溶液界面进入溶液; (2) 在溶液对流作用下氧迁移到陰极表面附近; (3) 在扩散层范围内,氧在浓度梯度作用下扩散到阴极表面; (4) 在阴极表面氧分子发生还原反应也叫氧的离孓化反应。 吸氧腐蚀的控制过程及特点 金属发生氧去极化腐蚀时多数情况下阳极过程发生金属活性溶解,腐蚀过程处于阴极控淛之下氧去极化腐蚀速度主要取决于溶解氧向电极表面的传递速度和氧在电极表面上的放电速度。因此可粗略地将氧去极化腐蚀分为彡种情况: (1)如果腐蚀金属在溶液中的电位较高,腐蚀过程中氧的传递速度又很大则金属腐蚀速度主要由氧在电极上的放电速度決定。 (2)如果腐蚀金属在溶液中的电位非常低不论氧的传输速度大小,阴极过程将由氧去极化和氢离子去极化两个反应共同组成 (3)如果腐蚀金属在溶液中的电位较低,处于活性溶解状态而氧的传输速度又有限,则金属腐蚀速度由氧的极限扩散电流密度决萣 扩散控制的腐蚀过程中,由于腐蚀速度只决定于氧的扩散速度因而在一定范围内,腐蚀电流将不受阳极极化曲线的斜率和起始電位的影响 扩散控制的腐蚀过程中,金属中不同的阴极性杂质或微阴极数量的增加对腐蚀速度的增加只起很小的作用。 影响吸氧腐蚀的因素 1. 溶解氧浓度的影响 3.盐浓度的影响
在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气这种腐蚀叫做。在钢铁淛品中一般都含有碳在潮湿空气中,钢铁表面会吸附水汽而形成一层薄薄的水膜水膜中溶有二氧化碳后就变成一种电解质溶液,使水裏的H+增多是就构成无数个以铁为负极、碳为正极、酸性水膜为电解质溶液的微小什么是原电池池。这些什么是原电池池里发生的氧化还原反应是:负极(铁):铁被氧化Fe-2e=Fe2+;正极(碳):溶液中的H+被还原2H++2e=H2↑
这样就形成无数的微小什么是原电池池最后氢气在碳的表面放絀,铁被腐蚀所以叫析氢腐蚀。 析氢腐蚀定义金属在酸性较强的溶液中发生电化腐蚀时放出氢气这种腐蚀叫做析氢腐蚀。 析氢腐蝕与吸氧腐蚀的比较
3.钢铁在潮湿的空气中发生吸氧腐蚀 4.氢氧燃料电池(中性介质) 5.氢氧燃料电池(酸性介质) 6.氢氧燃料电池(碱性介质) 7.铅蓄电池(放电) 9.CH4燃料电池(碱性介质) 10.熔融碳酸盐燃料电池 (Li2CO3和Na2CO3熔融盐作电解液CO作燃料): 11.银锌纽扣电池(碱性介质)
常用什么是原电池池有锌-锰干电池、锌-汞电池、锌-银扣式電池及等。
1 锌-锰干电池:锌-锰电池具有原材料来源丰富、工艺简单价格便宜、使用方便等优点,成为人们使用最多、最广泛的電池品种锌-锰电池以锌为负极,以二氧化锰为正极按照基本结构,锌-锰电池可制成圆筒形、扣式和扁形扁形电池不能单个使用,可组合叠层电池(组)按照所用电解液的差别将锌-锰电池分为三个类型: (1)铵型锌-锰电池:电解质以氯化铵为主,含少量氯化鋅 (2) 锌型锌-锰电池:又称高功率锌-锰电池,电解质为氯化锌具有防漏性能好,能大功率放电及能量密度较高等优点是锌-锰電池的第二代产品,20世纪70年代初首先由德国推出与铵型电池相比锌型电池长时间放电不产生水,因此电池不易漏液 总电池反应(長时间放电): (3) 碱性锌-锰电池:这是锌-锰电池的第三代产品,具有大功率放电性能好、能量密度高和低温性能好等优点 锌-锰电池额定开路电压为1.5V,实际开路电压1.5-1.8V 其工作电压与放电负荷有关,负荷越重或放电电阻越小闭路电压越低。用于手电筒照明时典型终止电压为0.9V,某些收音机允许电压降至0.75V
2.锂什么是原电池池:又称锂电池,是以金属锂为负极的电池总称锂的最负相对分孓质量最小,导电性良好可制成一系列贮存寿命长,工作温度范围宽的高能电池根据电解液和正极物质的物理状态,锂电池有三种不哃的类型即:固体正极—有机电解质电池、液体正极—液体电解质电池、固体正极—固体电解质电池。Li—(CF)n的开路电压为3.3V比能量为480W·h·L-1,工作温度在-55~70℃间在20℃下可贮存10年之久!它们都是近年来研制的新产品,目前主要用于军事、空间技术等特殊领域在心脏起搏器等微、小功率场合也有应用。
好了到这里关于什么是原电池池和电解池的所有知识点基本上都总结到位了,希望对大家有所帮助~!!! 哦哦哦~对了还有个重要的事情要跟大家说: 2015年西安学而思高一年级数/理/化暑秋招生简章出来啦!!!!请戳下面链接~ |
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