20xx人教版高中化學選修4第4章第1節(jié)原電池-wenkub.com
2024-11-14 07:25 本頁面
【正文】 電子的移動破壞了兩極的溶解 ——沉積平衡 ， 鋅極的平衡由于電子移走而向溶解方向移動 ， 銅極的平衡由于電子移入而向沉積方向移動；結(jié)果使電子持續(xù)流動形成電流 。 在鋅片和溶液的接觸面上 ， 水分子與金屬表面的 Zn2＋ 相互吸引 ， 發(fā)生水合作用 ，使部分 Zn2＋ 離開鋅片進入溶液： Zn―→ Zn2＋ ＋ 2e－ 溶液中的 Zn2＋ 也可以沉積到鋅片的表面： Zn2＋ ＋ 2e－ ―→ Zn 由于前一過程的趨勢大于后一過程，并且鋅片上的電子不能自由進入溶液，因而鋅片帶負電荷。 (2)原電池的表示式 以上裝置的銅鋅原電池可以用下式表示： (－ )Zn|ZnSO4||CuSO4|Cu(＋ ) 負極在左 ， 正極在右； “ |”表示電極材料與電解質(zhì)溶液的界面； “ ‖” 通常表示鹽橋 。 原電池的兩個電極反應組成電池的總反應 ， 這個總反應叫做電池反應 。 在銅鋅原電池的內(nèi)電路 ， 鋅極發(fā)生氧化反應 ， 鋅極是負極；銅極發(fā)生還原反應 ， 銅極是正極 。 當鹽橋插入后 ， 電流計的指針偏轉(zhuǎn) ， 顯示有電流產(chǎn)生 ， 反應釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能 。 解析： 金屬鋰比鋼板活潑 ， 作原電池的負極 ， 電極反應式為 Li－ e－ ===Li＋ ， LiOH溶液中的陽離子有 Li＋ 和 H＋ ， 由于氧化性 H＋ Li＋ ， 所以正極反應是： 2H＋ ＋ 2e－ ===H2↑， 正極產(chǎn)生無色氣體；在原電池的放電過程中 ， 陽離子向正極移動 ， 陰離子向負極移動 ， 所以 OH－ 向負極移動 。 總反應為： 2Li ＋H2O===2LiOH＋ H2↑。 A ． K＋ B ． NO－3 C ． Ag＋ D ． SO2 －4 解析： 由方程式可知銅的價態(tài)升高發(fā)生氧化反應，應該是原電池的負極，所以 X 是銅，電極反應式為： Cu － 2e－== =Cu2＋； 2Ag＋＋ 2e－== =2Ag 價態(tài)降低，發(fā)生還原反應，電極反應式為： 2Ag ＋ 2e－== =2Ag ；外電路的電子由銅片流向銀片。 請回答下列問題： (1) 電極 X 的材料是 __________ ；電解質(zhì)溶液 Y 是__________。 答案： D 2． 有關(guān)原電池的下列說法中正確的是 ( ) A． 在外電路中電子由正極流向負極 B． 在原電池中負極發(fā)生還原反應 C． 陽離子向正極方向移動 D． 原電池中正極一定是不活潑金屬 解析： 在外電路中 ， 電子從負極流向正極；原電池中負極發(fā)生氧化反應；隨著反應的進行 ， 陽離子在正極被還原 ， 所以電解質(zhì)溶液中的陽離子向正極移動；原電池中一般正極金屬比負極金屬活潑性差 ， 但不一定是不活潑金屬 ， 故選 C。 3． 根據(jù)下圖 ， 可判斷出下列離子方程式中錯誤的是 ( ) ● 變式訓練 A． 2Ag(s)＋ Cd2＋ (aq)===2Ag＋ (aq)＋ Cd(s) B． Co2＋ (aq)＋ Cd(s)===Co(s)＋ Cd2＋ (aq) C． 2Ag＋ (aq)＋ Cd(s)===2Ag(s)＋ Cd2＋ (aq) D． 2Ag＋ (aq)＋ Co(s)===2Ag(s)＋ Co2＋ (aq) 解析： 由第一個裝置圖中正負極的標注可知 ， Cd失去電子作負極 ， 則金屬性 CdCo；由第二個裝置圖正負極的標注可知 ， Co失去電子被氧化作負極 ， 則金屬性 CoAg， 綜上分析可知三者金屬性的強弱順序為 CdCoAg。 (2)寫出兩個電極上的電極反應 。 如要保護一個鐵閘 。 2． 加快氧化還原反應速率 (1)實驗室制取氫氣時用粗鋅比用純鋅產(chǎn)生氫氣的速率快 ，原因是粗鋅中的雜質(zhì)和鋅形成原電池 ， 使產(chǎn)生氫氣的速率加快 。 如本例中可用FeCl3溶液作電解質(zhì)溶液 。 負極： Cu－ 2e－ ===Cu2＋ 正極： 2Fe3＋ ＋ 2e－ ===2Fe2＋ b． 確定電極材料 若發(fā)生氧化反應的物質(zhì)為金屬單質(zhì) ， 可用該金屬直接作負極；若為氣體 (如 H2)或溶液中的還原性離子 ， 可用惰性電極 (如Pt、 碳棒 )作負極 。 答案： C 1． 設(shè)計原電池 (1)設(shè)計依據(jù) 形成原電池的基本條件 ， 即是設(shè)計原電池的基本依據(jù) 。 (2)區(qū)別電子流動方向和電流方向 。 例如 ， ① Mg、 Al、 NaOH溶液構(gòu)成的原電池 ， Al為負極； ② Fe(或 Al)、 Cu、
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