高二化学原电池原理保护金属

并与金属管道或铁轨形成回路时、城铁的铁轨,就会引起后者的腐蚀,当有电流泄漏入潮湿的土壤中。你能用一个原理图来表示这个过程吗在城市中地下常埋有纵横交错的管道和输电线路,地面上还铺有地铁

原电池的工作原理  当把锌板和铜板平行放入盛有稀硫酸的烧杯里,用连有电流计的导线连接两极时,可以观察到三个重要的现象:锌片溶解,铜片上有气体逸出,导线中有电流通过。
  此外,在食盐溶液加快生锈的过程中,也发生了原电池反应
  透过这些现象,分析两极反应的实质,便可理解原电池是怎样把化学能转变为电能的原理。锌是活泼金属,容易失去电子变为锌离子。锌电极发生的电极反应式是:
  锌片
zn-2e-=zn2+
(氧化反应)
  锌离子进入溶液,使得溶液里的正电荷过多;同时锌失去的电子沿导线经电流计流入铜片,使溶液里原有的氢离子在铜电极上被还原成氢原子,这样溶液中多余的正电荷就被中和;氢原子又结合成氢分子并放出。铜电极发生的电极反应式是:
  铜片
2h++2e-=h2↑
(还原反应)
  由于在锌、铜两个电极上不断发生的氧化还原反应,使化学能转变为电能。锌片是给出电子的一极,是电池的负极,铜片是电子流入的一极,是电池的正极。电流的方向同电子流的方向相反,从正极铜流向负极锌。
  在原电池内电解质溶液中,阴离子流向负极,阳离子流向正极;
碱性介质下的甲烷燃料电池
  负极:ch4+10oh
-
-
8e-===co32-
+7h2o
  正极:2o2+8e-+4h2o===8oh-
  离子方程式为:ch4+2o2+2oh-===co32-+3h2o
  总反应方程式为:ch4+2o2+2koh===k2co3+3h2o

燃料电池的负极一定是燃料,因为电解质溶液是koh溶液,所以生成的是co3^2-不是co2
负极:ch3ch2oh
-
12e-
+
16oh-
==
2co3^2-
+
11h2o
正极:o2
+
2h2o
+
4e-
==
4oh-
总方程式:ch3ch2oh
+
3o2
+
4oh-
==
2co3^2-
+
5h2o

从反应方程式中铅的化合态pbo2和pbso4可知:在稀h2so4环境中+4价和+2价的铅分别与o2-和so42-的结合能力强。
(一)放电时:(负极)pb失2个电子变成+2价的铅后马上与电极周围的so42-结合成pbso4附在电极上,电极式为pb-2e-+
so42-==
pbso4
;(正极):pbo2
中的+4价的铅得到2个电子变成+2价的铅后马上与电极周围的so42-结合成pbso4附在电极上,释放出的o2-与溶液中的结合成h2o,电极式为pbo2+
2e-+4
h++so42-==
pbso4+
2h2o;故放电时总反应式为pb+pbo2+2h2so4==
2pbso4+
2h2o。
(二)充电时:(阴极)电极上的pbso4中+2价的铅得到电源送来的2个电子变为pb后释放出so42-,电极式为pbso4+
2
e-==pb
+so42-;(阳极)电极上的pbso4中+2价的铅被电源夺去2个电子变为+4价的铅,+4价的铅强行去夺h2o中的o2-,使自己变为pbo2,同时又使h2o中的h+释放出来,电极式为pbso4+
2e-+2h2o==pbo2+4h+;故充电时总反应式为2pbso4+2h2o==pbo2+pb+2h2so4。
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第1个回答  2021-03-26

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