高一化學原電池的工作原理化學電源-wenkub.com
2024-11-07 02:41 本頁面
【正文】 盡管 NaCl溶液不和鋅發(fā)生反應 ， 但溶液中溶解的氧氣可氧化 Zn， 故也可形成原電池 。 根據題干敘述應從電解質中尋找 。 ? (3) 該 電 池 電 流 方 向 為 ：_______________________。 ? 猜想二：任意的電解質溶液均可在如圖裝置中構成原電池 。 ? 【 答案 】 (1)銅 AgNO3溶液 ? (2)正 Ag＋ ＋ e－ ===Ag Cu－ 2e－ ===Cu2＋ ? (3)X(Cu) Y(Ag) ? 【 實驗點撥 】 設計原電池并進一步制作實用電源時的思路：原電池反應均是通常情況下能自發(fā)進行的氧化還原反應，反之，能自發(fā)進行的氧化還原反應均可設計成原電池。 根據所給氧化還原反應方程式 ， 結合原電池反應原理以及所給原電池裝置 ， Cu應做負極 ， AgNO3溶液為電解質溶液 ， 從而推知X為銅 ， Y是 AgNO3溶液 。 ? 【 答案 】 C ? 有關原電池的實驗設計案例探究 ? 【 案例 4】 依據氧化還原反應 2Ag＋ (aq)＋ Cu(s)===Cu2＋ (aq)＋ 2Ag(s)設計的原電池如下圖所示： ? 請回答下列問題： ? (1)電極 X的材料是 ______；電解質溶液 Y是 ______。在復習備考中應重視教材的基礎性地位，這樣才能提高復習效率。 ? 【 案例 3】 (2020 ? (3)用總反應式 2H2＋ O2===2H2O減去負極反應式得正極反應式為： 2H2O＋ O2＋ 4e－===4OH－ 。 ? ② 正極：陽離子得到電子生成單質或 O2得到電子 ， 若反應物是 O2， 則有以下規(guī)律： ? 電解質是堿性或中性： O2＋ 2H2O＋ 4e－===4OH－ ? 電解質是酸性： O2＋ 4H＋ ＋ 4e－ ===2H2O ? (3)正負電極反應式相加得到電池反應的總反應方程式 。 ? (2)依題意知 ， a、 b作為電極構成原電池時 ，a上有氣體產生 ， 說明金屬活動性 b＞ a； a與鹽酸反應比 c劇烈 ， 說明金屬活動性 a＞ c；將銅分別浸入 c和 d的鹽溶液中 ， 只能置換出 d， 說明金屬活動性 c＞ d。 ? ② 后者產生 H2的速率比前者快 。 ? 【 答案 】 D ? 【 規(guī)律技巧 】 氧化還原反應與原電池的關系： ? (1)在原電池中發(fā)生的反應均是通常情況下能自發(fā)進行的氧化還原反應 ， 反之 ， 理論上能自發(fā)進行的氧化還原反應均可以設計成原電池的反應 。 但其工作原理和不帶鹽橋的原電池的一樣 ， 即負極失電子發(fā)生氧化反應 ， 正極得電子發(fā)生還原反應 。同時要注意電解質溶液不一定參與反應 ，如燃料電池 ， 水中一般要加入 NaOH、H2SO4或 Na2SO4。 電池中的負極必須能夠與電解質溶液反應 ， 容易失去電子 ，因此負極一般是活潑的金屬材料 (也可以是還原性較強的非金屬材料如 H CH4等 )。 但如果兩個半反應分別在兩個容器中進行 (中間連接鹽橋 )，則左右兩個容器中的電解質溶液應選擇與電極材料相同的陽離子 。具體方法是： ? (1)首先將已知氧化還原反應拆分為兩個半反應 。 ? 若有兩種金屬 A和 B， 用導線將 A和 B連接后 ， 插入到稀硫酸中 ， 一段時間后 ， 若觀察到 A極溶解 ， 而 B極上有氣體放出 ， 則說明在原電池工作過程中 ， A被氧化成陽離子而失去電子作負極 ， B作正極 ， 則可以斷定金屬 A的金屬活動性比 B的強 。 在外電路中 ， 電子由 Cu電極流向Ag電極 ， 而電流方向與電子流向相反 ， 所以 ① 錯 。 ? 【 即時鞏固 1】 (2020 ? 【 案例 1】 (2020 ? 靈犀一點： ? 原電池電極反應式的書寫應注意以下幾點： ? ① 明確電池的負極反應物是電極本身還是其他物質 、 反應產物及化合價的變化 。 兩電極反應式相加則得總反應式 。 ? 3．原電池正負極的判斷 判斷依據 負極 正極 電極材料 活潑性較 強的金屬 活潑性較弱的金屬或能導電的非金屬 電子流動方向 電子流出極 電子流入極 電解質溶液中離子 定向流動方向 陰離子移向的極 陽離子移向的極 發(fā)生的反應 氧化反應 還原反應 反應現(xiàn)象 電極溶解 電極增重或有 氣體放出 ? 靈犀一點： ? 原電池反應的實質是負極發(fā)生氧化反應，失去電子，正極發(fā)生還原反應，得到電子。 ? 二 、 化學電源 ? 1． 一次電池 (不能充電 ， 不能反復使用 ) ? (1)銀鋅紐扣電池：電極材料分別為 Ag2O和 Zn， 電解質溶液為 KOH溶液 。 ? 電池反應為 。 化學能 電能 不同 直接接觸 用導線相連 電解質溶液 閉合 氧化還原 ? 3． 原電池的兩極 ? 負極：活潑性
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