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双液原电池的工作原理 盐桥(选修4预习)


双液原电池的工作原理 盐桥

原理与装置关系回顾简析

联系上述原电池的形成原理与装置,我们能否分析总结出原电池的工作原理与形成条件是什么?

形成条件 1.氧化还原反应(如活性不同的电极,形成电势差) 2.电解质(如溶液中,离子导电) 3.闭合回路(持续稳定的电流)

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铜原电池的缺陷 电池的极化作用 原因主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡, 把铜极跟稀硫酸逐渐隔开, 这样就增加了电池的内阻, 使电流不能畅通。这种作用称为极化作用。 由于是单液电池,因而不可能彻底将氧化反应与还原反应分开。氢离子依然可以在锌片上得到电子

从盐桥使用重新认识氧化还原反应(化学反应) 盐桥的使用突破了氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移的思维定式 能使氧化反应与还原反应在不同的区域之间进行得以实现。为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的 条件,也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。

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可逆原电池的电动势 1.电极与电解质溶液界面间电势差的产生

2.接触电势差 电子逸出功(φe)不同,逸出电子的数量不同 当两金属相间不再出现电子的净转移时,其间 建立了双电层,该双电层的电势差就是接触电势差,用 φ 接触表示。φ 接触 ∝φe,1-φe,2

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3.液体接界电势差

两液相间形成的电势差即为液体接界电势差,以 φ 扩表示。?

普通氧化还原反应与原电池反应的联系与区别

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【例 1】 理论上不能设计为原电池的化学反应是( ) A.CH4(g)+2O2(g)==CO2(g)+2H2O(l) △H<0 B.HNO3(aq)+NaOH(aq)==NaNO3(aq)+H2O(l) △H<0 C.2H2(g)+O2(g)==2H2O(l) △H<0 D.2FeCl3(aq)+Fe(s)==3FeCl3(aq) △H<0 【例 2】 下列哪几个装置能形成原电池

【例 3】 原电池的电极名称不仅与电极的性质有关,也与电解质溶液有关,下列说法中不正确的是( - + A.有 Al、Cu、稀 H2SO4 组成原电池,其负极反应式为:Al-3e =Al3 - + B.Mg、Al、NaOH 溶液组成原电池,其负极反应式为:Al-3e =Al3 - + C.由 Fe、Cu、FeCl3 溶液组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e =Cu2 - + D.由 Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式为:Cu-2e =Cu2 【例 4】 + + 一个电池反应的离子方程式是 Zn+Cu2 =Zn2 +Cu,该反应的的原电池正确组合是(

)

)

【例 5】 根据下图,可判断出下列离子方程式中错误的是 + + 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)

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【例 6】 用铜片、银片、Cu (NO3)2 溶液、AgNO3 溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3 的 U 型管)构成一个原电池。 以下有关该原电池的叙述正确的是( ) A.在外电路中,电流由铜电极流向银电极 - B.正极反应为:Ag++e =Ag C.实验过程中取出盐桥,原电池仍继续工作 D.将铜片浸入 AgNO3 溶液中发生的化学反应与该原电池反应相同 【例 7】 + + 依据氧化还原反应:2Ag (aq)+Cu(s) =Cu2 (aq) +2Ag(s)设计的原电池如图所示。

请回答下列问题: ⑴电极 X 的材料是_________;电解质溶液 Y 是_________; ⑵银电极为电池的_________极, 发生的电极反应为________________________; 电极上发生的电极反应 X 为___________________________; ⑶外电路中的电子是从_________电极流向_________电极。

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