物理化学下册第七章 电化学 讲义

第七章电化学物理化学版权所有：武汉科技大学化学工程与技术学院

Copyright©2007WUST.Allrightsreserved.Electrochemistry化学工程与技术学院1本章基本要求1了解电化学研究的主要内容，掌握电解质溶液的导电机理、法拉第定律、电化学基本概念与术语（电解池、原电池、阴极、阳极）。2掌握电解质溶液的电导、电导率和摩尔电导率、极限摩尔电导率的概念，掌握电导的测定和电导率、摩尔电导率的计算，掌握离子独立运动定律及与离子摩尔电导率的关系，了解无限稀释时离子迁移数、离子的摩尔电导率和离子电迁移率的关系。3了解电导测定在水纯度的检验、弱电解质电离度和电离常数、难溶盐溶解度的计算、电导滴定等方面的应用。2本章基本要求4掌握电解质溶液中溶质的活度和活度系数、离子的平均活度和平均活度系数、离子强度的概念及其关系，了解平均活度系数的测定及其影响因素。5掌握可逆电池装置及其电动势测定、液体接界电势，电池的表示方法及由电池表达式写出电极反应、电池反应。6掌握可逆电池热力学关系式及其计算。7了解可逆电极的分类、可逆电极电势表示、标准电极和标准电极电势。8了解电极极化概念、分解电压、离子析出电势及电解分离。3§7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律§7.2离子的迁移数§7.3电导、电导率和摩尔电导率§7.4平均离子活度因子及德拜-休克尔极限公式§7.5可逆电池及其电动势的测定§7.6原电池热力学§7.7电极电势和液体接界电势§7.8电极的种类§7.9原电池设计举例本章主要内容4第七章电化学化学能电能电解池原电池电化学主要是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。561.利用化学反应来产生电能将能够自发进行的化学反应放在原电池装置中使化学能转化为电能；

2.利用电能来驱动化学反应将不能自发进行的反应放在电解池装置中输入电流使反应得以进行。

物理化学中的电化学主要着重介绍电化学的基础理论部分用热力学的方法来研究化学能与电能之间相互转换的规律，重点是原电池和电解池工作原理与热力学性质，分为以下两个部分：6电化学的用途电解精炼和冶炼有色金属和稀有金属；电解法制备化工原料；电镀法保护和美化金属；氧化着色等。电池汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生化和医学等方面都要用不同类型的化学电源。电分析

极谱分析图7.1铅酸蓄电池7电解质溶液的导电机理法拉第定律§7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律8§7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律特点：自由电子作定向移动而导电导电过程中导体本身不发生变化第一类导体，又称电子导体，如金属、石墨等。1.电解质溶液的导电机理ZnCueI9特点：正、负离子定向移动而导电导电过程中有化学反应发生第二类导体，又称离子导体，如电解质溶液、熔融电解质等。§7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律ZnCueI⊕○10正极：与外电源正极相接阳极：发生氧化反应电极反应：Cu(S)→Cu2++2e-负极：与外电源负极相接阴极：发生还原反应电极反应：Cu2++2e-→Cu(S)§7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律电解池＋－○⊕11正极：得到电子的一极阴极：发生还原反应电极反应：Cu2++2e-→Cu(S)负极：流出电子的一极阳极：发生氧化反应电极反应：Zn(S)→Zn2++2e-§7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律原电池＋－ZnCu⊕○12离子迁移方向阴离子迁向阳极阳离子迁向阴极§7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律132.法拉第定律（Faraday’sLaw）在电极界面上发生化学变化物质的量与通入的电量成正比，即

Qn

§7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律＋－⊕○14取电子的得失数为z，通入的电量为Q，当反应进度为时，则电极上发生反应的物质的量n=为：电极上发生反应的物质的质量m为：§7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律15F=L·e

法拉第常数

=6.022×1023

mol-1×1.6022×10-19C=96484.6C·mol-1≈96500C·mol-1§7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律在数值上等于1mol元电荷的电量。已知元电荷电量为16例7.1通电于Au(NO3)3溶液，电流强度I=0.025A，析出Au(s)=1.20g。已知M(Au)=197.0g·mol-1。求：⑴通入电量Q；⑵通电时间t；⑶阳极上放出氧气的物质的量。例题17解:例题18例题例7.2

用Pt电极电解CuCl2溶液，通过的电流为20A，经过20min后，问：(1)在电解池的阴极上析出多少质量的Cu？(2)在阳极上能析出多少体积的298K、100kPa下的Cl2(g)？19例题解:(1)阴极反应：Cu2++2e-→Cu(S)=7.898g(2)阳极反应：2Cl-−2e-→Cl2=3.082dm320电化学上最早的定量的基本定律，揭示了通入的电量与析出物质之间的定量关系。适用条件该定律在任何温度、任何压力下均可以使用。法拉第定律的意义§7.1电解质溶液的导电机理及法拉第定律计算依据：通电于若干个电解池串联的线路中，当所取的基本粒子的荷电数相同时，在各个电极上发生反应的物质，其物质的量相同，析出物质的质量与其摩尔质量成正比。21§7.2离子迁移数离子迁移数的定义离子迁移数的测定2223两个电极：流出的电荷量＝流入的电荷量＝总电荷量在导线中电荷量由电子传递；在溶液中电荷量由离子传递：

总电荷量＝正离子传递的电荷量＋负离子传递的电荷量即：Q＝Q＋＋Q－或：I＝I＋＋I－1.离子迁移数的定义而：正离子的运动速度v+负离子的运动速度v

－通电t时间后，两极附近溶液浓度不同§7.2离子迁移数23离子B的迁移数（transferencenumber）：离子B所运载的电流与总电流之比，用符号tB表示。tB是量纲为1的量，数值上总小于1。由于正、负离子移动的速率不同，所带的电荷不等，因此它们在迁移电量时所分担的分数也不同。§7.2离子迁移数24迁移数可表示为：如果溶液中只有一种电解质，则：§7.2离子迁移数2526通电前(a):

各区均含有6mol阴离子(-)和阳离子(+)通电4F电量

:

电极反应(b)：阴,阳极分别发生4mol电子还原及氧化反应。

溶液中(c)：若υ+=3υ-

中间区电解质物质的量维持不变阴极区电解质物质的量减少1mol

阳极区电解质物质的量减少3mol电迁移过程示意图

阴、阳离子运动速度的不同阴、阳离子迁移的电量不同离子迁出相应电极区物质量的不同26电导、电导率、摩尔电导率的定义电导的测定摩尔电导率与浓度的关系离子独立移动定律和离子的摩尔电导率电导测定的一些应用§7.3电导、电导率和摩尔电导率271.定义(1)电导（electriccondutance）电导是电阻的倒数电导G与导体的截面积成正比，与长度成反比，即§7.3电导、电导率和摩尔电导率单位：Ω-1或SlA28(2)电导率（electrolyticconductivity）电导率：比例系数，相当于单位长度、单位截面积导体的电导。单位：Ω-1∙m-1或S∙m-1电导率为电阻率的倒数：§7.3电导、电导率和摩尔电导率单位面积A单位长度l图7.3电导率示意图29(3)摩尔电导率（molarconductivity）在相距为单位距离的两个平行电导电极之间，放置含有1mol电解质的溶液，这时溶液所具有的电导称为摩尔电导率m，单位为 。§7.3电导、电导率和摩尔电导率图7.4摩尔电导率示意图单位立方体30§7.3电导、电导率和摩尔电导率注意：摩尔电导率必须对应于溶液中含有1mol电解质，但对电解质基本质点的选取决定于研究需要。为了防止混淆，必要时在后面要注明所取的基本质点。31测定原理：电导测定实际上测定的是电阻。AB为均匀的滑线电阻，R1为可变电阻，并联一个可变电容K以便调节与电导池实现阻抗平衡，E为放有待测溶液的电导池，Rx电阻待测。交流电源频率在1000Hz左右，G为耳机或阴极示波器。§7.3电导、电导率和摩尔电导率2.电导、电导率的测定交流电源GABDCKR3R4RxR1图7.5测定电阻的惠斯通电桥E32电导池电极通常用两个平行的铂片制成，为了防止极化，一般在铂片上镀上铂黑，增加电极面积，以降低电流密度。§7.3电导、电导率和摩尔电导率图7.6电导池示意图电导池：33接通电源后，滑动C点，使DC线路中无电流通过，如用耳机则听到声音最小，此时D、C两点电位降相等，电桥达平衡。根据几个电阻之间关系就可求得待测溶液的电导。§7.3电导、电导率和摩尔电导率34因为两电极间距离l和镀有铂黑的电极面积A无法用实验测量，通常用已知电导率的KCl溶液注入电导池，测定电阻后得到Kcell。然后用这个电导池测未知溶液的电导率。电导池系数 ，单位m-1。§7.3电导、电导率和摩尔电导率35例题例7.325oC时在一电导池中盛有浓度为0.02mol·dm-3的KCl溶液，测得其电阻为82.4Ω。若在同一电导池中盛有浓度为0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液，测得其电阻为326.0Ω。已知25ºC时0.02mol·dm-3的KCl溶液电导率为0.2768S·m-1。试求：(1)电池常数Kcell；(2)

0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液电导率和摩尔电导率。36例题(2)0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液电导率0.0025mol·dm-3的K2SO4溶液摩尔电导率可得到：解：(1)依据373.摩尔电导率与浓度的关系§7.3电导、电导率和摩尔电导率德国科学家Kohlrausch根据实验结果得出结论：强电解质在很稀的溶液中有无限稀释摩尔电导率:A与为常数图7.7强电解质溶液摩尔电导率(mol·dm-3)1/2Λm/S·m2·mol-10.51.01.50.020.010.040.03HClNaOHAgNO3将直线外推至c→0得到38弱电解质的不能用外推法得到。弱电解质§7.3电导、电导率和摩尔电导率图7.8弱电解质溶液摩尔电导率(mol·dm-3)1/2Λm/S·m2·mol-10.51.01.50.020.010.040.03CH3COOH随着浓度下降，m也缓慢升高，但变化不大。当溶液很稀时，m与不呈线性关系，当稀释到一定程度，m迅速升高。39§7.3电导、电导率和摩尔电导率4.离子独立运动定律和离子摩尔电导率已知25ºC时，一些电解质在无限稀释时的摩尔电导率的实验数据如下40德国科学家Kohlrausch

根据大量的实验数据，发现了一个规律：在无限稀释溶液中，每种离子独立移动，不受其它离子影响，电解质的无限稀释摩尔电导率可认为是两种离子无限稀释摩尔电导率之和：应用：弱电解质的可以通过强电解质的或从表值上查离子的求得。§7.3电导、电导率和摩尔电导率(1)离子独立运动定律41例题例7.4

已知25℃时，

(NaAc)=91.0×10-4S·m2·mol–1，

(HCl)=426.2×10-4S·m2·mol–1，

(NaCl)=126.5×10-4S·m2·mol–1，求25℃时(HAc)。42解：根据离子独立运动定律：=(426.3+91.0–126.5)×10–4S·m2·mol–1=390.7×10–4S·m2·mol–1例题43强电解质在浓度很稀时近似有，则(2)无限稀释时离子的摩尔电导率离子的导电能力越强，则其转达输的电量越多，则§7.3电导、电导率和摩尔电导率445.电导测定的应用(1)计算弱电解质的解离度和解离常数设弱电解质AB解离如下：§7.3电导、电导率和摩尔电导率45(2)计算难溶盐的溶解度

a.难溶盐饱和溶液的浓度极稀，可认为 运用摩尔电导率的公式就可以求得难溶盐饱和溶液的浓度c。b.计算难溶盐电导率时水的电导率不能忽略，即§7.3电导、电导率和摩尔电导率46例7.4

已知25℃时AgBr的溶度积Ksp=6.34×10-13。利用表7.3.2的数据计算用绝对纯的水配制的AgBr饱和水溶液的电导率。已知同温度下配制此溶液所用的水的电导率为5.50010–6S·m–1。例题47例题(溶液)

=(AgBr)

+(H2O)=c(AgBr)·Λm(AgBr)+(H2O)

=(140.3210–4×7.96

10–4S·m–1+5.500

10–4)S·m–1=1.66710–5S·m–1解：由溶度积计算饱和AgBr溶液的浓度：48(3)检验水的纯度纯水微弱的解离得到H+和OH-的浓度近似为10-7mol·dm-3，查表得因此纯水的电导率经计算得电导水：水的电导率小于。§7.3电导、电导率和摩尔电导率若大于这个数值，那肯定含有某种杂质。49(4)电导滴定在滴定过程中，离子浓度不断变化，电导率也不断变化，利用电导率变化的转折点，确定滴定终点。电导滴定的优点是不用指示剂，对有色溶液和沉淀反应都能得到较好的效果，并能自动纪录。§7.3电导、电导率和摩尔电导率50例如：用NaOH标准溶液滴定HCl§7.3电导、电导率和摩尔电导率κ/S·m-1V(NaOH)/cm-3图7.9用NaOH标准溶液滴定HCl51平均离子活度和平均离子活度因子离子强度德拜-休克尔极限公式§7.4电解质的平均离子活度因子及极限公式521.平均离子活度和平均活度因子强电解质溶解后全部变成离子。1-1价电解质，如HCl：§7.4电解质的平均离子活度因子及极限公式53对任意价型电解质§7.4电解质的平均离子活度因子及极限公式54离子平均活度（meanactivityofions）离子平均活度因子（meanactivitycoefficientofions）离子平均质量摩尔浓度（meanmolalityofions）§7.4电解质的平均离子活度因子及极限公式55从电解质的求对1-1价电解质§7.4电解质的平均离子活度因子及极限公式56例7.5质量摩尔浓度为b的Na3PO4溶液，平均活度系数为，则电解质的活度为

。例题A.B.C.D.解：57式中是离子的真实浓度，若是弱电解质，应乘上电离度。的单位与的单位相同。2.离子强度由实验事实看出，影响离子平均活度系数的主要因素是离子的浓度和价数。1921年，Lewis提出了离子强度（ionicstrength）的概念。当浓度用质量摩尔浓度表示时，离子强度I等于：§7.4电解质的平均离子活度因子及极限公式58例7.6

分别计算b=0.500mol·kg-1的KNO3、K2SO4和K4Fe(CN)6溶液的离子强度。解：KNO3K+

+NO3–例题593.德拜-休克尔极限公式(1)离子氛（ionicatmosphere）德拜-休克尔认为在溶液中，每一个离子都被反号离子所包围，由于正、负离子相互作用，使离子的分布不均匀。§7.4电解质的平均离子活度因子及极限公式图7.10离子氛示意图60§7.4电解质的平均离子活度因子及极限公式若中心离子取正离子，周围有较多的负离子，部分电荷相互抵消，但余下的电荷在距中心离子处形成一个球形的负离子氛；反之亦然。一个离子既可为中心离子，又是另一离子氛中的一员。61(2)德拜-休克尔根据离子氛的概念，并引入若干假定，推导出强电解质稀溶液中离子活度系数的计算公式，称为德拜-休克尔极限定律。式中是i离子的电荷，是离子强度，是与温度、溶剂有关的常数，水溶液的值有表可查。§7.4电解质的平均离子活度因子及极限公式62德拜-休克尔极限定律的常用表示式：适用范围：强电解质的稀溶液、离子可以作为点电荷处理的体系。§7.4电解质的平均离子活度因子及极限公式63可逆电池韦斯顿标准电池电池电动势的测定§7.5可逆电池及其电动势的测定64§7.5可逆电池及其电动势的测定1.可逆电池原电池电解池ZnSO4CuSO4ZnSO4CuSO465电池反应：充电反应：电解池原电池§7.5可逆电池及其电动势的测定负极：正极：阴极：阳极：66§7.5可逆电池及其电动势的测定可逆电池满足的条件：(1)化学反应可逆(2)能量变化可逆(3)热力学过程可逆，要求电流无限小电池反应的67电池的书写：负极（阳极，氧化反应，失去电子）在左边。正极（阴极，还原反应，得到电子）在右边。注明物态：气体（压力），溶液（浓度），一般略去金属的物态。§7.5可逆电池及其电动势的测定┊┊相界面用“│”表示，“”表示盐桥，两个液接界面用“┊”表示。68放电充电例7.7§7.5可逆电池及其电动势的测定H2SO4ZnCuH2SO4ZnCu−)Zn|H2SO4(a)|Cu(+69例7.8§7.5可逆电池及其电动势的测定丹尼尔电池Zn|ZnSO4(b)┊CuSO4(b)|Cu70Pt|H2(p)|HCl(b)|AgCl(s)|Ag§7.5可逆电池及其电动势的测定712.韦斯顿标准电池§7.5可逆电池及其电动势的测定Cd-Hg齐CdSO4饱和溶液Hg+Hg2SO4软木塞阳极阴极Hg饱和溶液Cd-Hg齐72电极反应：阳极：Cd(汞齐)+SO42-+8/3H2O(l)→CdSO4·8/3H2O(s)+2e-阴极：Hg2SO4(s)+2e-→2Hg(l)+SO42-电池反应：Cd(汞齐)+Hg2SO4(s)+8/3H2O(l)→2Hg(l)+CdSO4·8/3H2O(s)优点：电动势稳定，随温度改变很小。§7.5可逆电池及其电动势的测定73§7.6原电池热力学

由电动势计算电池反应的rGm

由电动势的温度系数计算rSm

由电动势和电动势的温度系数计算rHm

计算原电池可逆放电时的反应热74§7.6原电池热力学电化学与热力学的联系恒温恒压条件下751.由电动势计算电池反应的rGm若电池可逆放电，可逆电功等于电动势与电量的乘积§7.6原电池热力学76§7.6原电池热力学例如：①H2()+Cl2()→2H+(a+)+2Cl-(a-)②1/2H2(

)+1/2Cl2(

)→H+(a+)+Cl-(a-)注意：同一原电池，电池反应计量式写法不同，转移电子数不同，因而吉布斯函数变化值不同。77为原电池电动势的温度系数

2.由电动势的温度系数计算电池反应的rSm§7.6原电池热力学783.由电动势和温度系数计算电池反应的rHm§7.6原电池热力学79＝0，Qr=0，电池不吸热也不放热

>0，Qr>0，电池从环境吸热

<0，Qr<0，电池向环境放热

4.计算原电池可逆放电时的反应热§7.6原电池热力学尽管反应在恒压下进行，但此时Qr≠rHm，而是80例题例7.9

(P48习题7.19)电池Pb│PbSO4(s)│Na2SO4∙10H2O饱和溶液│Hg2SO4(s)│Hg在25oC时电动势为0.9647V，电动势的温度系数为1.74×10-4V∙K-1。(1)写出电池反应；(2)计算25oC时该反应的△rSm、△rＨm、△rGm，及电池恒温可逆放电时该反应的Qr,m。81例题解：(1)电极反应：阳极：Pb(s)−2e-+SO42-→PbSO4(s)

阴极：Hg2SO4(s)+2e-→2Hg(l)+SO42-电池反应：Pb(s)

+Hg2SO4(s)→PbSO4(s)

+

2Hg(l)

(2)82例7.10

求298K时，下列电池的温度系数，并计算可逆放电的热效应：Pt|H2(100kPa)|H2SO4(0.01mol·L–1)|O2(100kPa)|Pt已知E=1.228V，水的fHm=2.861×105J·mol–1。解：阳极H22H++2e-

阴极1/2O2+2H++2e-H2O(溶液)H2O(纯水)电池反应H2+1/2O2H2O(纯水)反应的rHm=fHm=2.861×105J·mol–1例题83可见rHm

Qp例题84阳极

H2(p1)→2H+(aH+)+2e-阴极

Cl2(p2)+2e-→2Cl–(aCl-)电池反应：H2(p1)+Cl2(p2)→2H+(aH+)+2Cl–(aCl-) （1） →2HCl(a) （2）Pt|H2(p1)|HCl(0.1mol·kg-1)|Cl2(p2)|Pt5.能斯特方程§7.6原电池热力学85因为§7.6原电池热力学86一般情况下有：此式为能斯特方程，25℃时也可表示为：§7.6原电池热力学87

与所处的状态不同，处于标准态，处于平衡态，只是将两者从数值上联系在一起。§7.6原电池热力学88电极电势液体接界电势及其消除§7.7电极电势和液体接界电势89§7.7电极电势和液体接界电势E=

接触+-

+扩散++接触-扩散+电动势的值ZnSO4CuSO490§7.7电极电势和液体接界电势规定1.电极电势标准氢电极用镀铂黑的金属铂片导电1.00mol·dm3H+91（-）（+）阳极，氧化 阴极，还原以标准氢电极为阳极，待测电极为阴极，因为为零，所测电动势即为待测电极的氢标还原电极电势。§7.7电极电势和液体接界电势┊┊92氧化态+ze-→还原态a(Ox)

+ze-→a(Red)电极电势计算通式§7.7电极电势和液体接界电势Nernst方程93Cu2++2e-→Cu例如又如O2(g)+4H++4e–

2H2O§7.7电极电势和液体接界电势94§7.7电极电势和液体接界电势E(电极)

>0E(电极)

<0E(电极)

=0（非自发电池）（自发电池）为何电极电势有正、有负？标准氢电极

给定电极┊┊95电池反应电池电动势的计算§7.7电极电势和液体接界电势┊┊96化学反应等温式：两种方法，结果相同§7.7电极电势和液体接界电势97解：电池反应§7.7电极电势和液体接界电势例7.11试计算25˚C时电池的电动势Pt|H2(g,100kPa)|HCl(b=0.1mol·kg-1)|AgCl(s)|Ag因z=1，则98§7.7电极电势和液体接界电势Ag,AgCl的活度为1，p(H2)=100kPa查表得25˚C时，0.1mol·kg-1的HCl水溶液中离子平均活度系数为故992.液体接界电势及其消除液体接界电势是由于离子扩散速度不同而引起的。＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－＋＋浓HCl稀HCl例如：设阳离子扩散快，阴离子扩散慢§7.7电极电势和液体接界电势＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－＋＋＋－100为了尽量减小液体接界电势，通常在两液体之间连接一个称做“盐桥”的高浓度的电解质溶液。这个电解质的阴、阳离子须有极为接近的迁移数。如KCl饱和溶液。§7.7电极电势和液体接界电势

ZnSO4

CuSO4KCl101第一类电极第二类电极氧化还原电极§7.8电极的种类102Zn2+|Zn(s) Zn2++2e-→Zn(s)Cl-|Cl2(g)|Pt Cl2(g)+2e-

→2Cl-H+|H2(g)|Pt 2H++2e-

→H2(g)H2O,OH-|H2(g)|Pt 2H2O+2e-

→H2(g)+2OH-1.第一类电极（1）金属电极和卤素电极（2）氢电极也可以是碱性溶液§7.8电极的种类103H2O,H+|O2(g)|Pt O2(g)+4H++4e-

→2H2OH2O,OH-

|O2(g)|Pt O2(g)+2H2O+4e-

→4OH-（3）氧电极酸性溶液：碱性溶液：§7.8电极的种类104解：该电池由酸性氢电极作阳极，碱性氢电极作阴极．其电极反应为例题例7.12

写出下列电池电动势的能斯特方程，并计算E{H2O,OH-|H2(g)}Pt|H2(g,100kPa)|H+

OH

-

|H2(g,100kPa)|Pt┊┊阳极1/2H2(g,100kPa)

→H++e-阴极H2O+e-→OH−+1/2H2(g,100kPa)

电池反应

H2O→OH−+H+

105例题电池反应平衡时，E=0，则有1060.1 0.33351.0 0.2799饱和 0.24102.第二类电极包括金属-难溶盐电极和金属-难溶氧化物电极。（1）金属-难溶盐电极甘汞电极反应：Hg2Cl2(s)+2e-2Hg+2Cl-§7.8电极的种类饱和KCl溶液Hg+Hg2Cl2107Cl-|AgCl(s)|Ag电极反应：AgCl(s)+e-

→Ag(s)+Cl-§7.8电极的种类108碱性溶液：OH-,H2O|Ag2O(s)|Ag电极反应： Ag2O(s)+H2O+2e-

→2Ag(s)+2OH-酸性溶液：H+,H2O|Ag2O(s)|Ag电极反应： Ag2O+2H++2e-→2Ag(s)+H2O(2)金属-难溶氧化物电极§7.8电极的种类碱性溶液：OH-,H2O|Sb2O3(s)|Sb电极反应：

Sb2O3(s)

+3H2O

+6e-

→2Sb(s)+6OH-酸性溶液：H+,H2O|Sb2O3(s)|Sb电极反应：

Sb2O3+6H++6e-→2Sb

(s)+3H2O109解：阳极：H2(g)

→2H++2e-

z=2例7.13

已知25℃时，下列电池的电动势E=0.6095V，试计算待测溶液的pH。例题Pt|H2(g,100kPa)|待测溶液

0.1mol·dm-3KCl

|Hg2Cl2(s)|Hg┊┊查表110解得：pH=4.67例题111电极电极反应Fe3+,Fe2+|Pt

Fe3++e-→Fe2+Cu2+,Cu+|Pt

Cu2++e-→Cu+MnO4-,Mn2+,H+,H2O|Pt MnO4-+H++5e-

→Mn2++4H2O3.氧化还原电极电极极板(Pt)只起输送电子的任务，参加反应的物质都在溶液中。§7.8电极的种类112§7.9原电池设计举例设计原电池设计原理电极种类的差别电极中活度的差别113Zn(s)+H2SO4(aq)→H2(g)+ZnSO4(aq)验证：阳极

Zn(s)→Zn2++2e-阴极2H++2e-→H2(g)电池反应：Zn(s)+2H+→Zn2++H2(g)从化学反应设计电池：§7.9原电池设计举例Zn|ZnSO4(b)H2SO4(b)|H2(g)|Pt┊┊置换反应114AgCl(s)→Ag++Cl-验证：

阳极

Ag(s)→Ag++e-阴极AgCl(s)+e-→Ag(s)+Cl-电池反应：AgCl(s)→Ag++Cl-§7.9原电池设计举例离子反应Ag|Ag+(a)

Cl-(a)|AgCl(s)|Ag┊┊115H2O→H++OH-阳极电池Ⅰ:电极反应阴极§7.9原电池设计举例┊┊116电极反应阳极阴极§7.9原电池设计举例电池Ⅱ:┊┊117例7.13

利用表7.7.1的数据，求25℃AgCl(s)在水中的溶度积Ksp。解：溶解过程表示为AgCl(s)=Ag++Cl-阳极Ag=Ag++e-阴极AgCl(s)+e-=Ag+Cl-设计电池如下：例题Ag|Ag+(a)Cl-(a)|AgCl(s)|Ag┊┊118查表7.7.1，25℃时平衡时：E=0故：例题119单液浓差电池a.b.阳极：

K(Hg)n(a1)→K+(a)+nHg+e-阴极：

K+(a)+nHg+e-→K(Hg)n(a2)阳极：

H2(p1)→2H+(a)+2e-阴极：

2H+(a)+2e-→

H2(p2)§7.9原电池设计举例120c.阳极：

2Cl－(a)

→Cl2(p1)

+2e-阴极：

Cl2(p2)+2e-→2