Question

关于化学原电池的问题

银制器皿日久表面会逐渐变黑，这是生成了Ag2S的缘故．根据电化学原理可进行如下处理：在铝质容器中加入食盐溶液，再将变黑的银器浸入该溶液中，一段时间后发现黑色会褪去．下列说法正确的是（　　）
A．处理过程中银器一直保持恒重
B．银器为正极，Ag2S被还原生成单质银
C．该过程中总反应为2Al+3Ag2S═6Ag+Al2S3
D．黑色褪去的原因是黑色Ag2S转化为白色AgCl

答案是B。我想问的是铝为什么会作为负极，仅仅因为铝活泼性大于银吗，难道铝会和NaCl反应吗。如果是这样，那铁和铝插到浓硫酸里会不会构成原电池

Answer 1

1、 做差法：用总反应方程式减去某一极方程式等于另一极电极方程式。如在氢气作原料的酸性燃料电池中，总方程式为2H2+O2=2H2O 负极为2H2→4H++4e- 二者相减即得正极电极方程式O2+4H++4e-→2H2O 使用这种方法道理简单，但应注意被减的方程式中物质的系数应与总方程式中系数相一致。
2、 直写法：根据元素化合价的变化，确定得失电子，并依据电荷守恒和原子守恒最终配平电极方程式。如碱性条件下的甲醇燃料电池，甲醇中C的化合价可认为为-2价，生成的CO32-中C为+4价，化合价变化了6，即1mol甲醇失6mole-.最后根据电荷和原子守恒，写出其负极的电极方程式为
CH3OH+8OH-→CO32-+6H2O+6e- 此方法简单易行，提倡使用。但特别要注意电池的酸碱性环境的影响。
1、燃料电池总反应方程式的书写
因为燃料电池发生电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，可根据燃料燃烧反应写出燃料电池的总反应方程式，但要注意燃料的种类。若是氢氧燃料电池，其电池总反应方程式不随电解质的状态和电解质溶液的酸碱性变化而变化，即2H2+O2=2H2O。若燃料是含碳元素的可燃物，其电池总反应方程式就与电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有关，如甲烷燃料电池在酸性电解质中生成CO2和H2O，即CH4+2O2=CO2+2H2O；在碱性电解质中生成CO32-离子和H2O，即CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。
2、燃料电池正极反应式的书写
因为燃料电池正极反应物一律是氧气，正极都是氧化剂氧气得到电子的还原反应，所以可先写出正极反应式，正极反应的本质都是O2得电子生成O2-离子，故正极反应式的基础都是O2＋4e-=2O2-。正极产生O2-离子的存在形式与燃料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系。这是非常重要的一步。现将与电解质有关的五种情况归纳如下。
⑴电解质为酸性电解质溶液（如稀硫酸）
在酸性环境中，O2-离子不能单独存在，可供O2-离子结合的微粒有H+离子和H2O，O2-离子优先结合H+离子生成H2O。这样，在酸性电解质溶液中，正极反应式为O2＋4H++4e-=2H2O。
⑵电解质为中性或碱性电解质溶液（如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液）
在中性或碱性环境中，O2-离子也不能单独存在，O2-离子只能结合H2O生成OH-离子，故在中性或碱性电解质溶液中，正极反应式为O2＋2H2O +4e-=4OH-。
⑶电解质为熔融的碳酸盐（如LiCO3和Na2CO3熔融盐混和物）
在熔融的碳酸盐环境中，O2-离子也不能单独存在， O2-离子可结合CO2生成CO32-离子，则其正极反应式为O2＋2CO2 +4e-=2CO32-。
⑷电解质为固体电解质（如固体氧化锆—氧化钇）
该固体电解质在高温下可允许O2-离子在其间通过，故其正极反应式应为O2＋4e-=2O2-。
综上所述，燃料电池正极反应式本质都是O2＋4e-=2O2-，在不同电解质环境中，其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时，要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性
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Answer 2

反应是铝还原硫化银，氯化钠仅仅起导电的作用。铁与铝浸入浓硫酸不会构成原电池，因为它没法儿形成一个氧化还原电对，即没有氧化剂。

追问

那为什么铝和Mg插到NaoH里，铝是和氢氧化钠反应呢，这两种原电池原理是不是不一样

追答

对，这里铝还原了氢。而铁铝插入浓硫酸也有类似的情况，但它们都会钝化而不反应。如果不考虑钝化的问题，实际上连接铁铝的导线里也有小电流产生，但由于铁铝都反应，原电池效果并不明显。铝镁在碱中就不一样了，镁不与碱反应，是个明显的原电池。原理并无大的区分。

Answer 3

锌是以离子形式存在于溶液中的，锌离子与氢氧根离子可生成氢氧化锌，氢氧化锌是微溶物，由于是稀硫酸溶液所以变成锌离子

Answer 4

若没有更活泼的金属在原电池中，且锌离子不与电解质溶液反应，则它是以锌离子的形式存在。

Answer 5

如果是酸性环境，锌离子就不与其他物质反应了，如果是碱性溶液，就生成氢氧化锌！！