各位老铁们好,相信很多人对原电池的工作原理是什么都不是特别的了解,因此呢,今天就来为大家分享下关于原电池的工作原理是什么以及镁铝原电池中氢氧化钠作电解质的反应原理是什么的问题知识,还望可以帮助大家,解决大家的一些困惑,下面一起来看看吧!
本文目录
- 镁铝原电池中氢氧化钠作电解质的反应原理是什么
- 如何区分原电池和电解池特别是原电池和电解池混连的时候,有什么窍门吗
- 离子的放电顺序是指什么是得电子还是失电子
- 电是一种能量,电能有质量(重量)吗同一块电瓶,满电时和亏电时的重量是否一样
镁铝原电池中氢氧化钠作电解质的反应原理是什么
NaOH做电解质的反应原理:负极:2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O正极:6H++6e-=3H2镁跟氢氧化钠溶液不发生反应,而铝可以和氢氧化钠溶液发生化学反应:2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2。负极反应:2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O正极反应:6H2O+6e-=3H2+6OH-
电解质为NaOH溶液正极:6H2O+6e-=3H2↑+6OH-负极:2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O总方程式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑电解质为硫酸溶液正极:2H++2e-=H2↑负极:Mg-2e-=Mg2+总方程式:Mg+2H+=Mg2++H2↑
如何区分原电池和电解池特别是原电池和电解池混连的时候,有什么窍门吗
怎样辨别电解池和原电池一、电化学四极
正负极是根据物理学上的电位高低而规定的,多用于原电池。正极电位高,是流入电子(外电路)的电极;负极电位低,是流出电子(外电路)的电极。
阴阳极是化学上的规定,多用于电解池或电镀池。阳极是指发生氧化反应的电极,阴极是发生还原反应的电极。
二、电化学中四个池子
1.原电池:化学能转化为电能的装置,除燃烧电池外,一般有活泼金属组成的负极。
2.电解池:电能转化为化学能的装置,有电源的。
3.电镀池:应用电解原理在某些金属表面镀上一层新的金属的装置,镀层金属接电源正极,待镀金属的物件接电源负极,电镀液含有镀层金属离子。
4.电解精炼池:应用电解原理提纯某些金属的装置,待提纯的金属接电源正极,该金属的纯净固体接电源负极,电解液含有待提纯金属的阳离子。
三、原电池电极的四种判断方法
1.根据构成原电池的电极材料判断:活泼金属作负极,较不活泼金属或导电的非金属及金属氧化物作正极。
2.根据电子流向或电流流向判断:电子流出或电流流入的电极为负极,反之为正极。
3.根据原电池的反应进行判断:发生氧化反应的为负极,发生还原反应的为正极。可依据电极附近指示剂(石蕊、酚酞、湿润的KI淀粉等)的显色情况,推断该电极是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.根据两极现象判断:溶解或质量减少的一极为负极,质量增加或有气泡产生的一极为正极能自发进行氧化还原反应的装置就是原电池;不能自发进行的就是电解池
离子的放电顺序是指什么是得电子还是失电子
阳极:活泼电极(Ag以及排在Ag以前的金属)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根,还原性强的优先,若为惰性电极,则溶液中的阴离子放电,若为活泼电极,则阳极金属本身溶解。
阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+,氧化性强的优先。
是失电子(固名思意,放电就是放出电子麻),所以在原电池反应中一般是阴离子失电子放电化合价升高,阳离子得电子化合价降低。
电是一种能量,电能有质量(重量)吗同一块电瓶,满电时和亏电时的重量是否一样
电是一种能量,电能有质量(重量)吗?同一块电瓶,满电时和亏电时的重量是否一样?
助力电动车已经相当普及,因此充电几乎就是每天都会发生的事情,当然好事的吃瓜群众也有一个刁钻的问题,根据质能方程,充电是一个电池吸收电能的过程,理论上来看电瓶的质量应该会增加,但事实上大家都知道,充电只是一个电化学发生过程,质量真的会增加吗?下文以铅酸电池为例来个简单说明。
铅酸电池的结构和充放电过程铅酸电池是一种历史比较悠久的蓄电池,法国人普兰特于1859年发明了铅酸电池,经过150年的发展,现在已经应用到了各行各业,比如汽车启动电池,机房UPS电池,甚至你家里的电动助力车大都用的是铅酸电池。
典型的铅酸电池结构
铅酸电池的正极板主要成分是二氧化铅,负极板的主要成分是铅,充电状态下,两极的均有铅转换为硫酸铅。单格铅酸电池标准电压是2V,我们常用的12V铅酸电池是用6格2V的电池串联而成,一般情况下12V的电池充满电压为13.5V以上,可以放电到10.8V,也可以深度放电,但损伤电池。
铅酸电池充电过程铅酸电池充电时,正极的二氧化铅材料在电解液(稀硫酸溶液)中水分子为媒介的作用下,与水生成可离解的不稳定物质一氧化铅,氢氧根离子在电解液中,铅离子则留在了正极板上,正极的一氧化铅中缺少电子!
铅酸电池的负极材料是铅,与电解溶液中的稀硫酸反应生成铅离子,转移到电解液稀硫酸中,因此负极上多了两个电子。
铅酸电池的充电反应过程
此时在接通正负极电极以前,正极板上缺少电子,而负极板上则有多余电子,两极之间存在电位差,这就是铅酸电池的电动势来历!
铅酸电池放电过程放电时在两极板子的电位差作用下,负极板上的电子经过负载进入正极从而形成电流,与此同时电池内部的化学反应过程也同步开始,负极板上铅原子释放出两个电子后生成铅离子,和电解液中的硫酸根离子反应生成硫酸铅。正极板上的铅离子获得两个电子后成为二价铅离子,和电解液中的硫酸根离子反应在极板上生成硫酸铅。
铅酸电池放电过程
放电时电解液中硫酸的浓度下降,正负极板上的硫酸铅增加,铅酸电池的内阻加大,电池电动势降低,负载带动能力下降。
铅酸电池的充放电过程中质量会发生变化吗?从点化学反应过程角度来看,充放电前后电池的质量是一致的,因为在充电过程中尽管有电子流经电池,但电池却不会多截留一个,当然放电时电池也不会少一个电子,假如将电池看成是一个封闭系统的话,里面啥都没有增加,当然也没有减少,因此从质量守恒角度来看,充放电前后电池质量是一致的!
但事实上这中间已经发生了能量交换,铅酸电池的充电效率大约是80%(锂离子电池可以大于97%),爱因斯坦的质能方程告诉我们,有能量发生的地方必定会产生质量变化,因此我们可以考虑下这个充电过程会产生多大的质量变化。
一节12V/100AH的UPS电池,其理论存放的电能约1200瓦/H,也就是1/3度电左右,如果按80%的效率计算,那么充电需要消耗大约1500瓦/H。
按1度(1kw·h)=3.6×10^6焦耳(J)计算,电池被充入的能量为1.2×10^6焦耳
电源消耗的总能量为:1.5×10^6焦耳。
那么E=mc2可以计算出总质量为:1.66×10^-11千克
电池获得的质量为1.34×10^-11千克
看起来电池还是变重了,尽管这个质量是任何一台天平都称不出来的。
电池的质量真的增加了吗?其实您不要以为这事就完了,其实还没有,因为电池最终的质量最终还是减少了,因为电池在充放电过程中会发热导致电解液蒸发损失,另外还有一个电解的过程,这也导致氢气溢出,这可是一个危险的信号,因为氢气的爆炸弄度为4%-75.6%,范围极宽,当然你无需担心在家充电的电动车会在充电过程中氢气溢出,因为实在是太微量了,但蓄电池室的氢气溢出还是必须要考虑的。
大型电池室必须有良好通风
另外一个就是发热导致的水分蒸发,铅酸蓄电池的电解液硫酸浓度大致为1/3(硫酸:水),使用时间久了需要加蒸馏水,这就是水分蒸发或电解损失,这是可测量的质量,而因为充电增加的能量却只是理论可计算值,因此从宏观来看,蓄电池的质量还是减少了,而且充电一次少一次!
关于原电池的工作原理是什么到此分享完毕,希望能帮助到您。