Question

高一原电池的问题

我有点不明白，
在以铁、石墨、氯化钠溶液形成的原电池中为什么会产生电流？铁和氯化钠并不发生反应啊。我知道它们电子转移是怎样的，那要是这样说的话，镁、铁和氢氧化钠溶液能形成原电池吗？由于镁的金属性比铁强，它做负极，发成mg-2e+ 2OH-= mg(OH)2, 正极是不是发生 2H2O+4e+O2=4OH-？ 这个2H2O+4e+O2=4OH-到底在什么情况下发生？铜制品在酸雨地区为什么发生吸氧腐蚀而不是析氢腐蚀？

谢谢

Answer 1

原电池分成2种：一种是可做功的原电池，比如Cu-Zn-H2SO4，它能产生比较大的电流，可以做功（如作为电源进行电解）。另一种就是铁、石墨、氯化钠溶液这类原电池，它能产生电流，但不能用来对外做功，在电源内部能量就被消耗了。

镁、铁和氢氧化钠溶液能形成原电池，关键看Mg在NaOH溶液中能否被腐蚀。因此这个问题涉及到所用溶液中是否能提供O2，如果有O2，就能形成原电池。电极反应式就是你说的那两个。

Cu不能与非氧化性酸反应，因此Cu的腐蚀属于吸氧腐蚀。产物为碱式碳酸铜

追问

2H2O+4e+O2=4OH-这个电极反应的发生情况是不是在发现没有现成的反应式的时候的反应式（希望你能明白。。）？比如说铜、锌和硫酸钠溶液中，锌失电子成离子，电子跑到正极后不能补充给溶液中的钠离子形成钠单质，于是就只能发生了2H2O+4e+O2=4OH-这个反应？还有，总反应式是不是电解质与可以和它反应的电极发生反应的方程式？如果是氢气、氧气和氢氧化钾呢？
刚刚学，问题有点多~谢啦谢啦~

追答

可以那么认为吧。反正电极反应式都是凑出来的。

铜、锌和硫酸钠溶液，Zn发生吸氧腐蚀，电极反应式
2Zn-4e=2Zn2+
2H2O+4e+O2=4OH-
总反应Zn+O2+H2O=Zn(OH)2（这好像不是“电解质与可以和它反应的电极发生反应”）

氢气、氧气和氢氧化钾，这是燃料电池
2H2-4e+4OH-=4H2O
2H2O+4e+O2=4OH-

Answer 2

原电池的形成原理是两个存在电势差的物质在电解质溶液中发生电子转移。电极物质不一定会单独和电解质溶液发生化学反应。
所以铁和石墨在氯化钠溶液中能形成原电池，镁和铁在氢氧化钠溶液中也能形成原电池。
你的电极反应方程式是正确的。
铜制品在酸雨中的化学腐蚀比较复杂，一般铜制品中含有的杂质很多，所以形成的原电池也很多，不一定全是吸氧腐蚀。

追问

Cu和它的杂质哪个做正极，哪个做负极（主要的）?还有，电解质的酸碱中性是不是只是对生成的离子有影响？比如在碱性溶液中，对于Cu离子就有影响，使其产生不溶性物质。中性溶液是不是不用考虑这点？
谢啦~

Answer 3

化学老师在此！
我有点不明白，
在以铁、石墨、氯化钠溶液形成的原电池中为什么会产生电流？〔电流来自Fe与O2反应的化学能〕铁和氯化钠并不发生反应啊。我知道它们电子转移是怎样的，那要是这样说的话，镁、铁和氢氧化钠溶液能形成原电池吗？〔能〕由于镁的金属性比铁强，它做负极，发成mg-2e+ 2OH-= mg(OH)2, 正极是不是发生 2H2O+4e+O2=4OH-？〔正确〕 这个2H2O+4e+O2=4OH-到底在什么情况下发生？〔中性或弱碱性〕铜制品在酸雨地区为什么发生吸氧腐蚀而不是析氢腐蚀？〔Cu与H＋不能反应，无化学能。但Cu与O2能反应，有化学能〕

Answer 4

我想说的是Mg的性质非常活跃，常温下，Mg+H2O发生剧烈反应，所以说Mg是不能用来做电极的