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原电池原理的实验

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操作方法

把一块纯净的锌片插入盛有稀硫酸的烧杯里,观察发生的现象,再插入一块铜片,观察铜片上有没有气体放出。用导线把锌片和铜片连接起来,观察铜片上有没有气体放出。在导线中部接入一个电流计,观察指针是否偏转。

实验现象

锌片插入稀硫酸中时,锌片表面有气泡逸出。再插入铜片时,锌片表面继续有气体放出,铜片上没有气体放出,当把锌片和铜片连接起来后,铜片上有气体放出,在导线中间连入电流计后,电流计指针发生偏转。

Zn与稀H2SO4可发生置换反应,方程式为

Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2。当将Cu片与锌连接起来后,插入稀H2SO4中构成原电池。负极Zn Zn2e==Zn2+ ,正极Cu2H++2e=H2,所以看到铜片上有气体放出,由于失去的电子沿导线流动到铜片,在铜片一端得电子生成氢气,电路中有电子定向流动,所以电流计指针发生偏转。

1、原电池形成的条件;2、电极名称以及电极反应、总反应方程式书写与判断。3、电子或电流的方向

1、下列装置能够构成原电池产生电流的是

  

试题难度:易

2、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可以表示为:

      

在此电池放电时,负极上发生反应的物质是

AAg2O             BAg              CZnOH2       DZn

试题难度:中

3已知A为常见金属,XY为常见非金属,XEFG常温下为气体,C为液体,B是一种盐,受热极易分解,在工农业生产中用途较广(如被用作某些电池的电解质)。现用A与石墨作电极,B的浓溶液作电解质,构成原电池。有关物质之间的转化关系如下图:

(注意:其中有些反应的条件及部分生成物被略去)

 

请填写下列空白:

1)反应A在某种气体中燃烧,生成单质YA的氧化物,其反应方程式为

                                                                  

2)从D溶液制备D的无水晶体的操作a”                             

3)反应的化学方程式为                                           

4)反应的化学方程式为                                           

5)原电池反应中正极的电极反应式为                                   

试题难度:难

1 答案:D

解析:形成原电池必须同时满足三个条件:活泼性不同的两个电极、电解质溶液、形成闭合回路。

2 答案:D

解析:放电时,发生的是原电池反应,负极表现为失电子发生氧化反应,发生反应的物质是Zn

3 答案:(12Mg+CO2===2MgO+C;(2)将D溶液在HCl气流中蒸干;解析:本题的突破口在于:B受热极易分解,E又能发生连续氧化可推知B为氯化铵,E为氨气,因此A与石墨作电极,B的浓溶液作电解质,构成原电池的正极反应为:2NH4++2e= 2NH3↑+H2A由无水物熔融电解制得说明A为相对活泼的金属,且由问题⑴A能在某种气体中燃烧可推知A为金属镁。

3②4NH3+5O2   4NO+6H2O

4⑤C+4HNO3(浓) CO2+4NO2↑+2H2O

52NH4++2e= 2NH3↑+H2

蓄电池

放电后可充电再用的化学电源。又称二次电池。放电时它是自发电池,充电时它是电解电池。蓄电池中活性物质耗尽后,用外接直流电源充电使活性物质再生,可以反复多次循环使用,高达百次甚至几千次。常用电池容量(电池输出电量)、电池能量密度(电池输出电能与电池质量或体积比值)等参数描述其性能。蓄电池类型较多(见表),其中铅酸、碱性铁镍蓄电池应用较广。随着科学的发展及特殊性能的要求,促进各种新型蓄电池的研究。 

 

表:几种蓄电池构成及性能

 

标准电池

国际上规定的作为电动势测量标准的电池。其电动势必须精确已知,且能长期保持稳定不变。常用的是韦斯顿电池,电池表达式为:  饱和水溶液(含0.005摩尔/厘米3H2SO4

电池负极为镉汞齐,正极为HgHg2SO4的糊状物,电解液为酸性的饱和 CdSO4 水溶液,实际上是饱和的硫酸镉和硫酸亚汞水溶液。电池反应为:

韦斯顿标准电池电动势能够多年内维持稳定不变,且均接近1.0186伏,常用做计量标准。

 

探讨课题

利用某些果蔬中的汁液作电解质溶液,用芯片和碳棒、导线、耳机等易得材料制作水果电池。

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