镍镉电池

概括：这道题是权淌显同学的课后化学练习题，主要是关于镍镉电池，指导老师为席老师。

题目：镍镉电池

原理：负极的镉(Cd)失去电子和氢氧化钠(NaOH)中的氢氧根离子(OH-)化合成氢氧化镉,并附著在阳极上,同时也放出电子.电子沿著电线至阴极,和阴极的NiO(OH)和氢氧化钠溶液中的水反应形成氢氧化镍和氢氧根离子,氢氧化镍会附著在阳极上,氢氧根离子则又回到氢氧化钠溶液中,故氢氧化钠溶液浓度不会随著时间而下降.

放电反应式：

负极反应：Cd+－2e^-+2OH^-=Cd(OH)2

正极反应：2NiO(OH)+2H2O+2e^-=2Ni(OH)2+2OH^-

总反应：Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2

希望我的回答能对你有帮助!

举一反三

例1： 铝-氢氧化钠溶液-镁原电池的电极反应原理?同题,我已经知道电极反应式为负极：2Al+8OH--6e-=2AlO2-+4H2O正极：6H2O+6e-=3H2↑+6OH-[化学练习题]

铝-氢氧化钠溶液-镁原电池的电极反应原理?

如果你知道总反应式 Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑

那么能看出来AL是被氧化的要做负极 剩下MG就是正极了 但镁没有参与反应

而反应式中的氧化产物是 AlO2- 所以

负极反应式从AL到AlO2- 氧原子谁提供呢 溶液是碱性的 所以之有从H2O和OH-中选一个 显然不能是H2O提供的O 因为H2O提供了氧之后 剩下H+ 不能在碱性下存在 所以是OH-提供了O 那么OH-提供了O产物是什么呢 难道不也是H+吗 ?不是的,两个OH-提供了一个O 产物是水 于是写出正极反应

再看正极 从总反应式中 知道是1价H还原成零价的H2 那么1价的H谁提供呢?有H2O和OH-两种选择 不能是OH- 因为OH-如果提供了H剩下O2- 氧离子不能在水中存在 所以H2O提供1价H 变成OH- 于是写出负极反应

这种思路可以避免考虑反应的本质 任何水溶液中的电极反应可以用这种想法来解决 熟练之后写电极反应非常快

现将所有牵扯到H O 提供的关系告诉你

在碱性环境下 如果负极反应需要O 由OH-提供 生成H2O

如果正极反应需要H 由H2O提供 生成OH-

在酸性环境下 如果负极反应需要O 由H2O提供 生成H+

如果正极反应需要H 直接由H+提供

例2： 石墨作干电池电极的原理[化学练习题]

原电池嘛~

正极是活泼性差的金属或非金属~

负极是活泼金属~

再有电解质溶液~

就构成原电池了~

为什么用石墨~

用别的也行~

造价高~

没必要~

电池就是把化学能转化为电能的装置~

一定是~

例3： 【一个原电池,两个电极分别是铁和铜,电解液是三氯化铁.求反应原理,正负极电极反应式,还有总反应式题里面没说哪个是正负极==】[化学练习题]

活泼金属作负极,Fe比Cu活泼.

原理是2FeCl3+Fe=3FeCl2

正极是Cu,负极是Fe.

负极反应式：Fe-2e-=Fe2+

正极反应式：2Fe3+ +2e-=2Fe2+

例4： 写原电池电极反应式有什么规律对一个陌生的题目如何正确写出电极方程式[化学练习题]

一、原电池电极反应式书写的一般步骤⑴ 原电池正、负极的确定① 由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强（针对电解质溶液而言）的金属为负极（一般地,负极材料与电解质溶液要发生反应）,相对活泼性较差的金属或导电的非金属等为正极.如：Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg；但Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al.（思考：Al—Cu—HCl溶液、Al—Cu—浓HNO3溶液构成的原电池中的负极分别为什么?）② 由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极；若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极.如：Zn—C—CuSO4溶液构成的原电池中,C电极上会析出紫红色固体物质,则C为此原电池的正极.③ 根据实验现象确定：一般可以根据电极附近指示剂（石蕊、酚酞、湿润的KI–淀粉等）的显色情况来分析推断该电极发生的反应情况,是氧化反应还是还原反应,是H+还是OH－或I－等放电,从而确定正、负极.如用酚酞作指示剂,则溶液变红色的那一极附近溶液的性质为碱性,是H+放电导致c(OH－)＞c(H+),H+放电是还原反应,故这一极为正极.④ 如两极都是惰性电极（一般用于燃料电池）,则可以通过定义和总反应式来分析,发生氧化反应的气体（或对应物质）所对应的一极为负极.如碱性溶液中的甲醇燃料电池,其总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,CH3OH被氧化,则通入甲醇的一极为负极,通入氧气的一极为正极.⑤ 如果题目给定的是图示装置,可根据电子流动方向或其它提示来分析正、负极.⑵ 书写电极反应式原电池的电极名称一旦确定,则相应电极的电极反应式也随之确定.但书写电极反应式时还需注意以下几点：① 两极电极反应式中的电子得失数目（一般）保持相等.② 看负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存,若不能共存,则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中.如Al－Cu－NaHCO3溶液构成的原电池中,因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3－反应：Al3++3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑,故铝件（负极）上发生的反应为：Al－3e－+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑,而不是仅仅写为：Al－3e－=Al3+.③ 当正极上的反应物质为O2时（吸氧腐蚀）,要注意电解质溶液的性质.溶液为碱性时,电极反应式中不能出现H+；溶液为酸性时,电极反应式中不能出现OH－.如下面例2.

自己看

一、原电池电极反应式书写的一般步骤⑴ 原电池正、负极的确定① 由两极的相对活泼性确定：相对活泼性较强（针对电解质溶液而言）的金属为负极（一般地,负极材料与电解质溶液要发生反应）,相对活泼性较差的金属或导电的非金属等为正极.如：Mg—Al—HCl溶液构成的原电池中,负极为Mg；但Mg—Al—NaOH溶液构成的原电池中,负极为Al.（思考：Al—Cu—HCl溶液、Al—Cu—浓HNO3溶液构成的原电池中的负极分别为什么?）② 由电极变化情况确定：某一电极若不断溶解或质量不断减少,该电极发生氧化反应,则此电极为负极；若某一电极上有气体产生、电极的质量不断增加或不变,该电极发生还原反应,则此电极为正极.如：Zn—C—CuSO4溶液构成的原电池中,C电极上会析出紫红色固体物质,则C为此原电池的正极.③ 根据实验现象确定：一般可以根据电极附近指示剂（石蕊、酚酞、湿润的KI–淀粉等）的显色情况来分析推断该电极发生的反应情况,是氧化反应还是还原反应,是H+还是OH－或I－等放电,从而确定正、负极.如用酚酞作指示剂,则溶液变红色的那一极附近溶液的性质为碱性,是H+放电导致c(OH－)＞c(H+),H+放电是还原反应,故这一极为正极.④ 如两极都是惰性电极（一般用于燃料电池）,则可以通过定义和总反应式来分析,发生氧化反应的气体（或对应物质）所对应的一极为负极.如碱性溶液中的甲醇燃料电池,其总反应式为：2CH3OH+3O2+4KOH=2K2CO3+6H2O,CH3OH被氧化,则通入甲醇的一极为负极,通入氧气的一极为正极.⑤ 如果题目给定的是图示装置,可根据电子流动方向或其它提示来分析正、负极.⑵ 书写电极反应式原电池的电极名称一旦确定,则相应电极的电极反应式也随之确定.但书写电极反应式时还需注意以下几点：① 两极电极反应式中的电子得失数目（一般）保持相等.② 看负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子能否共存,若不能共存,则该电解质溶液中的阴离子也要写入负极的电极反应式中.如Al－Cu－NaHCO3溶液构成的原电池中,因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3－反应：Al3++3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑,故铝件（负极）上发生的反应为：Al－3e－+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑,而不是仅仅写为：Al－3e－=Al3+.③ 当正极上的反应物质为O2时（吸氧腐蚀）,要注意电解质溶液的性质.溶液为碱性时,电极反应式中不能出现H+；溶液为酸性时,电极反应式中不能出现OH－.如下面例2.

例5： 【用原电池原理分析干电池是如何工作的用原电池原理分析干电池和蓄电池时如何工作的】[化学练习题]

干电池属于化学电源中的原电池,是一种一次性电池.因为这种化学电源装置其电解质是一种不能流动的糊状物,所以叫做干电池,这是相对于具有可流动电解质的电池说的.干电池不仅适用于手电筒、半导体收音机、收录机、照相机、电子钟、玩具等,而且也适用于国防、科研、电信、航海、航空、医学等国民经济中的各个领域,十分好用.普通干电池大都是锰锌电池,中间是正极碳棒,外包石墨和二氧化锰的混合物,再外是一层纤维网.网上涂有很厚的电解质糊,其构成是氯化氨溶液和淀粉,另有少量防腐剂.最外层是金属锌皮做的筒,也就是负极,电池放电就是氯化氨与锌的电解反应,释放出的电荷由石墨传导给正极碳棒,锌的电解反应是会释放氢气的,这气体是会增加电池内阻的,而和石墨相混的二氧化锰就是用来吸收氢气的.但若电池连续工作或是用的太久,二氧化锰就来不及或已近饱和没能力再吸收了,此时电池就会因内阻太大而输出电流太小而失去作用.但此时若将电池加热,或放置一段时间,它内部的聚集氢气就会受热放出或缓慢放出.二氧化锰也到了还原恢复,那电池就又有活力了!

化学方程式为:Zn＋2MnO2＋2NH4＋＝ Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O

锌-锰干电池的结构与原理

锌锰干电池是日常生活中常用的干电池.正极材料：MnO2、石墨棒 负极材料：锌片 电解质：NH4Cl、ZnCl2及淀粉糊状物 电池符号可表示为 （－） Zn｜ZnCl2、NH4Cl（糊状）‖MnO2｜C（石墨） （＋） 负极：Zn-2e=Zn2＋ 正极：2MnO2＋2NH4＋＋2e＝Mn2O3＋2NH3＋H2O 总反应：Zn＋2MnO2＋2NH4＋＝ Zn2＋＋Mn2O3＋2NH3＋H2O 锌锰干电池的电动势为1.5V.因产生的NH3气被石墨吸附,引起电动势下降较快.如果用高导电的糊状KOH代替NH4Cl,正极材料改用钢筒,MnO2层紧靠钢筒,就构成碱性锌锰干电池,由于电池反应没有气体产生,内电阻较低,电动势为1.5V,比较稳定.干电池属于化学电源中的原电池,是一种一次性电池,它以二氧化锰为正极,以锌筒为负极,把化学能转变为电能供给外电路.在化学反应中由于锌比锰活泼,锌失去电子被氧化,锰得到电子被还原.

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