1、1原电池的设计原电池的设计将化学反应设计成电池将化学反应设计成电池氧化反应氧化反应阳极阳极; 还原反应还原反应阴极阴极. 按电池图式的书写规定自左至右写按电池图式的书写规定自左至右写出电池中的各个相出电池中的各个相.22反应可分为几类反应可分为几类氧化还原反应氧化还原反应 中和反应中和反应沉淀反应沉淀反应 浓差电池浓差电池31. 氧化还原反应氧化还原反应例例1：H2(g , pH2) + 0.5O2(g , pO2) H2O(l) 阳：阳：H2(g, pH2) 2H+(a+) + 2e- 阴：阴：0.5O2(g , pO2) + 2H+(a+) + 2e- H2O(l)电池表示：电池表示：Pt
2、 | H2(g, pH2) | H+(a+) | O2(g, pO2) |Pt或碱性：或碱性： Pt | H2(g, pH2) | OH(a) | O2(g, pO2) |Pt4例例2： 1/2 Cl2(g) + Ag AgCl(s)解：反应为解：反应为AgCl(s)的生成反应的生成反应阳极：阳极： Ag + Cl -(a) AgCl(s) +e-阴极：阴极： 1/2 Cl2(g) + e- Cl -(a) 相应的电池表示为：相应的电池表示为： Ag| AgCl(s) | Cl -(a) | Cl2(g) |Pt 该电池为单液电池。该电池为单液电池。5阳极：阳极： 1/2 H2(g, p p)
3、 + OH- H2O + e-阴极：阴极： H+ + e- 1/2H2 (g, p p) 电池表示为：电池表示为：Pt | H2(g, p p) | OH- | | H+ | H2(g, p p) |Pt 解：反应为酸碱中和反应，可设计两个电池。解：反应为酸碱中和反应，可设计两个电池。用氢电极用氢电极 2. 中和反应中和反应例：例： H+ + OH- H2O6用氧电极用氧电极阳极：阳极： OH- 1/4O2(g, p p) + 1/2 H2O + e-阴极：阴极： 1/4O2(g, p p) + H+ + e- 1/2 H2O电池表示为：电池表示为： Pt |O2(g, p p) | OH-
4、| | H+ |O2(g, p p) |Pt 73. 沉淀反应沉淀反应(反应前后价态无变化反应前后价态无变化)例：例：Ag+ + I- AgI(s) 选阳极：选阳极：Ag + I- AgI(s) + e- -)阴：阴：Ag+ + e- Ag 电池表示：电池表示：Ag | AgI(s) | I- Ag+ | Ag8例例 利用表利用表7.7.1数据数据, 求求25时难溶盐时难溶盐AgCl(s)在水中的活度积在水中的活度积.解解 AgCl的溶解反应为的溶解反应为 AgCl(s) Ag+Cl- 设计如下电池设计如下电池:Ag | Ag+(a) | Cl(a) | AgCl(s) | Ag阳极：阳极：
5、Ag Ag+ e-其中：其中：阴极：阴极： AgCl(s) + e- Ag +Cl- 9 10sp111sp1075. 17566. 9298.15KmolK8.314J0.5773Vmol96485C1ln KRTzFEK查得查得E(AgCl/Ag) = 0.2221V, E (Ag+/Ag)0.7994VE =E(AgCl/Ag)E(Ag+/Ag)0.5773V10(1) H2(g, p1) H2(g, p2) (p1 p2)Pt|),(H|H|),(H|Pt),(He2H22e H2),(H22122212pgpgpgpg 阴阴极极阳阳极极由于两电极种类相同由于两电极种类相同, 故标准电
6、动势为零故标准电动势为零, 由能斯特方程得由能斯特方程得:12ln2ppFRTE 4. 扩散过程扩散过程-浓差电池浓差电池p1 p2时，时，E 0，扩散过程能自发进行扩散过程能自发进行11(2) Ag +(a1) Ag +(a2) (a1 a2) 12lnaaFRTE 阳极：阳极： Ag Ag+(a2) + e-阴极：阴极： Ag+(a1) + e- Ag电池为：电池为： Ag | Ag+(a2) | Ag+(a1) | Aga1 a2时，时，E 0，扩散过程能自发进行扩散过程能自发进行12由上述两种扩散过程设计的电池称之为由上述两种扩散过程设计的电池称之为浓差电池浓差电池, (1)电极浓差电池：电极浓差电池：电极物质浓度不同。电极物质浓度不同。(2)电解质浓差电池：电解质浓差电池：电解质溶液浓度不同。电解质溶液浓度不同。例例35作业作业
