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一、原电池
【思考】判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”
(1)在原电池中,发生氧化反应的一极一定是负极 ( )
(2)在原电池中,负极材料的活泼性一定比正极材料强 ( )
(3)在原电池中,正极本身一定不参与电极反应,负极本身一定要发生氧化反应 ( )
(4)带有“盐桥”的原电池比不带“盐桥”的原电池电流持续时间长 ( )
【例1】选用下列试剂和电极:稀 H2SO4、Fe2(SO4)3溶液、铁棒、铜棒、铂棒,组成如图所示的原电池装置(只有两个电极),观察到电流计Ⓖ的指针均明显偏转,则其可能的组合共有 ( )
A.6种 B.5种C.4种 D.3种
【变式1-1】下列装置中能构成原电池产生电流的是 ( )
【变式1-2】分析下图所示的四个原电池装置,其中结论正确的是 ( )
A.①②中Mg作负极,③④中Fe作负极
B.②中Mg作正极,电极反应式为6H2O+6e-===6OH-+3H2↑
C.③中Fe作负极,电极反应式为Fe-2e-===Fe2+
D.④中Cu作正极,电极反应式为2H++2e-===H2↑
【变式1-3】原电池的电极反应不仅与电极材料的性质有关,也与电解质溶液有关。下列说法中不正确的是( )
A.由Al、Cu、稀硫酸组成原电池,其负极反应式:Al-3e-===Al3+
B.由Mg、Al、NaOH溶液组成原电池,其负极反应式:Al-3e-+4OH-=AlO2-+2H2O
C.由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池,其负极反应式:Cu-2e-==Cu2+
D.由Al、Cu、浓硝酸组成原电池,其负极反应式:Cu-2e-==Cu2+
【释疑】1、盐桥的组成和作用:(1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
(2)盐桥的作用:①连接内电路,形成闭合回路;②平衡电荷,使原电池不断产生电流。
图1和图2两装置的相同点:正负极、电极反应、总反应、反应现象。
负极:Zn-2e-===Zn2+正极:Cu2++2e-===Cu
总反应:Zn+Cu2+===Cu+Zn2+
不同点:图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2+,会有一部分Zn与Cu2+直接反应,该装置中既有化学能和电能的转化,又有一部分化学能转化成了热能,装置的温度会升高。
图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中,Zn与Cu2+不直接接触,不存在Zn与Cu2+直接反应的过程,所以仅是化学
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能转化成了电能,电流稳定,且持续时间长。
关键点:盐桥原电池中,还原剂在负极区,而氧化剂在正极区。
【例题2】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:
(1)电极X的材料是_______;电解质溶液Y是______;
(2)银电极为电池的____极,发生的电极反应为_________;X电极上发生的电极反应为_______________;
(3)外电路