正极:NO2(s)+2H2O()+2 Ni(OH), (s)+20H(aq) 负极:Cd(s)+2OH(aq)—CdOH,(s)+2e d. fuel cells H-O Fuel cell 正极:O2(g)+2H2O(+4 r 40H (aq) 负极:2H2(g)+4OH(a) 4H2O()+4 实验室的一些电池 ()Pb| PbSO4 SO(.0500mol-dm-3ll CI"(1.00mol-dm-)1 AgCl Ag(+) (-)Zn| ZnS IS2-(0.010mol-dm-) H"(1.0 mol-dm-s)| H2(latm)I Pt(+) ()Alloy C2HsOH(I)I CO2(g)+H(1.Omol-dm-3)Il H(1.0mol-dm-3)1O2 Ni(+) 2.电极电势的产生 (1)电极与电解质溶液界面间电位差的形成 把任何一种金属片(M)插入水中,由于极性很大的水分子与构成晶格的金 属离子相吸引而发生水合作用,结果一部分金属离子与金属中的其它金属离子之 间的键力减弱,甚至可以离开金属而进入与金属表面接近的水层之中。金属因失 去金属离子而带负电荷,溶液因进入了金属离子而带正电荷,这两种相反电荷彼 此又相互吸引,以致大多数金属离子聚集在金属片附近的水层中,对金属离子有 排斥作用,阻碍金属的继续溶解。当ν溶解=v沉淀时,达到一种动态平衡,这样在 金属与溶液之间,由于电荷的不均等,便产生了电位差。 金属不仅浸在纯水中产生电位差,即使浸入含有该金属盐溶液中,也发生相同 的作用。由于溶液中已经存在该金属的离子,所以离子从溶液中析出,即沉积到金 属上的过程加快,因而使金属在另一电势下建立平衡。如果金属离子很容易进入溶 液,则金属在溶液中仍带负电荷,只是比纯水中时所带的负电荷要少(如图63a) 如果金属离子不易进入溶液,溶液中已经存在的正离子起初向金属沉积速度可能超 过正离子由金属进入溶液的速度,因而可使金属带正电荷(如图63b) Fig. 6.3 The electrode potential of metal Fig. 6. 4 Standard hydrogen electrode (2)电极电势:金属的电极电势φ=V金(金属表面的电势)-V溶被(溶液本身的电势) (3)影响金属电势的因素( factors that affect electrode potentials of metals) a.金属的种类;b.原本存在于溶液中的金属离子浓度:c.温度 3.标准还原电势( Standard reduction potential) (1)定义:在25℃时,金属同该金属离子浓度为 Imol- kg-的溶液接触的电势,称为 金属的标准还原电势(实际上用离子活度代替浓度)。若有气体参加的电极反 应,该气体的压力为1an(p) (2)标准氢电极( standard hydrogen electrode) 将复有一层海绵状铂黑的铂片(或镀有铂黑的铂片)置于氢离子浓度(严格 地说应为活度a)为1mol·kg-的硫酸溶液中,然后不断地通入压强为 1.013×105Pa的纯氢气,使铂黑吸附氢气达到饱和,形成一个氢电极。在这个电极87 正极： NiO s 2H O l 2e 2 2 ( ) ( ) − + + Ni(OH) s 2OH aq 2 ( ) ( ) − + 负极： Cd s 2OH aq ( ) ( ) − + Cd(OH) s 2e 2 ( ) − + d．fuel cells H2－O2 Fuel cell 正极： O g 2H O l 4e 2 2 ( ) ( ) − + + 4OH aq ( ) − 负极： 2 2H g 4OH aq ( ) ( ) − + 2 4H O l 4e ( ) − + 实验室的一些电池 (−) Pb | PbSO4 | 2 4 SO − (0.0500mol·dm−3 ) || Cl－ (1.00mol·dm−3 ) | AgCl | Ag (+) (−) Zn | ZnS | S 2− (0.010mol·dm−3 ) || H ＋ (1.0 mol·dm−3 ) | H2 (1atm) | Pt (+) (−) Alloy | C2H5OH(l) | CO2(g) + H＋ (1.0mol·dm−3 ) || H ＋ (1.0mol·dm−3 ) |O2 | Ni (+) 2．电极电势的产生 (1) 电极与电解质溶液界面间电位差的形成 把任何一种金属片（M）插入水中，由于极性很大的水分子与构成晶格的金 属离子相吸引而发生水合作用，结果一部分金属离子与金属中的其它金属离子之 间的键力减弱，甚至可以离开金属而进入与金属表面接近的水层之中。金属因失 去金属离子而带负电荷，溶液因进入了金属离子而带正电荷，这两种相反电荷彼 此又相互吸引，以致大多数金属离子聚集在金属片附近的水层中，对金属离子有 排斥作用，阻碍金属的继续溶解。当 v 溶解 = v 沉淀 时，达到一种动态平衡，这样在 金属与溶液之间，由于电荷的不均等，便产生了电位差。 金属不仅浸在纯水中产生电位差，即使浸入含有该金属盐溶液中，也发生相同 的作用。由于溶液中已经存在该金属的离子，所以离子从溶液中析出，即沉积到金 属上的过程加快，因而使金属在另一电势下建立平衡。如果金属离子很容易进入溶 液，则金属在溶液中仍带负电荷，只是比纯水中时所带的负电荷要少 ( 如图 6.3a )； 如果金属离子不易进入溶液，溶液中已经存在的正离子起初向金属沉积速度可能超 过正离子由金属进入溶液的速度，因而可使金属带正电荷（如图 6.3b）。 Fig. 6.3 The electrode potential of metal Fig. 6.4 Standard hydrogen electrode (2) 电极电势：金属的电极电势 φ = V 金属 (金属表面的电势) −V 溶液 (溶液本身的电势) (3) 影响金属电势的因素（factors that affect electrode potentials of metals）： a．金属的种类；b．原本存在于溶液中的金属离子浓度；c．温度 3．标准还原电势（Standard reduction potential） (1) 定义：在 25℃时，金属同该金属离子浓度为 1mol·kg−1 的溶液接触的电势，称为 金属的标准还原电势（实际上用离子活度代替浓度）。若有气体参加的电极反 应，该气体的压力为 1atm（p ）。 (2) 标准氢电极（standard hydrogen electrode） 将复有一层海绵状铂黑的铂片（或镀有铂黑的铂片）置于氢离子浓度（严格 地说应为活度 a）为 1mol·kg−1 的硫酸溶液中，然后不断地通入压强为 1.013105Pa 的纯氢气，使铂黑吸附氢气达到饱和，形成一个氢电极。在这个电极