第二单元 化学能与电能的转化第 1 课时 原电池及化学电源『问题探究 1』与图 1 中原电池的装置相比较,图 2 装置有什么特点
图 1 图 2图 2 中双液原电池具有的特点是:(1)具有盐桥
取下盐桥,无法形成闭合回路,反应不能进行,可控制原电池反应的进行
(2)两个半电池完全隔开,Cu2+无法移向锌片,可以获得单纯的电极反应,有助于最大程度地将化学能转化为电能
「尤其提醒」盐桥盐桥中一般装有含琼胶的 KCl 饱和溶液
当其存在时,伴随反应的进行,Zn 棒中的 Zn原子失去电子成为 Zn2+进入溶液中,使 ZnSO4溶液中 Zn2+过多,带正电荷
Cu2+获得电子沉积为 Cu,溶液中 Cu2+过少,SO 过多,溶液带负电荷
当溶液不能保持电中性时,将制止放电作用的继续进行
盐桥的存在就避免了这种状况的发生,其中 Cl-向 ZnSO4溶液迁移,K+向 CuSO4溶液迁移,分别中和过剩的电荷,使溶液保持电中性,反应可以继续进行
『问题探究 2』怎样设计电池
运用反应 Fe3++Zn===Fe2++Zn2+设计一种带盐桥的原电池,并画出试验装置图,并指出正极为________,电极反应式为______________
负极为________,电极反应式为______________________
此装置中盐桥的作用为___________________________________________
根据反应 Zn+2Fe3+===Zn2++2Fe2+知该反应中的氧化反应为 Zn-2e-===Zn2+,故应采用 Zn 片作负极,还原反应为 2Fe3++2e-===2Fe2+,故应选择比 Zn 不活泼的金属或非金属石墨等作正极,根据应选择与电极材料相似的阳离子的电解质溶液作电解液,故负极区应选含 Zn2+的盐溶液如 ZnSO4溶液,正极区选含 Fe3+的溶液作电解液如 Fe