hce_tcu
112年
化學
第 18 題
由銀和氯化銀電極組成的伏打電池，其電池半反應式如下：
$AgCl_{(s)} + e^- \rightarrow Ag_{(s)} + Cl^-_{(aq)}$ $E^{\circ} = +0.222 V$
以氯離子為電解質在兩電極的濃度分別為 0.0222 M 和 2.22 M，請問此電池的電動勢(emf)為何？
$AgCl_{(s)} + e^- \rightarrow Ag_{(s)} + Cl^-_{(aq)}$ $E^{\circ} = +0.222 V$
以氯離子為電解質在兩電極的濃度分別為 0.0222 M 和 2.22 M，請問此電池的電動勢(emf)為何？
- A 0.212 V
- B 0.118 V
- C 0.00222 V
- D 0.232 V
思路引導 VIP
如果今天這兩支電極浸泡在完全相同濃度的電解質溶液中，你認為這顆電池還會產生電流嗎？接著請思考，根據勒沙特列原理，系統會傾向讓「高濃度」與「低濃度」的兩側趨於一致，那麼電子應該從哪一端流向哪一端，才能達成這個平衡呢？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能正確選出 (B)，代表你對濃差電池 (Concentration Cell) 的原理有著非常清晰的掌握。這類題目最容易讓人混淆的地方，在於題目給出了標準還原電位 $E^\circ = +0.222 V$，但只要冷靜觀察就會發現，正負兩極使用的化學物質完全相同，因此在計算電池的標準電動勢時，$E^\circ_{cell} = E^\circ_{cathode} - E^\circ_{anode} = 0.222 - 0.222 = 0 V$。這是一個很關鍵的判斷點。
能斯特方程式的應用
由於標準電位相互抵銷，驅動電流的動力完全來自於濃度差異。根據能斯特方程式 (Nernst Equation)，在 25°C 下：
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