原电池中易错问题分析

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在高考考点中，原电池的知识是常见考点之一，然而许多学生能够掌握原电池原理，却在实际问题解决中，靠死记硬背，易犯固定思维之错，不能灵活运用原理变通，有效解决原电池的相关问题。

在教学中，绝大多数教师会在设计原电池实验后，引导学生分析，得出原电池的构成要素，即：1.两个电极；2.电解质溶液；3.形成闭合电路；4.发生氧化还原反应。学生很多时候会不自觉地套用这几个构成要素，不注重问题实际，容易出现常见错误。笔者认为原电池的易错问题可分为三类，只要是注重问题实际，灵活运用原电池原理进行解决，即可得出正确结论。

一、与原电池的电极相关的易错问题

1.活泼金属一定做负极

在许多原电池中，由于较活泼金属没有参与反应，实际是较不活泼金属参与反应，在反应中失去电子。故是较不活泼金属做负极，较活泼金属做正极。

例如：以铁和铜做电极、浓硝酸做电解质溶液构成的原电池中，由于铁常温下遇浓硝酸会钝化，而铜会与浓硝酸反应，故实际是铜做负极，铁做正极。电极反应分别为：（-）：Cu-2e-=Cu2+，（+）：NO-3+2H++e-=NO2+H2O，电池总反应：Cu+2NO-3+4H+=Cu2++2NO2+2H2O。

又如：以Mg和Al做电极、NaOH溶液做电解质溶液构成的原电池中，Mg不能和NaOH溶液反应，实际是Al与NaOH溶液反应，故实际是Al做负极，Mg做正极。电极反应分别为：（-）：Al-3e-+4OH-=AlO-2+2H2O，（+）：2H2O+2e-=H2+2OH-，电池总反应：2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2。

2.两电极一定是金属且活泼性不同

构成原电池的要素之一是有两个电极，其实质能起导电作用。往往是根据具体需要取用的，解题时没必要固定在只有金属才可以的思维模式上。

例如：常见的燃料电池的两个电极均以多孔碳、镍、铂、钯等做电极材料。

3.负极材料一定参与电极反应，正极材料一定不会参与电极反应

原电池中负极发生氧化反应，但并不是一定要负极材料本身发生氧化反应，其他物质在负极上发生氧化反应就不行，故负极材料不一定参与电极反应。

例如：常见氢氧碱性燃料电池中正负极材料均不参与反应。电极反应分别是：正极：O2+2H2O+4e-=4OH-，负极：H2-2e-=2H+，总反应：2H2+O2=2H2O。

原电池正极发生还原反应，一般正极材料本身不参与电极反应，但有些电极材料会参与电极反应。如：铅蓄电池负极反应Pb-2e-+SO2-4 =PbSO4，正极反应为PbO2+SO2-4 +4H++2e-=PbSO4+2H2O。

又如以Zn和Ag2O做电极、KOH做电解液构成的银锌纽扣电池，电池负极反应：Zn-2e-+2OH=ZnO+H2O，正极反应为：Ag2O+H2O+2e-=2Ag+2OH-。

在这两个例子中PbO2和Ag2O均做正极，本身均参与了电极反应。还有可充电电池在放电时，正极本身都会参与电极反应。

4.原电池的负极质量不会增加

在原电池中负极材料或参与反应或不参与反应，很容易被理解为其电极质量要么不变要么减小，其实要看电极参与具体反应而定。

如在上面3中提到银锌纽扣电池，放电时的负极反应为：Zn-2e-+2OH=ZnO+H2O，随放电的进行，负极质量不断增加。

二、与原电池中电解质相关的易错问题

1.电解质溶液中的溶质一定参加反应

在许多原电池中，电解质一般会参加反应，也有电解质不参与反应的。

如钢铁在氯化钠溶液中发生吸氧腐蚀时，其负极反应：Fe-2e-=Fe2+，正极反应：O2+4e-+H2O=4OH-，总反应：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2。不难看出NaCl没有参加反应。

2.电解质一定是水溶液

在原电池的构成要素中要有电解质，其实质能提供导电粒子与电极一起形成闭合回路。于是很容易被理解为是电解质的水溶液，进而导致错误。其实只要是电解质就行，不用管是否是水溶液还是融化状态，即可避免错误。

例如：以锂和石墨，四氯化铝锂溶解在亚硫酰氯中形成的原电池，其电解质就不能为水溶液，因锂能与水剧烈作用。其工作时，负极反应为：Li-e-=Li+，正极反应为：3SOCl2+8e-=6Cl-+SO2-3 +2S，电池总反应为：8Li+3SOCl=6LiCl+Li2SO3+2S。

三、原电池设计的易错问题和发生反应的易错问题

1.所有氧化还原反应都能设计成原电池

原电池原理是让氧化还原反应在两个不同的区域发生而产生电流，于是容易被理解为所有的氧化还原反应都能设计成原电池。然而许多氧化还原反应是不能被设计成原电池的，如C（s）+H2O（g）=H2（g）+CO（g）就不能设计成原电池，因为该反应为吸热反应，常温下不能自发进行，因此只有能自发进行的氧化还原才可以设计为原电池。

2.两电极反应相加一定得电池总反应

在书写原电池的电极反应和电池反应时，常将两个电极上发生的反应相加的电池的总反应，或是用总反应减去某一电极反应得另一电极反应。但有些原电池的两极反应产物还可与电解质溶液继续反应，其最终反应就不是两极相加或相减而得。

例如：为了除去银器表面的黑色物质氯化银，可将稀的食盐溶液放入铝盆内，将黑色的银器浸入溶液中并使银器与铝盆接触，放置一段时间后，黑色物质就会除去而银不会损失。其原电池反应为：负极：Al-3e-=Al3+，正极：Ag2S+2e-=2Ag+S2-，正负极生成的Al3+和S2-在溶液中会发生互促水解2Al3++3S2-+H2O=2Al（OH）3+3H2S。总反应为上述三个反应的叠加：3Ag2S+2Al+6H2O=6Ag+2Al（OH）3+3H2S。

总之，在原电池问题的解决中要注重问题实际，运用原理进行知识整合，确保不必要的错误。

（作者单位：贵州省道真中学）