最新如何将化学反应设计成电池ppt课件.ppt

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1、如何将化学反应设计成电如何将化学反应设计成电池池Zn(s)+H2SO4(aq)H2(p)+ZnSO4(aq)（1）负极发生氧化反应：）负极发生氧化反应：(-)Zn(s)Zn2+2e-正极发生还原反应：正极发生还原反应：(+)2H+2e-H2(p)（2）负极为）负极为Zn(s)|Zn2+(a1)，电解质为，电解质为ZnSO4;正极为正极为H2(p),Pt|H+(a2)，电解质为，电解质为H2SO4。按连接顺序，电池表示式为：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）复核此电池表示式对应的电化学反应与题给完全相同。完

2、全相同。负极负极:2Cl-(a)Cl2(p1)+2e-正极正极:Cl2(p2)+2e-2Cl-(a)Cl2(p2)Cl2(p1)Pt,Cl2(g,p1)HCl(aq,a)Cl2(g,p2),Ptp1 p2,E 0p1 0(2)电解质浓差电池电解质浓差电池AgAgCl(s)HCl(a1)HCl(a2)AgCl(s)Ag Cl-(a1)Cl-(a2)负极负极:Ag+Cl-(a1)AgCl+e-正极正极:AgCl+e-Ag+Cl-(a2)阴离子转移阴离子转移Ag(s)Ag+(a1)Ag+(a2)Ag(s)Ag+(a2)Ag+(a1)负极负极:Ag Ag+(a1)+e-正极正极:Ag+(a2)+e-A

3、g阳离子转移阳离子转移电能的由物质从较高活度到较低活度之间的电能的由物质从较高活度到较低活度之间的扩散提供。扩散提供。电池标准电动势电池标准电动势浓差电池的特点：浓差电池的特点：(3)(3)液接电势的计算液接电势的计算离子在液接界面处离子在液接界面处的扩散迁移为：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)(+)-+-+-+-+H+Cl-电电池池可可逆逆放放电电1mol电电量量时时，有有t+mol的的H和和t-mol的的Cl-通通过过界界面面而而扩散迁移。扩散迁移。

4、假设假设 I 0,此离子迁移过程可近似作为可逆此离子迁移过程可近似作为可逆过程处理过程处理假设迁移数不受浓度的影响，则此过程的假设迁移数不受浓度的影响，则此过程的Gibbs函数的变化函数的变化 用盐桥时，与两个溶液有两个接界。因盐桥用盐桥时，与两个溶液有两个接界。因盐桥中中KCl的的K+、Cl-的迁移率很接近的迁移率很接近(t+=0.4906)，在，在两个接界面上产生的电势很小，而且两个界面上两个接界面上产生的电势很小，而且两个界面上液接电势符号相反，又互相抵消一部分。另外因液接电势符号相反，又互相抵消一部分。另外因盐桥中盐桥中KCl浓度很高（饱和），可以掩盖其它离浓度很高（饱和），可以掩盖其

5、它离子的迁移，故盐桥能大大降低液接电势。通常液子的迁移，故盐桥能大大降低液接电势。通常液接电势约为接电势约为30mv。使用。使用KCl盐桥后可降低到盐桥后可降低到13毫伏。在要求不高时，可以近似认为是可逆电池。毫伏。在要求不高时，可以近似认为是可逆电池。7 电动势的测量电动势的测量测量可逆电池的电动势的仪器，为电位差计。这测量可逆电池的电动势的仪器，为电位差计。这里要注意满足里要注意满足可逆电池可逆电池的条件：电极反应是可逆的，的条件：电极反应是可逆的，因此通过的电流要无限小。因此通过的电流要无限小。若有某一定电流通过电池时，在电池内阻上要产若有某一定电流通过电池时，在电池内阻上要产生电位降，

6、这时两电极间电位差就小于电池的电动势。生电位降，这时两电极间电位差就小于电池的电动势。所以只有在没有电流通过电池时，两电极间电位差才所以只有在没有电流通过电池时，两电极间电位差才为电池的电动势。因此，不能直接用伏特计来测量电为电池的电动势。因此，不能直接用伏特计来测量电池的电动势。池的电动势。通常用通常用对消法对消法测电池电动势。测电池电动势。对消法测定电池电动势1.校准工作电流校准工作电流:开关开关K打向打向D1.若在实验温若在实验温度下标准电池电动势度下标准电池电动势为为1.01865V,将触点打将触点打在在滑线电阻滑线电阻AB上标记上标记1.01865V处处,调节调节R使使G中中无电流无

7、电流流过为止流过为止.2.测量未知电池电动势测量未知电池电动势:将将K倒向倒向D2.调节滑线调节滑线电阻触点到适当地位电阻触点到适当地位C2,使使电流计读数为零电流计读数为零,C2点点所标记的电压值所标记的电压值即为被测电池的电动势即为被测电池的电动势.待测电池待测电池ExC2C1B标准电池标准电池Es可变电阻可变电阻R R滑线电阻滑线电阻工作电源工作电源 EwAKD1D2P1.01865V 1.01865V G标准电池标准电池电池表示式：电池表示式：Cd(Hg)10.0%|CdSO48/3H2O(饱和饱和)|Hg2SO4(s),Hg(l)电池反应：电池反应：(-)Cd(Hg)Cd2+Hg(l

8、)+2e-(+)Hg2SO4(s)+2e-2Hg(l)+SO42-净反应：净反应：Hg2SO4(s)+Cd(Hg)(a)+8/3H2OCdSO48/3H2O(s)+Hg(l)Weston标准电池标准电池镉汞双组分相图镉汞双组分相图镉镉标标准准电电池池的的镉镉汞汞电电极极中中Cd的的含含量量控控制制在在5-14%之之间间,在在常常温温下下,由由相相图图可可知知,体体系系处处于于两两相相区区.故故在在一一定定温温度度下下,Cg-Hg齐齐的的成成分分不不会会收收电电极极组组成成波波动动的的影影响响,所所以以电电极极具具有有非非常常稳稳定定的的电电极极电电动动势势,也也保保证证了了标标准准电电池池的电动势的精度的电动势的精度.298KHgCd固固溶溶体体a a固固溶溶体体b b两两相相共共存存两两相相共共存存HGFEDC 熔液熔液(单相单相)455K结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！22