设计原电池的一般步骤

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将化学反应设计成原电池的一般步骤［理化生教学与研究］周芝兰 约2718 本文结合实例，对包含有溶液中离子的氧化还原反应、不包含溶液中离子的氧化还原反应、非氧化还原反应设计成原电池的方法进行分析、讨论，总结出化学反应设计成 原电池的一般步骤。 关键词： 化学反应设计成原电池 氧化还原反应 非氧化还原反应 一般步骤 化学反应设计成原电池，实际上是由一个化学反应方程式入手，通过正、负极的设计： 负极由氧化半反应给出，正极由还原半反应给出，最后得到一个相应的原电池记载式，该原 电池的电池反应与给出的化学反应方程式完全一致，用以表示出原电池是怎样组成的。

一. 包含有溶液中离子的氧化还原反应 一般选反应中的离子作为原电池的溶液部分。 例1：将反应：Zn+HgSO=ZnSO+2Hg 写成电池符号。 反应中参加氧化反应的是Zn，其氧化产物为Zn， 得到氧化半反应：Zn-2e=Zn 反应中发生还原反应的是HgSO，其还原产物是Hg 和SO， 得到还原半反应：HgSO+2e=2Hg+SO 最后检查氧化半反应式与还原半反应式相加的结果是否与原反应方程式完全一致。 为了保证一致，也可以用原方程式减去式，得到式。 由式得到负极：Zn|Zn 由式得到正极：SO|HgSO，Hg|Pt 考虑到Zn 和SO 可以共存，因此，可以将负极、正极的溶液安排成一个溶液，电池设计 成单液电池：Zn|Zn，SO|HgSO，Hg|Pt。

二. 不包含溶液中离子的氧化还原反应 反应式本身不含有溶液中的物质，构成原电池时，究竟用什么作溶液部分须依据具体反 应来安排。一般可考虑HO，H 或HO，OH。 例2：将反应：Hg+PbO=HgO+Pb 写成电池符号。 反应中发生氧化反应的是Hg，得到的氧化产物是HgO，考虑到HgO 为金属氧化物，只适 宜存在于碱性环境中，因此， 得到氧化半反应：Hg+2OH-2e=HgO+HO 反应中发生还原反应的是PbO，还原产物是Pb，考虑到PbO 为金属氧化物，也只适宜存 在于碱性环境中， 得到还原半反应：PbO+HO+2e=Pb+2OH 式+式=原反应方程式 由式得到负极：Pt|Hg，HgO|HO，OH 由式得到正极：HO，OH|PbO，Pb 构成原电池：Pt|Hg，HgO|HO，OH|PbO，Pb。

三. 非氧化还原反应的反应 原电池对应的化学反应，可以是氧化还原反应，也可以不是氧化还原反应，只要两极反 应是氧化半反应、还原半反应，非氧化还原反应也可以设计成原电池。 例4：将反应AgCl+I=AgI+Cl 写成电池符号。 由以上的例子可以看出，设计电池问题，关键在于开始如何设计出第一个半反应式。 考虑到I 不能再得电子， 用原方程式中的AgCl 设计出一个还原半反应：AgCl+e=Ag+Cl 原方程式-式，得I-e=AgI-Ag 移项，得到氧化半反应式：Ag+I-e=AgI 由式得到负极：Ag，AgI|I 由式得到正极：Cl|AgCl，Ag 考虑到I 与AgCl 不能接触，否则反应AgCl+I=AgI+Cl 就会直接进行，这就违背了构成原 电池的原则：氧化反应和还原反应必须在不同的空间进行，电子必须通过外电路进行传递。