高二化学原电池的题目,求画图求解! 10
分析:
解答:
补充:
原电池和电解池的工作原理
原电池:是利用两个电极之间金属性的不同,产生电势差,从而使电子的流动,产生电流。
原电池工作原理:原电池反应属于放热的氧化还原反应,但区别于一般的氧化还原反应的是,电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的,而是还原剂在负极上失电子发生氧化反应,电子通过外电路输送到正极上,氧化剂在正极上得电子发生还原反应,从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路,使两个电极反应不断进行,发生有序的电子转移过程,产生电流,实现化学能向电能的转化。
(1)什么是电解 电解是使电流通过电解质溶液(或熔化的电解质)而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程。上图是电解CuCl2溶液的装置。通电后,发生反应:CuCl2=Cu + Cl2↑
或用离子方程式表示:Cu2++ 2Cl=Cu + Cl2↑
(2)电解过程中的能量转化:电能转化为化学能
(3)发生电解反应的条件
①与电源相连的两个电极;
②电解质溶液(或熔化的电解质);
③两个电极浸泡在电解质溶液中,形成闭合回路。
(4)电极反应
与电源的正极相连的电极称为阳极。物质在阳极上失去电子,发生氧化反应。如上图装置中,Cl-在阳极上失去电极转化为Cl2,阳极反应式:2Cl--2e-=Cl2↑
与电源的负极相连的电极成为阴极。物质在阴极上得到电子,发生还原反应。如上图装置中,Cu2+在阴极是得到电子转化为Cu,阴极反应式:Cu2++2e-=Cu
(5)意义
使在通常情况下不发生变化的物质发生氧化还原反应,得到所需的化工产品、进行电镀以及冶炼活泼的金属。
2、电解时,物质在电极上的放电顺序
(1)阳极:与电源的正极相连。
当阳极的电极材料为金属(Pt或Au除外)时,通电后作电极的金属失去电子变成金属离子,溶解到电解质溶液中。因为水电离能够产生OH-,所以电解含氧酸盐溶液时,在阳极上是OH-放电生成氧气,而含氧酸根离子不发生变化。
(2)阴极:与电源的负极相连。
在阴极上发生还原反应的是溶液中的阳离子。当溶液中存在多种阳离子时,按金属活动性顺序,越不活泼的金属,其阳离子的氧化性越强,越容易被还原。在水溶液中,铝之前的金属的阳离子不可能被还原。