②镍镉电池
正极:NiO(OH)+2H2O+2e-=Ni(OH)2+2OH- 负极:Cd-2e-+2OH-=Cd(OH)2
总反应:Cd+2NiO(OH)+2H2O=2Ni(OH)2+Cd(OH)2
③锂电池
正极:MnO2+e-=MnO2- 负极:Li-e-=Li+
总反应:Li+MnO2=LiMnO2
氢氧燃料电池:
正极:O2+2H2O+4e-=4OH-或O2+4H++4e-=2H2O。
负极:2H2+4OH--4e-=4H2O或2H2-4e-=4H+
总反应:2H2+O2=2H2O
3.化学反应的速率与限度
(1)化学反应速率用来衡量化学反应进行的快慢,用单位时间里反应物浓度的减少或生成物浓度的增加来表示。
对同一化学反应:mA+nB==pC+qD,则VA∶VB∶VC∶VD==m∶n∶p∶q
(2)除浓度、压强、温度、催化剂对化学反应速率有影响外,反应物颗粒(固体)的大小、光、波等对化学反应速率也有影响。
(3)对于可逆反应,是不能进行到底的。可逆反应进行的限度大小受外界条件(如浓度、压强、温度等)的影响,我们可以根据生产和科学研究的实际需要,通过控制反应条件,来调节可逆反应进行的限度。
【方法探讨】
1.根据原电池的工作原理,只要两种活泼性不同的金属或是一种金属和另一种能导电的非金属(如石墨)都可以组成原电池的两极,故组成原电池的两极的材料不必都是金属。通常情况下组成原电池的两极之间只要存在电势差,当导线连接两极时,便会产生电流(必须要有电 解质溶液存在),两极上的氧化还原反应使电流在电路中得以不断持续,故选择原电池的两极,不必考虑电极是否能与电解质溶液发生反应。
例 铁钉和碳棒用导线连接后,同时浸入0.01mol/L的NaCl溶液中,可能发生的反应是
A.碳棒上放出氯气 B.碳棒附近产生OH-
C.碳棒上放出氧气 D.铁钉被氧化
解析 铁钉和碳棒用导线连接后,同时浸入NaCl溶液中,铁钉与碳棒均不和NaCl溶液反应,但实质上是形成了原电池,根据原电池工作原理,铁比碳活泼,因此铁被氧化;而NaCl溶液是中性溶液,铁在中性溶液中发生吸氧腐蚀,碳棒为正极,在碳棒上发生了还原反应,O2+2H2O+4e-=4OH-。答案 BD。
2.物质状态和浓度对反应速率的影响
(1)对于有固体参加的化学反应而言,由于在一定条件下,固体的浓度是固定的,所以固体物质在化学反应浓度不改变,因此固体的量的多少不影响反应的速率。但因为固体物质的反应是在其表面进行的,故与其表面积有关,当固体颗粒变小时,会增大表面积,加快反应的进行。
(2)对于有气体参加的反应而言,改变压强,对化学反应速率产生影响的根本原因是引起浓度改变所致。所以讨论压强对反应速率影响时,应区分引起压强改变的原因,这种改变对反应体系的浓度产生何种影响,由此判断出对反应速率的影响。
对于气体反应体系,有以下几种情况:
恒温时:增大压强→体积缩小→浓度增大→反应速率加快
恒容时:充入气体反应物→浓度增大→总压增大→速率加快