【正文】 1)當電解質(zhì)溶液為 H2SO4溶液時 (2)當電解質(zhì)溶液為 KOH溶液時 (3)當電解質(zhì)為熔融的 K2CO3時 (4)當電解質(zhì)為熔融的 Y2O3和 ZrO2時 O2 CH4 解： (3)負極： ， 正極： ， 原電池反應 ： 。 CH4— 8e—＋ 2H2O＝ CO2＋ 8H＋ 2O2＋ 8e—＋ 8H＋ ＝ 4H2O CH4＋ 2O2 ＝ CO2＋ 2H2O (2)負極： ， 正極： ， 原電池反應 ： 。 簡單記為“連通電路、平衡電荷” 單池原電池和鹽橋原電池的對比單池原電池 鹽橋原電池 裝置圖 相同點 負極： Zn－ 2e－ ==Zn2＋ 正極： Cu2＋ ＋ 2e－ ==Cu 總反應： Zn＋ Cu2＋ ==Cu＋ Zn2＋ 不同點 Zn在 CuSO4溶液中直接接觸Cu2＋ ，會有一部分 Zn與 Cu2＋直接反應，該裝置中既有化學能和電能的轉(zhuǎn)化，又有一部分化學能轉(zhuǎn)化成了熱能，裝置的溫度會升高 Zn和 CuSO4溶液在兩個半電池池子中， Zn與 Cu2＋ 不直接接觸，不存在 Zn與 Cu2＋ 直接反應的過程，所以僅是化學能轉(zhuǎn)化成了電能，電流穩(wěn)定，且持續(xù)時間長 題型二、燃料電池 例 2： 如圖所示的燃料電池中， 寫出電極反應和原電池反應。【 注意 】 鹽橋的作用 ： ② 使兩個燒杯中的溶液連成一個通路 ， 代替兩溶液直接接觸。( 2 ) 鹽橋的作用：① 連接內(nèi)電路，形成閉合回路；② 平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。 6. 鹽橋原電池( 1 ) 鹽橋中裝有飽和的 K C l 、 K N O 3 等溶液和瓊脂制成的膠凍。溶液不保持電中性，這兩種因素均會 阻止電子從鋅片流向銅片，造成電流中斷。 Zn失去電子形成的 Zn2+進入 ZnSO4溶液， ZnSO4溶液因 Zn2+增多而帶正電荷。 （ 2）平衡電荷。 由于鹽橋 (如 KCl)的存在，其中陰離子 Cl向 ZnSO4溶液擴散 和遷移，陽離子 K+則向 CuSO4溶液擴散和遷移，分別中和過剩的 電荷，保持溶液的電中性，因而放電作用不間斷地進行，一直 到鋅片全部溶解或 CuSO4溶液中的 Cu2+幾乎完全沉淀下來。 后者：鋅片持續(xù)溶解，電流表指針發(fā)生偏 轉(zhuǎn)，能持續(xù)穩(wěn)定地產(chǎn)生電流。 (5)內(nèi)電路是將電極浸入電解質(zhì)溶液中， 并通過鹽橋溝通內(nèi)電路。 (3)根據(jù)電極反應確定合適的電極材料 和電解質(zhì)溶液。 設計鹽橋原電池的思路： (1)還原劑和氧化產(chǎn)物為負極的半電池。 Zn —2e— ＝ Zn 2＋ 2H＋ ＋ 2e—＝ H2↑ Zn＋ 2HCl＝ ZnCl2＋ H2↑ 2Cu —4e—＝ 2Cu2＋ O2＋ 4e— ＋ 4H＋ ＝ 2H2O 2Cu＋ O2 ＋ 4HCl ＝ 2CuCl2＋ 2H2O 想一想：在上述 ZnCuHCl原電池中發(fā)現(xiàn) Zn片上也會產(chǎn)生氣泡 , 為什么 ?如何改正 ? ZnSO4 HCl Zn Cu 鹽橋： 在 U型管中裝滿用飽和 KCl溶液和瓊脂作成的凍膠。 (1)當 X為 Zn時 (2)當 X為 Pt時 參考答案 ： (1)負極： ， 正極： ， 原電池反應 ： 。 (2)負極： ， 正極： ， 原電池反應 ： 。 Mg —2e— ＝ Mg 2＋ 2H＋ ＋ 2e—＝ H2↑ Mg＋ 2HCl＝ MgCl2＋ H2↑ 2Al — 6e— ＋ 8OH—＝ 2AlO2—＋ 4H2O 6H2O＋ 6e— ＝ 6OH—＋ 3H2↑ 2Al＋ 2NaOH＋ 2H2O＝ 2NaAlO2＋ 3H2↑ 解題的一般思路 針對練習 1： 如圖所示的原電池中，燒杯中盛有 X溶液，寫出原電池的 電極反應和原電池反應。 (1)當 X為 HCl溶液時 (2)當 X為 NaOH溶液時 解 ： (1)負極： ， 正極： ， 原電池反應 ： 。 【注意】書寫原電池電極反應式時，要注意介質(zhì)是否參加反應， 遵守 3個守恒 ： 元素守恒 、 得失電子數(shù)守恒 和電子守恒。 ③ 正極上 ， 是氧化劑得到電子發(fā)生還原反應 。 ② 負極上 ， 是還原劑失去電子發(fā)生氧化反應 。 ③ 正、負兩極反應式在確保得失電子數(shù)目相等的前 提下，加和可得原電池反應總方程式。 原電池反應總方程式及其 電極反應式的書寫 (1)先寫電極反應式，再推寫原電池反應 總方程式 ① 負極為活潑金屬時，一般失去電子形成可溶性 穩(wěn)定價態(tài)陽離子，或進入溶液，或與電解質(zhì)發(fā) 生反應；若為燃料電池，負極一般不參與反應， 可燃氣體失去電子，形成穩(wěn)定的氧化產(chǎn)物，或 進一步與電解質(zhì)溶液反應。 ②依據(jù)金屬活潑性的相對強弱來判斷原電池的正負極的時候，還要考慮電解質(zhì)溶 液對電極反應的影響。 (3)兩極相連形成 閉合回路 (用導線連接或兩電極 直接接觸 )。 (1)有兩種 活潑性不同 的導電材料 (不同的金屬或 金屬與非金屬導體 )作電極。 思考題： 下列化學反應能設計成原電池的是 ( )