高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):原電池原理的應(yīng)用

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原電池原理的應(yīng)用:

(1)根據(jù)形成原電池判斷金屬的活動(dòng)性根據(jù)活潑金屬為負(fù)極,不活潑金屬為正極,可通過(guò)組成原電池判斷金屬活動(dòng)性。
(2)形成原電池可以加快反應(yīng)速率純鋅與稀H2SO4反應(yīng)速率較慢,當(dāng)加入CuSO4溶液以后,反應(yīng)速率加快,因?yàn)閆n+Cu2+=Cu+Zn2+析出的Cu與Zn接觸,在稀H2SO4中形成原電池,加快反應(yīng)速率。
(3)根據(jù)原電池原理可以判斷電池的正負(fù)極、電解質(zhì)溶液、判斷溶液pH的變化
(4)根據(jù)原電池原理可以保護(hù)金屬不被腐蝕
(5)判斷金屬腐蝕程度的快慢

原電池原理的應(yīng)用:


1.比較不同金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱
根據(jù)原電池原理可知,在原電池反應(yīng)過(guò)程中,一般活動(dòng)性強(qiáng)的金屬作負(fù)極,而活動(dòng)性弱的金屬(或能導(dǎo)電的非金屬)作正極。
若有兩種金屬A和B,用導(dǎo)線(xiàn)將A和B連接后,插入到稀硫酸中,一段時(shí)間后,若觀察到A極溶解,而B(niǎo) 極上有氣體放出,說(shuō)明在原電池工作過(guò)程中,A被氧化成陽(yáng)離子而失去電子作負(fù)極,B作正極,則金屬A的金屬活動(dòng)性比B強(qiáng)。
2.加快氧化還原反應(yīng)的速率
因?yàn)樾纬稍姵睾,產(chǎn)生電位差,使電子的運(yùn)動(dòng)速率加快,從而使反應(yīng)速率增大,如Zn與稀H2SO4反應(yīng)制氧氣時(shí),可向溶液中滴加少量CuSO4溶液,形成Cu—Zn原電池,加快反應(yīng)速率 3.用于金屬的防護(hù)要保護(hù)一個(gè)鐵制閘門(mén),可用導(dǎo)線(xiàn)將其與一鋅塊相連,使鋅作原電池的負(fù)極,鐵制閘門(mén)作正極。
4.設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源設(shè)計(jì)原電池時(shí)要緊扣構(gòu)成原電池的條件。
(1)首先要將已知氧化還原反應(yīng)拆分為兩個(gè)半反應(yīng):
(2)然后根據(jù)原電池的電極反應(yīng)特點(diǎn),結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)找出正、負(fù)極材料(一般負(fù)極就是失電子的物質(zhì),正極用比負(fù)極活潑性差的金屬或?qū)щ姷姆墙饘?及電解質(zhì)溶液:
①電解質(zhì)溶液的選擇電解質(zhì)溶液一般要能夠與負(fù)極發(fā)生反應(yīng),或者能與電極產(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)。但如果兩個(gè)半反應(yīng)分別在兩個(gè)容器中進(jìn)行(中間連接鹽橋),左右兩個(gè)容器中的電解質(zhì)溶液應(yīng)選擇與電極材料相同的陽(yáng)離子。如在銅一鋅一硫酸銅構(gòu)成的原電池中,負(fù)極金屬鋅浸泡在含有 Zn2+“的電解質(zhì)溶液中,而正極銅浸泡在含有Cu2+的溶液中.
②電極材料的選擇在原電池中,選擇較活潑的金屬或還原性較強(qiáng)的物質(zhì)作為負(fù)極,較不活潑的金屬或能導(dǎo)電的非金屬或氧化性較強(qiáng)的物質(zhì)作為正極。一般,原電池的負(fù)極能夠與電解質(zhì)溶液反應(yīng),容易失去電子,因此負(fù)極一般是活潑的金屬材料(也可以是還原性較強(qiáng)的非金屬材料如H2、CH4等)。
(3)舉例根據(jù)以下反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池:




相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):原電池的形成條件

原電池的構(gòu)成條件:

(1)活潑性不同的兩個(gè)電極。
(2)電解質(zhì)溶液,一般能與較活潑金屬自發(fā)地進(jìn)行氧化還原反應(yīng)。
(3)形成閉合回路。



原電池中鹽橋的作用:

鹽橋中的鹽溶液是電解質(zhì)溶液(通常裝有含瓊膠的KCl飽和溶液),能使兩燒杯中的溶液連成一個(gè)通路。通過(guò)鹽橋中陰、陽(yáng)離子的定向移動(dòng)(陽(yáng)離子移向正極,陰離子移向負(fù)極)維持兩個(gè)半電池的電中性,以使原電池連續(xù)工作。鹽橋?qū)⒀趸原反應(yīng)的兩個(gè)半反應(yīng)隔開(kāi)進(jìn)行,能提高原電池的工作效率,減緩電流衰減。




相關(guān)高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn):原電池原理

原電池:

1.定義:將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。
2.工作原理:
以銅-鋅原電池為例
(1)裝置圖:

(2)原理圖:

3.實(shí)質(zhì):化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。
4.構(gòu)成前提:能自發(fā)地發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
5.電極反應(yīng):
負(fù)極:失去電子;氧化反應(yīng);流出電子
正極:得到電子;氧化反應(yīng);流入電子
6.原電池正負(fù)極判斷的方法:
①由組成原電池的兩級(jí)材料判斷,一般是活潑金屬為負(fù)極,活潑性較弱的金屬或能導(dǎo)電的非金屬為正極。
②根據(jù)電流方向或電子流動(dòng)方向判斷,電流是由正極流向負(fù)極,電子流動(dòng)方向是由負(fù)極流向正極。
③根據(jù)原電池里電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的定向移動(dòng)方向,在原電池的電解質(zhì)溶液中,陽(yáng)離子移向正極,陰離子移向負(fù)極。
④根據(jù)原電池兩級(jí)發(fā)生的變化來(lái)判斷,原電池的負(fù)極總是失電子發(fā)生氧化反應(yīng),正極總是得電子發(fā)生還原反應(yīng)。
⑤X極增重或減重:X極質(zhì)量增加,說(shuō)明溶液中的陽(yáng)離子在X極(正極)放電,反之,X極質(zhì)量減少,說(shuō)明X極金屬溶解,X極為負(fù)極。
⑥X極有氣泡冒出:發(fā)生可析出氫氣的反應(yīng),說(shuō)明X極為正極。
⑦X極負(fù)極pH變化:析氫或吸氧的電極發(fā)生反應(yīng)后,均能使該電極附近電解質(zhì)溶液的pH增大,X極附近的pH增大,說(shuō)明X極為正極。


原電池中的電荷流動(dòng):


在外電路(電解質(zhì)溶液以外),電子(負(fù)電荷)由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)(包括電流表和其他用電器)流向正極,使負(fù)極呈正電性趨勢(shì)、正極呈負(fù)電性趨勢(shì)。在內(nèi)電路(電解質(zhì)溶液中),陽(yáng)離子(帶正電荷)向正極移動(dòng),陰離子 (帶負(fù)電荷)向負(fù)極移動(dòng)。這樣形成了電荷持續(xù)定向流動(dòng),電性趨向平衡的閉合電路。



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