化学自习室移动版

◇形成原电池的前提有四个

条件1：在体系中存在一个自发的放热的氧化还原反应。

条件2：存在电解质溶液或者熔融的电解质

条件3：组成一个闭合回路

条件4：两个电极(大部分情况这两个电极的材料应该是不相同的)

◇关于氢气和氧气燃料电池

1、氢气和氧气反应是一个自发的并发热的氧化还原反应，符合条件1

2、我们可以使用氢氧化钠溶液做电解质，稀硫酸也可以，符合条件2

3、完全可以组成一个闭合回路，符合条件3

4、使用两个石墨电极，符合条件4

◇氢氧燃料电池的经典实验如下图所示，完全可以达到实验目的

若电解质溶液是碱、盐溶液

则负极反应式为：2H₂ ＋ 4OH^－－4e^-== 4H₂O正极为：O₂＋2H₂O ＋ 4e^-== 4OH^－

若电解质溶液是酸溶液

则负极反应式为：2H₂－4e^-=4H^＋，正极为：O₂＋4e^-＋4H^＋=2H₂O

依据以上的情景，那氯气和氢氧化钠溶液是否可以形成原电池呢？

【理论分析】氯气在整个体系中，应该既要得到电子又要失去电子才可以，很清楚:

假如氯气得到电子，其电极方程式为Cl₂＋2e^-=2Cl^－，为电源的正极；

假如氯气失去电子，其电极方程式为Cl₂－2e^-＋4OH^－=2ClO^－＋2H₂O；

总反应为Cl₂＋2OH^－= Cl^－＋ClO^－＋H₂O，完全符合题意。

【设计实验一】

很明显，这一定不可能形成原电池，道理很简单，两个电极附近情况完全相同，氯气得到电子和失去电子的趋势一模一样，不可能在闭合回路中形成电流。(电极电位相同)

【设计实验二】

在这个实验设计中，氯气所处的环境已经不相同，从理论上讲可以做到A电极处氯气可以失去电子，而B电极附近的氯气可以得到电子。

【理论依据】

Cl₂(g) ＋ 2e^-= 2Cl^－电极电位为1.3595

Cl₂－2e^-＋4OH^－=2ClO^－＋2H₂O电极点位为？(暂时查不到)

【实验验证】

1、关键是需要能充满氯气的石墨电极；

2、该实验的电流一定非常小，需要灵敏电流计。