蘇教版化學(xué)選修6原電池2-展示頁
2024-12-01 16:21本頁面
【正文】 濕的空氣中形成微電池發(fā)生電化腐蝕 , 活潑金屬因被腐蝕而損耗 , 金屬腐蝕的快慢與下列兩種因素有關(guān) 。而陰極上發(fā)生還原反應(yīng) Cu2++2e－ ===Cu, 兩極反應(yīng)速率相等 , 溶液中其他離子不發(fā)生反應(yīng)，因而溶液濃度保持不變。總反應(yīng)方程式為 CuCl2==== Cu+Cl2↑。在外電場(chǎng)的作用下，溶液中的 H+和 Cu2+均移向陰極 C棒，但因鹽溶液中陽離子得電子能力 Cu2+＞ H+，因而發(fā)生還原反應(yīng) Cu2++2e－ ===Cu。所以 A中 Zn作負(fù)極失去電子被氧化，發(fā)生反應(yīng)為 Zn－ 2e－ ===Zn2+； Cu為正極 , 電解液中陽離子在正極上得電子被還原 , 發(fā)生反應(yīng)為 Cu2+ +2e－ ===Cu. A池中總反應(yīng)為上述兩個(gè)半反應(yīng)的和 , 即 Zn + Cu2+===Cu +Zn2+。由此可知 A為原電池， B和 C為電解池 , 且 C較為特殊，實(shí)際為電鍍銅的裝置。 (4) C池中 Zn是 __________極，發(fā)生 _________反應(yīng)，電極反應(yīng)為 _______________； Cu是 _____極 , 發(fā)生 __________反應(yīng) , 電極反應(yīng)為 ___________. 反應(yīng)過程中，溶液濃度 __________（填 “ 變大 ” “ 變小 ” 或 “ 不變 ” ）。 Cu是 _____極 , 發(fā)生 _____反應(yīng) , 電極反應(yīng)式為 ____， A中總反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ________. (3) B池中 C是 __________極，發(fā)生 _______反應(yīng)，電極反應(yīng)為 _____________； Pt是 _______極，發(fā)生__________反應(yīng)，電極反應(yīng)為 ____________。 (1)A、 B、 C三個(gè)裝置中屬于原電池的是 _____ (填標(biāo)號(hào)，下同 )，屬于電解池的是 ____________。 【 在線探究 】 1. 下列各反應(yīng)中 , 屬于原電池的反應(yīng)是 : A. 氧化鋁膜破壞后 , 金屬鋁被迅速氧化 B. 白鐵鍍鋅層破損后 , 還能阻止鐵被氧化 C. 紅熱的鐵與水接觸 , 表面上形成藍(lán)黑色的 保護(hù)層 D. 鐵絲在氯氣中燃燒產(chǎn)生大量棕黃色的煙 【 解析 】 金屬鋁被空氣中的氧氣所氧化 , 紅熱的 Fe與 H2O反應(yīng)生成 Fe3O Fe在 Cl2中燃燒生成 FeCl3, 均為化學(xué)腐蝕；鍍鋅白鐵皮破損后 , 在潮濕的環(huán)境中 , 鋅與鐵構(gòu)成原電池 , 鋅作負(fù)極被氧化 , 保護(hù)鐵不被腐蝕。若前面填KI，則這里正確的方法是：用鉑絲蘸取少量溶液放在無色火焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃可觀察到火焰呈紫色 (其他合理答案也可。 (5) I2在有機(jī)溶劑中的溶解度大于在水中的溶解度，所以絕大部分 I2都轉(zhuǎn)移到有機(jī)溶劑中，有機(jī)溶劑顯示出紫紅色。下層液體為 CCl CHCl3等密度比水大的有機(jī)溶劑。因?yàn)樽詈笙聦右后w呈紫紅色，所以有機(jī)溶劑密度比水大。 (3)兩種無色的互不相溶的中性溶液，一為水溶液，一為有機(jī)溶劑。 (2)電解時(shí) , 陰極發(fā)生得電子反應(yīng) , 溶液中能得電子變成氣體的只有 H+, 生成 H2。 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答： (1) 陽極上的電極反應(yīng)式為 __________. (2) 陰極上的電極反應(yīng)式為 __________. (3) 原上層液體是 ____________. (4) 原下層液體是 ______________. (5) 攪拌后兩層液體顏色發(fā)生變化的原因是 ____________________________________. (6) 要檢驗(yàn)上層液體中含有的金屬離子 , 其方法是 _________，現(xiàn)象是 _____________. 解析 : (1)使用惰性電極 (石墨 )電解溶液時(shí) , 陽極上離子按照 I－ 、 Br－ 、 Cl－ 、 OH－ 順序失電子 , 結(jié)合題目給出的 “ 下層液體呈紫紅色 ” ,可知這里是 I－ 離子失電子生成 I2。停止通電，取出電極， 用攪棒上下劇烈攪動(dòng)。上層液體中插入兩根石墨電極，圓筒內(nèi)還放有一根下端彎成環(huán)狀的玻璃攪棒，可以上下攪動(dòng)液體，裝置如圖。題目要求選出充電時(shí)的陽極反應(yīng)和放電時(shí)的負(fù)極反應(yīng)兩個(gè)氧化反應(yīng)，所以應(yīng)選②③。其中，放電是原電池向外提供電能，充電是外界向電池提供電能，使電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能。實(shí)際上，負(fù)極和陽極是起氧化反應(yīng)的電極 , 英文中用同一個(gè)詞 Anode。 電解 H2SO4溶液和Na2SO4溶液均為電解水 , 所以溶液濃度均增大 , 但前者為酸溶液故 pH減小 , 后者為中性溶液故 pH不變 , B、 C均正確。 答案： BC 3. 下列說法正確的是 ( ) A. 電解 NaOH溶液時(shí) , 溶液濃度將減小 , pH增大 B. 電解 H2SO4溶液時(shí) , 溶液濃度將增大 , pH減小 C. 電解 Na2SO4溶液時(shí) , 溶液濃度將增大 , pH不變 D. 電解 NaCl溶液時(shí) , 溶液濃度將減小 , pH不變 NaOH溶液實(shí)質(zhì)是電解水 , 故溶液濃度將增大 , A錯(cuò) 。 正極和陰極則是起還原反應(yīng)的電極，英文中用同一個(gè)詞 Cathode。答案： C 2. 在原電池和電解池的電極上所發(fā)生的反應(yīng)，同屬氧化反應(yīng)或同屬還原反應(yīng)的是 ( ) A. 原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng) B. 原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng) C. 原電池的負(fù)極和電解池的陽極所發(fā)生的反應(yīng) D. 原電池的負(fù)極和電解池的陰極所發(fā)生的反應(yīng) 2. 解析：中學(xué)教材中，講電池的兩極是正、負(fù)極，講電解的兩極則是陰、陽極。 B中化學(xué)反應(yīng)中失出電子數(shù)多的金屬活潑性不一定強(qiáng) (如 Al、 Na)。 4. 了解銅的電解精煉、鍍銅、氯堿工業(yè)反應(yīng) 原理。 2. 了解化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕及一般防腐蝕 方法 。原電池、電解原理及其應(yīng)用 1
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