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原电池中负极是氢氧化钠正极是铜，电解质溶液一个是氢氧化钠一个是硫酸铜，能不能氢氧根作负极失电子？

2024-12-31 22:55:22

推荐回答（2个）

回答1：

以盐酸溶液，石墨棒（负极）和铁棒（正极）为例：

首先，两者都有自由电子，每时每刻都有电子逃离原子核的约束成为自由电子，也有自由电子被原子核捕捉到而失去自由，就像一对纠缠不清的情侣；并且自由电子能够通过导线在两极间移动，就像某人出轨……
其次，两者的原子核对电子的吸引能力不一样（化学里也有高富帅……）。

好了，来解释过程了：
首先，氢正离子无论以什么样的速度从正负两极那里抢电子，都不会导致两极的正电荷或者负电荷浓度的不同，所以它们的电势相同，我们无须考虑电势差对电子流动的影响；
好，现在两极都被抢自由电子了，同时固定电子随机的逃离原子核成为自由电子，那么，根据两极对自己的电子的吸引能力的不同，铁棒中的自由电子浓度增加的速度更快，浓度也更大；
既然铁棒中自由电子浓度更大，根据自由电子运动的随机性，会表现出从铁棒向石墨棒的整体迁移。在没有其他因素插一脚（什么是其他因素，见4、5两条）的情况下，这种迁移会导致石墨棒带负电，铁棒带正电，产生的电势差会反过来抑制电子迁移，实现平衡。
铁棒的铁原子间靠电子粘合在一起，也就是形成化学键，当这些起连接作用的固定电子逃离化学键，它们的稳定结构也就开始崩溃了。失去电子最严重的区域，是铁棒与盐酸的接触面（因为该表面的铁原子只有一边挨着其他铁原子，获得随机的自由电子的能力减半），铁原子们丢了电子，无法粘合，飘飘荡荡的就变成孤零零的亚铁离子分散进了盐酸溶液。
为什么铁棒的电子不直接和铁棒周围的氢离子反应呢？事实上，一开始肯定是反应的了，但直接结果就是大量的氢离子变成氢气飞走，大量的亚铁离子取而代之——换句话说，在接触面附近，氢离子浓度剧减，而亚铁离子浓度剧增，亚铁离子本身又没有能力跟铁棒抢电子，所以就严重的降低了负极这里电子和氢离子的反应速度，换句话说，一堆亚铁离子在面前挡着，你氢离子抢得走俺家的电子么……

所以，最终的结果是：
正极铁棒在神奇的浓度差的作用下，源源不断的自我分裂成亚铁离子和自由电子。
亚铁离子沿着溶液从正极向负极扩散；自由电子沿着导线从正极向负极扩散——最可爱的是，由于氢离子勤勤恳恳的绑架石墨棒的自由电子一起私奔，所以亚铁离子和自由电子各自的扩散也就可以一直进行下去了，直到盐酸或者盐酸里泡着的铁棒消耗完。

蹬蹬蹬蹬，原电池就这样诞生了。

话说，从第一次学到它开始，我觉得原电池好萌啊——微观化学反应组合成宏观电学现象的过程真是妙不可言……后来，我甚至用铁钉和食盐水，自己做了一个原电池，每一次用万用表看着那毫安级的电流，都感觉母性泛滥……

回答2：

析（1）燃料电池属于原电池，原电池放电时，溶液中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动；
（2）燃料电池中燃料失电子发生氧化反应，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水；
（3）乙池有外接电源是电解池，阳极上水得电子生成氧气和氢离子，阴极上银离子放电，酸性溶液使紫色石蕊试液变红，根据电极附近溶液的酸碱性变化确定溶液变红的电极；
（4）电解硝酸银溶液时，银离子得电子生成银、水失电子生成氧气和氢离子，据此写出离子方程式；
（5）根据银和氢离子关系式计算氢离子浓度，从而确定溶液的pH，阴极上析出金属，则在金属活动性顺序表中金属元素处于H元素后，根据串联电池中转移电子数相等知，丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数，据此确定含有的金属元素．

解答解：（1）燃料电池是化学能转变为电能的装置，属于原电池，燃料电池中，投放燃料的电极是负极，投放氧化剂的电极是正极，原电池放电时，电解质溶液中氢氧根离子向负极移动，即向投放甲醇的电极移动，故答案为：原电池；正；
（2）该燃料电池中，甲醇失电子和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水，电极反应式为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O，
故答案为：CH3OH-6e-+8OH-=CO32-+6H2O；
（3）乙池有外接电源属于电解池，连接原电池正极的A是阳极，连接原电池负极的B是阴极，电解硝酸银溶液时，A电极上水得电子生成氧气和氢离子，溶液呈酸性，加热紫色石蕊试液呈红色，电极反应式为4H2O-4e-=O2↑4H+，
故答案为：A，4H2O-4e-=O2↑4H+；
（4）电解硝酸银溶液时，银离子得电子生成银、水失电子生成氧气和氢离子，离子方程式为4Ag++2H2O
电
解
––––––– 4Ag+O2↑+4H+，
故答案为：4Ag++2H2O
电
解
––––––– 4Ag+O2↑+4H+；
（5）当乙池中B（Ag）极的质量增加2.70g时，设氢离子浓度为xmol/L，
4Ag++2H2O=4Ag+O2↑+4H+；
432g 4mol
2.70g 0.25xmol
x=0.1，则溶液的pH=1，阴极上析出金属，则在金属活动性顺序表中金属元素处于H元素后，根据串联电池中转移电子数相等知，丙中析出金属元素需要的电子等于或小于乙池中转移电子数，据此确定含有的金属元素，析出2.70g时转移电子是0.025mol

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