4、判断歧化反应的逆反应能否自发进行
例3：φ
φ
θθA
HClO
1.63
Cl2
1.36
Cl
—
A
—
Cl2 + 2e =2Cl 1.36
2HClO + 2H + 2e =Cl2 + 2H2O 1.63 HClO + Cl + H —→ Cl2 + H2O ∴φ
θ左
—
+
+
﹥φ
θ右
，歧化反应的逆反应能够自发进行。
即： A B C φφ
θ左θ
﹤φ﹥φ
θ
右θ
，B —→A + C，歧化反应
，A ＋ C —→ B，歧化反应的逆反应
Sn
2+
左右
Sn
4+
4+0.154
Sn
2+-0.136
Sn+ Sn —→ 2Sn Fe
3+0.771
Fe
2+-0.44
Fe 2+
2Fe+ Fe —→ 3Fe
3+
元素电势图的用途： 1．判断歧化反应是否能够进行
歧化反应即自身氧化还原反应：它是指在氧化还原反应中，氧化作用和还原作用是发生在同种分子内部同一氧化值的元素上，也就是说该元素的原子（或离子）同时被氧化和还原。 由某元素不同氧化值的三种物质所组成两个电对，按其氧化值高低排列为从左至右氧化值降低。
假设B能发生歧化反应，那么这两个电对所组成的电池电动势：
B变成C是获得电子的过程，应是电池的正极；B变成A是失去电子的过程，应是电池的负极，所以
＝
－
＞ 0 即
＞
假设B不能发生歧化反应，同理:
＝
〖两例歧化反应〗
由上两例可推广为一般规律：
－
＜ 0 即
＜
在元素电势图产物为A和C；若产物为B。
＜
中，若＞，物质B将自发地发生歧化反应，
，当溶液中有A和C存在时，将自发地发生歧化反应的逆反应，
2．从已知电对求未知电对的标准电极电势 假设有一元素的电势图：
根据标准自由能变化和电对的标准电极电势关系：
ΔG ＝ -nFΔG ＝ -nFΔG ＝ -nF
n、n、n分别为相应电对的电子转移数，其中n ＝ n+ n+ n则
ΔG ＝ - nF
＝ -(n+ n+ n) F
按照盖斯定律，吉布斯自由能是可以加合的，即：
ΔG ＝ ΔG＋ΔG＋ΔG
于是整理得：-(n+ n+ n) F
＝ (- nF
)+（- nF
）+（- nF
）
若有i个相邻电对，则
根据此式，可以在元素电势图上，很直观地计算出欲求电对的
值。
[例6-16] 已知298K时，氯元素在碱性溶液中的电势图，试求出
[ClO/ClO]，
[ClO/Cl]的值。
[ClO/Cl]，
解：298K时氯元素在碱性溶液中的电势图
五、常见原电池的介绍
4.3.1干电池
（1）锌锰干电池 负极： 锌片（锌皮）
正极： MnO2、石墨棒（碳棒） 电解质：NH4Cl 、ZnCl2 、淀粉 电极反应 负极：Zn — 2e- = Zn2+
正极：MnO2 + 2 NH4+ +2e- → Mn2O3 + 2NH3 + H2O
总反应： Zn + MnO2 + 2 NH4+ → Zn2+ + Mn2O3 + 2NH3 + H2O 电池符号 Zn│ZnCl2、NH4Cl│MnO2，C
碱性锌锰电池： Zn│ZnCl2、 KOH│MnO2，C 电压：1.5v
（2） 锌汞电池 负极： Zn（汞齐） 正极： HgO、碳粉
电解质： 饱和ZnO 、KOH糊状物
电极反应 负极：Zn (汞齐) + 2OH-→ ZnO + H2O + 2e- 正极：HgO + H2O +2e- → Hg +2OH-
总反应：Zn (汞齐) + HgO → ZnO + Hg
电池符号：Zn (汞齐)│ KOH (糊状，含饱和ZnO) │HgO（C） 电压：1.34v
4.3.2蓄电池
（1） 铅蓄电池 负极：Pb-Sb格板中填充海绵状Pb 正极：Pb-Sb格板的孔穴中填充PbO2
电解质：稀硫酸（30% 密度：1.2~1.3g.cm-3） 放电时的电极反应 负极 (Pb极)： Pb + SO42- = PbSO4+ 2e- (氧化) 正极（PbO2极）：PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O（还原） 总反应： PbO2 + Pb + 2H2SO4 = 2 PbSO4 + 2H2O 充电时的电极反应 负极 (Pb极)：PbSO4+ 2e- = Pb + SO42- 正极（PbO2极）：PbSO4 + 2H2O = PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- 总反应：2 PbSO4 + 2H2O = PbO2 + Pb + 2H2SO4
充电、放电反应可写为： 放电
PbO2 + Pb + 2H2SO4 2 PbSO4 + 2H2O 充电 电动势：2.0v
（2） 碱性蓄电池（日常生活中使用的充电电池） Ni—Cd电池 Cd │ KOH (20%) │NiO(OH)
电池反应： Cd + 2NiO(OH) + 2H2O = 2Ni (OH)2 + Cd (OH)2 Ni—Fe电池 Fe │ KOH (30%) │NiO(OH)
电池反应： Fe + 2NiO(OH) + 2H2O = 2Ni (OH)2 + Fe (OH)2 4.3.3新型燃料电池和高能电池
（1） 燃料电池
还原剂（燃料）： H2 联氨（NH2-NH2） CH3OH CH4——负极 氧化剂 ： O2 空气——正极
电极材料： 多孔碳、多孔镍，Pt Pd Ag等贵金属（催化剂） 电解质： 碱性、酸性、固体电解质、高分子等
碱性氢—氧燃料电池
负极（燃料极）——多孔碳或多孔镍（吸附H2） 正极（空气极）——多孔性银或碳电极（吸附O2） 电解液——30%KOH溶液，置于正负极之间。
电池符号： （C）Ni│H2 │KOH (30%) │O2│Ag (C) 电池反应： 负极 2H2 + 4OH- = 4H2O + 4e- （氧化） 正极 O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- （还原）
总反应 2H2 + O2 = 2H2O 电动势：1.229v
(2) 高能电池——具有高“比能量”和高“比功率”的电池
比能量、比功率——按电池的单位质量或单位体积计算的电池所能提供的电能和功率。
锂电池 EΘ(Li+/Li) = -3.04v Li—MnO2非水电解质电池 ： 负极——片状金属Li 正极——MnO2
电解质——LiClO4 + 混合有机溶剂（碳酸丙烯脂+二甲氧基乙烷） 隔膜——聚丙烯 电池符号： Li│LiClO4│MnO2 │C 电池反应： 负极 Li = Li+ + e-
正极 MnO2 + Li+ + e- = LiMnO2 总反应 Li + MnO2 = LiMnO2 电池的电动势：2.69v