原電池正負(fù)極判斷的方法

原電池正負(fù)極判斷的方法河北省宣化縣第一中學(xué)欒春武在中學(xué)化學(xué)中判斷原電池的正負(fù)極一般有如下幾種方法：一、 由組成原電池的兩極材料判斷一般來(lái)說(shuō)，較活潑的金屬為負(fù)極，較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。但具體情況還要看電解質(zhì)溶液，如鎂、鋁電極在稀硫酸中構(gòu)成原電池，鎂為負(fù)極，鋁為正極；但鎂、鋁在氫氧化鈉溶液中形成原電池時(shí)，由于是鋁和氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)，失去了電子，因此鋁為負(fù)極，鎂則為正極。再如鋁、銅和氫氧化鈉溶液構(gòu)成的原電池中，鋁為負(fù)極；而若把氫氧化鈉溶液換為濃硝酸，則銅為負(fù)極。二、 根據(jù)外電路電流的方向或電子的流向判斷在原電池的外電路，電流由正極流向負(fù)極，電子由負(fù)極流向正極。三、 根據(jù)內(nèi)電路離子的移動(dòng)方向判斷在原電池電解質(zhì)溶液中，陽(yáng)離子移向正極，陰離子移向負(fù)極。四、 根據(jù)原電池兩極發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)判斷原電池中，負(fù)極總是發(fā)生氧化反應(yīng)，正極總是發(fā)生還原反應(yīng)。因此可以根據(jù)總的化學(xué)方程式中化合價(jià)的升降來(lái)判斷。五、 根據(jù)電極質(zhì)量的變化判斷原電池工作后若某一電極質(zhì)量增加，說(shuō)明溶液中的陽(yáng)離子在該電極上放電，該電極為正極，活潑性較弱；如果某一電極質(zhì)量減輕，說(shuō)明該電極溶解，電極為負(fù)極，活潑性較強(qiáng)。六、 根據(jù)電極上產(chǎn)生的氣體判斷原電池工作后，如果一電極上產(chǎn)生氣體，通常是因?yàn)樵撾姌O發(fā)生了析出氫氣的反應(yīng)，一說(shuō)明該電極為正極，活動(dòng)性較弱。七、 根據(jù)某電極附近pH的變化判斷析氫或吸氧的電極反應(yīng)發(fā)生后，均能使該電極附近電解質(zhì)溶液的pH增大，因而原電池工作后，該電極附近的pH增大了，說(shuō)明該電極為正極，金屬活動(dòng)性較弱。例題分析【例題1】某原電池發(fā)生的總的離子方程式為：Zn+Cm,Cu+Zm+，那么該原電池的正確組合為:ABCDFe正極ZnCuCu負(fù)極CuZnZnZn電解質(zhì)溶液CuClHSOCuSOCuCl 2 2 4 4 2 解析：原電池的電極反應(yīng)不僅跟電極材料有關(guān)，還與電解質(zhì)溶液的性質(zhì)有關(guān)。該題考查了原電池的組成，一般來(lái)說(shuō)活潑金屬為負(fù)極，且能與電解質(zhì)溶液自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。答案：C、D【例題2】某化學(xué)興趣小組為了探索鋁電極在原電池中的作用，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下一系列實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下表：編號(hào)電極材料電解質(zhì)溶液電流指針偏轉(zhuǎn)方向1Mg、Al稀鹽酸偏向Al2Al、Cu稀鹽酸偏向Cu3Al、石墨稀鹽酸偏向石墨4Mg、AlNaOH偏向Mg5Al、Zn濃硝酸偏向Al根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完成下列問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)1、2中Al所作的電極是否相同。指出實(shí)驗(yàn)3中鋁和石墨作何種電極？并寫出實(shí)驗(yàn)3中的電極反應(yīng)式和電池總反應(yīng)方程式。實(shí)驗(yàn)4中的鋁作正極還是負(fù)極？為什么？解釋實(shí)驗(yàn)5中電流計(jì)指針偏向鋁的原因。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)：在原電池中金屬鋁作正極還是作負(fù)極受到哪些因素的影響？解析：實(shí)驗(yàn)1中Mg活潑，故Mg作負(fù)極；實(shí)驗(yàn)2中Al活潑，故Al作負(fù)極；實(shí)驗(yàn)3中是Al作負(fù)極，將鹽酸中的氫置換出來(lái)；實(shí)驗(yàn)4中Mg雖比Al活潑，但Mg不能與NaOH溶液反應(yīng)，而Al可與NaOH溶液反應(yīng)，故Al作負(fù)極；實(shí)驗(yàn)5中Al雖比Zn活潑，但常溫下，Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)與酸反應(yīng)，故Zn作負(fù)極。由以上5組實(shí)驗(yàn)，可總結(jié)出金屬鋁在原電池中作正極還是負(fù)極的影響因素。答案：(1)不相同負(fù)極2Al—6e-===2Al3+正極6H++6e-===3H2(總反應(yīng)：2Al+6HCl===2AlCl3+札，負(fù)極因Mg雖比Al活潑，但Mg不能與NaOH溶液反應(yīng)，而Al可與NaOH溶液反應(yīng)，故Al作負(fù)極。Al雖比Zn活潑，但常溫下，Al遇濃硝酸發(fā)生鈍化，阻止內(nèi)部的金屬繼續(xù)與酸反應(yīng)，故Zn為負(fù)極，電流計(jì)指針偏□向鋁口與另一電極材料的活潑性、電解質(zhì)溶液的酸堿性以及電解質(zhì)溶液的氧化性強(qiáng)弱等因素有關(guān)【例題3】如圖所示，X為單質(zhì)硅，Y為金屬鐵，a為NaOH溶液，組裝成一個(gè)原電池，下列說(shuō)法正確的是X為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Si—4e-=Si4+X為正極，電極反應(yīng)為：4H2O+4e-=4OH-+2H2fX為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Si+6OH--4e-=SiO32-+3H2OY為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Fe-2e-=Fe2+解析：硅、鐵、氫氧化鈉溶液組成原電池時(shí)，硅為負(fù)極：Si+6OH--4e-=SiO；-+3H2O；鐵為正極：4HO+4e-=4OH-+2Hf,總反應(yīng)式：Si+2NaOH+HO=NaSiO+2Hf2 2 2 2 3 2答案：C鞏固練習(xí)【練習(xí)1】下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確的是手機(jī)上用的鋰離子電池屬于二次電池銅鋅原電池工作時(shí)，電子沿外電路從銅電極流向鋅電極甲醇燃料電池可把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能鋅錳干電池中，鋅電極是負(fù)極解析：鋰離子電池可以充用，再次使用，屬于二次電池，A項(xiàng)正確；銅鋅原電池中銅為正極，故電流為銅流向鋅，而電子是由鋅流向銅，B項(xiàng)錯(cuò)；電池的實(shí)質(zhì)即是化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，C項(xiàng)正確；Zn失去電子生成Zn2+，故作為負(fù)極，D項(xiàng)正確。答案：B【練習(xí)2】控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3++2I- —2Fe2++I2設(shè)計(jì)成如右圖所示的原電池。下列判斷不正確的是反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)反應(yīng)開(kāi)始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3+被還原電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固定，乙中石墨電極為負(fù)極解析：乙中I-失去電子放電，故為氧化反應(yīng)，A項(xiàng)正確；由總反應(yīng)方