设计原电池
❶ 如何设计原电池
将氧化还原反应中被氧化的做负极即可
❷ 设计为原电池的条件
形成原电池需具备以下条件:(1)有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极.(2)形成闭合电路 (3)氧化还原反应能够自发进行 2H2+O2===2H2O 是氧化还原反应,但也要在相应的条件下(如40%的KOH溶液,加上一对于电极)才能形成原电池(这是典型的燃料电池),同理,反应 2FeCl3+Fe===3FeCl2 和Cu+2AgNO3===Cu(NO3)2+2Ag 都是氧化还原反应,如果能够同时满足上述三个条件,也可以构成原电池,即都可以设计成原电池.而反应 CaO+2HCl===CaCl2+H2O 不是氧化还原反应,没有电子的转移,无法形成原电池,即都不可以设计成原电池.
❸ 什么样的反应可以被设计为原电池
首先,反应必需是安全的,稳定的,有能产生持续电流,而且反应比较容易控制,不能找反应剧烈的反应充当原电池的反应...
而聚集状态基本都不用考虑了,氧化还原反应好少应为聚集状态使到反应不能继续进行的..中学接触的原电池反应基本都是金属类和气态类的
金属类的比较容易,能的在气态类的
不明的可以继续问,我尽能力解答你啦
例如锌--锰干电池
负极(锌筒):Zn-2e
==Zn2+
正极(石墨):2MnO2
+2NH4+
+2e==Mn2O3
+2NH3
+H2O
总反应:Zn
+2MnO2
+2NH4+
==Zn2+
+Mn2O3
+2NH3
+2H2O
这是一个能产生持续电流的反应,其实全部的氧化还原反应都可以的,只是当考虑到
可用性
,就要考虑成本,速率,安全性
比如锌-锰干电池啦:
负极(锌筒):Zn-2e=Zn+2
正极(石墨):2MnO2
+2NH4+
+2e==Mn2O3
+2NH3
+H2O
总反应:Zn+2MnO2
+2NH4+
==Zn2+
+Mn2O3
+2NH3
+H2O
这是一个能产生持续电流的反应,其实全的氧化还原反应都可以,但是考虑到
可用性
,就要考虑到反应的速率,成本,安全问题
❹ 如何根据氧化还原反应设计成原电池
原电池中失电子的物质作负极,根据方程式知,铜作负极,比锌活泼性小的金属或导电的非金属作正极;铜失电子,发生氧化反应;电解质是反应物中可溶性的、得电子的物质,所以电解质是可溶性的铁盐,可用氯化铁作电解质;故答案为:铜;氧化;氯化铁;
正极上得电子,发生还原反应,根据方程式知,Fe3+得电子,生成Fe2+,故答案为:2Fe3++2e-=2Fe2+
负极上失电子,正极上得电子,所以电子的流向是;从负极沿导线经正极流出故答案为:负极沿导线经正。
(4)设计原电池扩展阅读
工作原理
原电池反应属于放热的反应,一般是氧化还原反应,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,而是还原剂在负极上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,产生电流,实现化学能向电能的转化。但是,需要注意,非氧化还原反应一样可以设计成原电池。
从能量转化角度看,原电池是将化学能转化为电能的装置;从化学反应角度看,原电池的原理是氧化还原反应中的还原剂失去的电子经外接导线传递给氧化剂,使氧化还原反应分别在两个电极上进行。
❺ 设计原电池
设计方法:
(1)首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应;
(2)根据原电池的电极回反应答特点,结合两个半反应找出正负极材料及电解质溶液。
(3)在原电池中,选择还原性较强的物质作为负极;氧化性较强的物质作为正极,并且,原电池的电极必须导电,电池中的负极必须能够与电解质溶液反应.
(4)电解质溶液一般要能够与负极发生反应,或者电解质溶液中溶解的其他物质(如空气中的氧气)能与负极发生反应.如下图所示:
❻ 设计成原电池
这要看你想说的是什么反应。通常说来,氧化还原反应可以设计为原电池,但该反应同时必须是放出能量的,因为放出的能量转化为电能释放出来。
❼ 关于设计原电池
这是一个燃料电池,它有专门的点火仪,保证这个反应的吉布斯自由能小于0,使他自发进行。下面是些燃料电池的简介你看一下
依据电解质的不同,燃料电池(Fuel Cell, FC)分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸型燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)及质子交换膜燃料电池(PEMFC)等。燃料电池不受卡诺循环限制,能量转换效率高,洁净无污染、噪声低,可制成模块式结构、功率密度比一般储能型电池高,既适合集中供电,也适合分散供电。
也可以按照工作温度的不同,把碱性燃料电池(AFC,工作温度为100℃以内)、质子交换膜燃料电池(PEMFC,也称为固体高分子燃料电池,工作温度为100℃以内)和磷酸型燃料电池(PAFC,工作温度为200℃左右)称为低温燃料电池;把熔融碳酸盐燃料电池(MCFC,工作温度为650℃左右)和固体氧化物燃料电池(SOFC,工作温度为800-1000℃)称为高温燃料电池。另一种分类是按其开发早晚顺序进行的,把PAFC称为第一代燃料电池,MCFC称为第二代燃料电池,SOFC和PEMFC等称为第三代燃料电池。
燃料电池是一种电化学装置,其电池单体是由正负两个电极(负极即输入燃料的电极,阳极;正极即输入氧化剂的电极,阴极)以及电解质组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部,因此,限制了电池容量。而燃料电池的正、负极本身不包含活性物质,只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换设备。电池工作时,燃料和氧化剂由外部供给,进行反应。燃料电池本体通常由形成离子导电体的电解质板和其两侧配置的燃料极(阳极)和空气极(阴极)、及两侧气体流路构成,气体流路的作用是使燃料气体和空气(氧化剂气体)能在流路中通过。原则上只要反应物不断输入,反应产物不断排除,燃料电池就能连续地发电。另外,只有燃料电池本体还不能工作,必须有一套相应的辅助系统,包括反应剂供给系统、排热系统、排水系统、电性能控制系统及安全装置等。
如
❽ 这个反应如何设计原电池
这个是铁碳电池:(负极—Fe、正极—C、电解液 中性或碱性)
负极: 2Fe–4e-==2Fe2+ (氧化反应);正极:O2+2H2O+4e-==4 (还原反应)。
化学方程式:
2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2 (吸氧腐蚀)
4Fe(OH)2+O2+2H2O==4Fe(OH)3
2Fe(OH)3==Fe2O3 +3 H2O (铁锈的生成过程)
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❾ 氧化还原反应设计原电池
还原半反应
Fe2+
+
2e-
=
Fe
氧化半反应
Zn2+
+
2e-
=
Zn
电池反应
Fe2+
+
Zn
=
Fe
+
Zn2+
负极:流出电子的电极,负极上发生氧化反应。
正极:接受电子的电极,正极上发生还原反应。电流的方向是从正极到负极,而电子流动的方向从负极到正极。将两个电极反应相加,即得到原电池的总反应,使用什么电解质溶液,可溶性的Fe盐都可以
❿ 原电池设计
Fecl3负极碳棒正极氢碘酸溶液