文档介绍：第8章电化学基础
氧化数与氧化还原反应
原电池与电动势
电极电势
电极电势的应用
电解与金属腐蚀防护（自学）
氧化数与氧化还原反应
一氧化数
1 定义：氧化数是某一元素一个原子的荷电数，该荷电数是假中性
多
H2O
OH-
少
H2O
H+
练****用离子-电子法配平下列反应方程式：
3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-→3Cl-+2FeO4 2- +5H2O
MnO4-+H2O2 →Mn2++O2+H2O
H+
As2S3+HNO3→H3AsO4+H2SO4+NO
答案：
ClO-+Fe(OH)3→Cl-+FeO4 2-
OH-
2MnO4-+5H2O2 +6H+ →2Mn2++5O2+8H2O
3As2S3+28HNO3 +4H2O →6H3AsO4+9H2SO4+28NO
As2S3+20H2O –28e→2H3AsO4+3H2SO4+28H+
HNO3 +3H+ +3e →NO+2H2O
原电池与电动势
观察到：检流计的指针发生偏转
电子从Zn极流向Cu极。
原电池：能使氧化还原反应产生
电流的装置。
正极：电子流入的电极
负极：电子流出的电极
负极反应：Zn-2e=
Zn2+
正极反应：Cu2++2e=Cu
电极反应：
电池反应： Cu2++Zn=Cu+Zn2+
一、原电池
电池图解：
（-）Pt∣Fe3+ (·L-1) ，Fe2+‖Cl- (·L-1 ) ∣Cl2|Pt（+）
（-）Zn∣Zn2+(C1)‖Cu2+(C2)∣Cu（+）
书写注意事项：
A 书写次序：负极写左边，正极写右边。
B ∣代表两相界面； ‖表示盐桥。
C 若电极反应中无金属导体，需用惰性电极Pt或C；若有气体、
液体或固体参加电极反应，如Cl2(g),H2(g),I2(s),应写在惰性
电极一侧，以|相隔。
练****写出下列氧化还原反应的电池图解。
2Fe2+(·L-1)+Cl2(100kPa)→2Fe3+(·L-1)+2Cl-(·L-1)
Hg2Cl2(s)+Sn2+(·L-1)→Sn4+(·L-1)+2Hg(l)+2Cl-(·L-1)
（-）Pt∣Sn2+ ，Sn4+‖Cl- ∣Hg2Cl2 (s) | Hg(l) | Pt（+）
二、可逆电池
根据热力学可逆过程的定义，可逆电池必须满足下面两个条件：
电极上的化学反应可向正、反两个方向进行。
（1）若将电池与一个外加电动势E外并联，当电池电动势E> E外，电池中将发
生化学反应而放电；
（2）当E外> E时，电池将获得电能而被充电，这时电池中的化学反应将完全
逆向进行。
（3）并不是充、放电反应互为逆反应的电池在任何时候都是可逆电池。

2. 可逆电池在工作时，不论是充电或放电，所通过的电流必须十分微小，以使
电池在接***衡状态下工作。
此时，若作为原电池它能做出最大有用功，若作为电解池它消耗的电能最小。
三、可逆电极
构成可逆电池的电极也必须是可逆电极，即在电极上进行的反应必须是接***衡态的。
1. 金属电极 Mz+/M 例如：Zn(s) |Zn2+(a)：Zn2+ + 2e → Zn(s)
2. 气体电极 H+/H2，O2/OH-，Cl2/Cl-
3. 难溶盐电极例如：饱和甘***电极， Hg(l) | Hg2Cl2(s)|Cl-(a)
Hg2Cl2(s) +2e → 2Hg(l) + 2Cl- (a)
4. 难溶氧化物电极例如：氧化银电极，Ag(s) | Ag2O(s) | H+(a)
Ag2O(s) + 2H+ + 2e → 2Ag(s) + H2O (l)
5. 氧化还原电极例如：Pt(s) |Fe2+, Fe3+,
Fe3+ + e → Fe2+
电池：Zn(s)｜HCl(aq)｜AgCl(s)｜Ag(s)当E>E外时发生的电极及电池反应：
当E<E外时发生的电极及电池反应：
（1）左电极的反应不是互为可逆反应，即电极反应本身是不可逆的；
（2）右电极的反应是互为可逆的。
（3）电池反应是互为不可逆的。
（4）严格来说，有液体接界的电池是不可逆的，因为离子扩散过程是不可逆的，
但用盐桥消除液界电势后，则可作为可逆电池。
不可逆电池及不可逆电极举例：
四原电池的电动势(E)
在原电池中，用电位计所测得的正极和负极之间的电势差，叫做原电池的电动势。
符号：E