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1、§7.8电极的种类按照氧化态、还原态物质的状态不同,可将电极分为三类:第一类电极第二类电极氧化还原电极1.第一类电极Cl-
2、Cl2(g)
3、PtCl2(g)+2e-→2Cl-H+
4、H2(g)
5、Pt2H++2e-→H2(g)H2O,OH-
6、O2(g)
7、PtO2(g)+2H2O+4e-→4OH-Zn2+
8、Zn(s)Zn2++2e-→Zn(s)1.第一类电极H+
9、H2(g)
10、Pt2H++2e-→H2(g)H2O,OH-
11、H2(g)
12、Pt2H2O+2e-→H2(g)+2OH-(1)氢电极1.第一类电极H2O,H+
13、
14、O2(g)
15、PtO2(g)+4H++4e-→2H2OH2O,OH-
16、O2(g)
17、PtO2(g)
18、+2H2O+4e-→4OH-(2)氧电极2.第二类电极包括金属-难溶盐电极和金属-难溶氧化物电极。(1)金属-难溶盐电极如:甘汞电极金属上覆盖一层该金属的难溶盐,然后将它浸在含有该难溶盐负离子的溶液中构成2.第二类电极如:甘汞电极反应:Hg2Cl2(s)+2e-→2Hg+2Cl-甘汞电极的电极电势随氯化钾KCl溶液的浓度而变化2.第二类电极0.10.33351.00.2799饱和0.2410(1)金属-难溶盐电
19、极甘汞电极反应:Hg2Cl2(s)+2e-→2Hg+2Cl-2.第二类电极又例如:Cl-
20、AgCl(s)
21、Ag电极反应:AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-甘汞电极是测量电极电势时常用的参比电极,其特点是容易制备,电极电势稳定。氢电极虽然精确度很高,但制备和纯化很复杂;故采用甘汞电极作为二级标准电极(以氢电极为标准测量甘汞电极的电极电势,然后以甘汞电极为二级标准,对其他电极的电极电势进行测量)2.第二类电极碱性电极:OH-,H2O
22、Sb2O3(s)
23、Sb电极反应:Sb2O3(s)+3H2O+6e-→2
24、Sb(s)+6OH-(2)金属-难溶氧化物电极酸性电极:H+,H2O
25、Sb2O3(s)
26、Sb电极反应:Sb2O3(s)+6H++6e-→2Sb(s)+3H2O在锑棒上覆盖一层Sb2O3(s),浸入含H+或OH-的溶液中,构成锑-氧化锑电极2.第二类电极碱性电极:OH-,H2O
27、Sb2O3(s)
28、Sb电极反应:Sb2O3(s)+3H2O+6e-→2Sb(s)+6OH-锑-氧化锑电极25℃时2.第二类电极锑-氧化锑电极酸性溶液:H+,H2O
29、Sb2O3(s)
30、Sb电极反应:Sb2O3(s)+6H++6e-→2
31、Sb(s)+)+3H2O25℃时2.第二类电极锑-氧化锑电极应用:Hg
32、Hg2Cl2(s)
33、Cl-
34、
35、未知酸性溶液
36、Sb2O3(s)
37、Sb25℃时3.氧化还原电极电极电极反应Fe3+,Fe2+
38、PtFe3++e-→Fe2+Cu2+,Cu+
39、PtCu2++e-→Cu+MnO4-+H++5e-→Mn2++4H2O由惰性金属(如铂片)插入含有某种离子的不同氧化态的溶液中构成的电极;电极极板(铂片)只起输送电子的任务,参加反应的物质都在溶液中,氧化还原反应在溶液中进行MnO4-,Mn2+,H+
40、Pt3.氧化还原电
41、极醌·氢醌电极:摩尔甘汞电极
42、
43、醌·氢醌
44、Pt+2H++2e-→醌-氢醌醌氢醌是醌和氢醌的等分子复合物,在水中溶解度很小,因此醌和氢醌的浓度很低且相等,故可认为a(Q)=a(H2Q)苯醌正极:3.氧化还原电极醌·氢醌电极:摩尔甘汞电极
45、
46、醌·氢醌
47、Pt+2H++2e-→醌氢醌是醌和氢醌的等分子复合物,在水中溶解度很小,因此醌和氢醌的浓度很低且相等,故可认为a(Q)=a(H2Q)正极:3.氧化还原电极醌·氢醌电极:摩尔甘汞电极
48、
49、醌·氢醌
50、Pt25℃由于氢醌是弱酸,在碱性条件下会大量电离,使a(Q)=a(H
51、2Q)的假设不成立,所以醌氢醌电极不能用于PH>8.5的碱性溶液例题解:阳极H2(g)→2H++2e-例7.8.2已知25℃时,下列电池的电动势E=0.6095V,试计算待测溶液的pH。PH=4.67§7.9原电池设计及电池电动势的应用具体方法:①将所研究的具体化学反应过程(不一定是氧化还原反应,还可以是中和反应、沉淀反应等),分成氧化反应和还原反应两部分;将氧化反应部分作为阳极,写在电池表示式的左边;还原反应部分作阴极,写在电池表示式的右边,就得到一个完整的可逆电池表示式。②根据电极的标准还原电极电势和
52、能斯特方程计算设计出的可逆电池的电动势。一.从化学反应设计电池:§7.9原电池设计及电池电动势的应用一.从化学反应设计电池:首先找一个相关的电极反应:总反应减去电极反应,得另一个电极反应:-两个相关的电极反应:氧化反应,负极还原反应,正极§7.9原电池设计及电池电动势的应用Zn(s)+2H+(aq)→H2(g)+Zn2+(aq)-Zn(s)→Zn2++2e-Zn
53、Zn2+(aq.)
54、
55、H+(aq.)
56、H2(g)
57、Pt一.从化学