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2010高考化学二轮专题精析精练--原电池原理和应用

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2010高考化学二轮专题精析精练--原电池原理和应用

一、原电池原理

1、对原电池原理的理解：

从理论上讲，我们可以把任何一个氧化还原反应都可设计成原电池。因为氧化还原反应的本质是电子的转移。我们想办法把氧化还原反应过程中的电子转移通过设计成特有的装置，使化学反应过程中的电子转移通过导体而导出，就可制成原电池，即原电池就是将化学能转变为电能的装置。

负极-------较活泼的金属---------------失去电子-------发生氧化反应。

正极-------较不活泼的金属-------------得到电子-------发生还原反应。

2、粒子流向：在外电路中，电子由负极流向正极；在电解质溶液中阳离子移向正极，阴离子移向负极。

3、组成原电池的条件。

①     有两种活性不同的金属（也可是非金属导体或可导电的金属氧化物等）。

②     电极材料均插入电解质溶液中。

③     两电极相连或直接接触而形成闭合电路。

二、十种常见的原电池

1、铅蓄电池

铅蓄电池可放电也可充电，是具有双重功能的多次电池。它一般是用硬橡胶或透明塑料制成长方形外壳，在正极板上有一层棕褐色PbO₂，负极板是海绵状金属铅，两级均浸在一定浓度的硫酸中，且两级间用微孔橡胶或微孔塑料隔开。

铅蓄电池放电时的电极反应为：

负极--- Pb(s) +SO₄^2-（aq）=== PbSO₄(s) +2e^-

正极---PbO₂＋2e^－＋4H^＋＋SO₄²^－ ===PbSO₄＋2H₂O；

当放电进行到硫酸溶液密度达1.18时应停止放电，而需将蓄电池进行充电：

阳极----- PbSO₄＋2H₂O==== PbO₂＋2e^－＋4H^＋＋SO₄²^－

阴极----- PbSO₄(s) +2e^-===== Pb(s) +SO₄^2-（aq）

充电时溶液密度增大，当增大至1.28时，应停止充电。

铅蓄电池的充放电总反应为：Pb＋PbO₂＋2H₂SO₄

放电

充电

PbSO₄＋2H₂O，

2、普通锌锰电池（“干电池”）

    “干电池”是用锌制圆筒形外壳做负极，位于中央的顶盖有铜帽的石墨作正极，在石墨周围填充有ZnCl₂、NH₄Cl和淀粉糊作电解质，还填有MnO₂作去极化剂（吸收正极放出的H₂，防止极化现象。）

电极反应为：负极------Zn=== Zn²⁺＋2e^-

              正极------2NH₄⁺＋2e^- ====2NH₃+H₂

H₂＋2MnO₂===== Mn₂O₃+H₂O

     正极产生的NH₃又和 ZnCl₂作用：Zn²⁺＋4NH₃ ====[ Zn（NH₃）₄]²^＋

     淀粉糊的作用是提高阴、阳离子在两个电极的迁移速度。

电池总反应为：Zn+2MnO₂+4NH₄Cl   ======[ Zn（NH₃）₄] Cl₂＋ZnCl₂＋Mn₂O₃+H₂O

“干电池”的电压通常为1.5伏，不能充电再生。

3、钮扣式电池

常见的钮扣式电池为银锌电池，它用不锈钢制成一个由正极壳
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