1、必备知识 整合 关键能力 突破 第第2 2讲原电池化学电源讲原电池化学电源 必备知识 整合 关键能力 突破 一、原电池的工作原理及其应用一、原电池的工作原理及其应用 必备知识 整合 1.概念和反应本质概念和反应本质 原电池是将化学能转化为电能的装置,其反应本质是氧化还原反应。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.构成条件构成条件 反应 能发生自发进行的氧化还原反应(一般是活泼性强的金 属与电解质溶液反应) 电极一般是活泼性不同的两个电极 闭合回路 形成需三个条件:电解质溶液;两电极直接或间接接触;两电极 插入电解质溶液中 必备知识 整合 关键能力 突破 3.工作原理工作原理 装置图 电极名称负
2、极正极 电极材料Zn片Cu片 电极反应Zn-2e- Zn2+Cu2+2e- Cu 反应类型氧化反应还原反应 必备知识 整合 关键能力 突破 电子流向由锌片沿导线流向铜片 电流方向Cu导线Zn电解液Cu 离子流向阴离子向负极迁移;阳离子向正极迁移 电池反应Zn+Cu2+ Cu+Zn2+ 两类装置的 不同点 还原剂Zn与氧化剂Cu2+直接接触 ,化学能既转化为电能,又转化为 热能,造成能量损耗 Zn与氧化剂Cu2+不直接接触,化 学能仅转化为电能,避免能量损 耗,故电流稳定,持续时间长 必备知识 整合 关键能力 突破 及时提醒及时提醒a.盐桥的组成:盐桥中装有KCl等溶液和琼胶制成的胶冻。 b.盐
3、桥的作用:连接内电路,形成闭合回路;平衡电荷,使原电池不断产生 电流。 必备知识 整合 关键能力 突破 4.原电池原理的应用原电池原理的应用 (1)比较金属活动性强弱 两种金属分别作原电池的两极时,一般作负极的金属比作正极的金 属活泼。 (2)加快氧化还原反应的速率 一个自发进行的氧化还原反应,设计成原电池时反应速率加快。例 如,在Zn与稀硫酸反应时加入少量CuSO4溶液能使产生H2的反应速率加快。 必备知识 整合 关键能力 突破 (3)用于金属的防护 使被保护的金属制品作原电池的正极而得到保护。例如,要保护铁质的 输水管道或钢铁桥梁等,可用导线将其与锌块相连,使锌作原电池的负极。 (4)设计
4、制作化学电源 a.首先将氧化还原反应分成两个半反应。 b.根据原电池的反应特点,结合两个半反应找出正、负极材料和电解质溶液。 必备知识 整合 关键能力 突破 二、化学电源二、化学电源 1.一次电池一次电池 (1)碱性锌锰干电池 正极反应:2MnO2+2H2O+2e-2MnOOH+2OH-; 负极反应:Zn-2e-+2OH-Zn(OH)2; 总反应:Zn+2MnO2+2H2O2MnOOH+Zn(OH)2。 (2)锌银电池 负极反应:Zn+2OH-2e-Zn(OH)2; 正极反应:Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-; 总反应:Zn+Ag2O+H2OZn(OH)2+2Ag。 必备知识 整合 关
5、键能力 突破 2.二次电池二次电池 (1)二次电池工作原理模型 (2)铅蓄电池总反应:Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(l)。 a.放电时原电池 必备知识 整合 关键能力 突破 负极反应:Pb(s)+S(aq)-2e-PbSO4(s); 正极反应:PbO2(s)+4H+(aq)+S(aq)+2e-PbSO4(s)+2H2O(l)。 b.充电时电解池 阴极反应:PbSO4(s)+2e-Pb(s)+S(aq); 阳极反应:PbSO4(s)+2H2O(l)-2e-PbO2(s)+4H+(aq)+S(aq)。 放电时原电池的负极作充电时电解池的阴极。 2 4
6、 O 2 4 O 2 4 O 2 4 O 必备知识 整合 关键能力 突破 3.燃料电池燃料电池 (1)氢氧燃料电池 a.总反应:2H2+O22H2O b.电极反应 负极 必备知识 整合 关键能力 突破 正极 (2)甲烷氧气燃料电池(负极反应式) a.CH4-8e-+10OH-C+7H2O(碱性介质); b.CH4-8e-+2H2OCO2+8H+(酸性介质); c.CH4-8e-+4C5CO2+2H2O(熔融碳酸盐作介质); d.CH4-8e-+4O2-CO2+2H2O(熔融的金属氧化物作介质高温下能传导O2-)。 2 3 O 2 3 O 必备知识 整合 关键能力 突破 1.易错易混辨析(正确的
7、画“”,错误的画“”)。 (1)原电池装置可以把化学能全部转化为电能() (2)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() (3)实验室制备H2时,用粗锌(含Cu、Fe等)代替纯锌与盐酸反应效果更佳() (4)原电池工作时,溶液中的阳离子向负极移动,盐桥中的阳离子向正极移动 () 必备知识 整合 关键能力 突破 (5)锌铜原电池中,因为有电子通过电解质溶液,形成闭合回路,所以有电流产 生() (6)在原电池中失去电子的一极是负极,发生的是还原反应() (7)将铝片和镁片用导线连接后,插入盛有NaOH溶液,铝作负极() (8)手机、电脑中使用的锂电池属于一次电池()
8、 (9)燃料电池工作时燃料在电池中燃烧,然后热能转化为电能() (10)氢氧燃料电池在碱性电解质溶液中负极反应为2H2-4e-4H+() 必备知识 整合 关键能力 突破 2.如何判断原电池的正、负极? (1)由组成原电池的电极材料判断。一般活动性较强的金属为负极,活动 性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。外电路:电流由正极流向负 极;电子由负极流向正极。 (3)根据原电池的电解质溶液中离子的移动方向判断。在原电池的电解质溶 液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 必备知识 整合 关键能力 突破 (4)根据原电池两极发生的反应类型判断。原电池的负极失电子发
9、生氧 化反应,正极得电子发生还原反应。 (5)根据现象判断。一般情况下,溶解的一极为负极,增重或有气体逸出 的一极为正极。 必备知识 整合 关键能力 突破 考点一原电池工作原理及其应用 核心整合核心整合 构建原电池思维模型构建原电池思维模型 关键能力 突破 必备知识 整合 关键能力 突破 典例探究典例探究 例例(2020江西抚州周测)下图是某同学设计的原电池装置,下列叙述中正确 的是() A.电极上发生还原反应,作原电池的负极 B.电极上的电极反应式为Cu2+2e-Cu C.该原电池的总反应为2Fe3+CuCu2+2Fe2+ D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是传递电子 C 必备知识 整合
10、关键能力 突破 解析解析A项,电极上发生还原反应,作原电池的正极,电极反应式为2Fe3+2e- 2Fe2+,错误;B项,电极为原电池的负极,发生氧化反应,电极反应式为 Cu-2e-Cu2+,错误;C项,该原电池的总反应为2Fe3+CuCu2+2Fe2+,正确; D项,盐桥中装有含氯化钾的琼脂,其作用是平衡正、负极两池的电荷,盐桥中 离子的定向移动形成电流,电子不能通过电解质溶液,错误。 必备知识 整合 关键能力 突破 题组训练题组训练 题组一原电池的工作原理题组一原电池的工作原理 1.(2020重庆检测)如图所示,X为单质硅,Y为金属铁,a为NaOH溶液,组装成一 个原电池,下列说法正确的是(
11、) A.X为负极,电极反应式为Si-4e-Si4+ B.X为正极,电极反应式为4H2O+4e-4OH-+2H2 C.X为负极,电极反应式为Si+6OH-4e-Si+3H2O D.Y为负极,电极反应式为Fe-2e-Fe2+ 2 3 O C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析先由氧化还原反应确定正极和负极,再根据反应物和产物确定电极反 应式。硅、铁、NaOH溶液组成原电池时,硅为负极:Si-4e-+6OH-Si+ 3H2O;铁为正极:4H2O+4e-4OH-+2H2;电池总反应方程式为Si+2NaOH+ H2ONa2SiO3+2H2。 2 3 O 必备知识 整合 关键能力 突破 2.在如图所
12、示的8个装置中,属于原电池的是。 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析中缺1个电极,且无闭合回路;不能形成闭合回路;酒精为非电解 质;电极相同,且不能形成闭合回路。 必备知识 整合 关键能力 突破 3.课堂学习中,同学们利用铝条、锌片、铜片、导线、电流计、橙汁、烧杯 等用品探究原电池的组成。下列结论错误的是() A.原电池是将化学能转化成电能的装置 B.原电池可由电极、电解质溶液和导线等组成 C.图中电极a为铝条、电极b为锌片时,导线中会产生电流 D.图中电极a为锌片、电极b为铜片时,电子由铜片通过导线流向锌片 题组二原电池原理的应用题组二原电池原理的应用 D 必备知识 整合 关键能力 突
13、破 解析解析原电池是将化学能转化成电能的装置,A项正确;原电池可由电极、电 解质溶液和导线等组成,B项正确;题图中电极a为铝条、电极b为锌片时,构成 原电池,导线中会产生电流,C项正确;题图中电极a为锌片、电极b为铜片时, 锌片作负极,电子由锌片通过导线流向铜片,D项错误。 必备知识 整合 关键能力 突破 4.有a、b、c、d四个金属电极,有关的实验装置及部分实验现象如下: 实验装置 部分实验 现象 a极质量减小;b 极质量增加 b极有气体产 生;c极无变化 d极溶解;c极有 气体产生 电流从a极流向 d极 必备知识 整合 关键能力 突破 由此可判断这四种金属的金属活动性顺序是() A.abc
14、dB.bcdaC.dabcD.abdc 解析解析把四个实验从左到右分别编号为、,则由实验可知, a作原电池负极,b作原电池正极,金属活动性:ab;由实验可知,b极有气体产 生,c极无变化,则金属活动性:bc;由实验可知,d极溶解,则d作原电池负极, c作正极,金属活动性:dc;由实验可知,电流从a极流向d极,则d极为原电池负 极,a极为原电池正极,金属活动性:da。综上所述可知四种金属的金属活动 性:dabc。 C 必备知识 整合 关键能力 突破 考点二化学电源 典例探究典例探究 例例(2020福建南平七模)我国成功研制的新型可充电AGDIB电池(铝石墨 双离子电池)采用石墨、铝锂合金作为电极
15、材料,以常规锂盐和碳酸酯溶剂为 电解液。电池反应为CxPF6+LiyAlCx+LiPF6+Liy-1Al。放电过程如图所示, 下列说法正确的是()C 必备知识 整合 关键能力 突破 A.B为负极,放电时铝失电子 B.充电时,与外加电源负极相连一端电极反应式为LiyAl-e-Li+Liy-1Al C.充电时,A电极反应式为Cx+P-e-CxPF6 D.废旧AGDIB电池进行“放电处理”时,若转移1mol电子,石墨电极上可回 收7gLi 6 F 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析根据装置图可知放电时锂离子定向移动到A极,则A极为正极,B极为 负极,放电时锂失电子,故A错误;充电时,与外加电源
16、负极相连一端为阴极,电 极反应式为Li+Liy-1Al+e-LiyAl,故B错误;充电时,A电极为阳极,电极反应 式为Cx+P-e-CxPF6,故C正确;废旧AGDIB电池进行“放电处理”时,若 转移1mol电子,消耗1molLi,即7gLi失电子,铝电极减少7g,但石墨电极上未 生成Li,故D错误。 6 F 必备知识 整合 关键能力 突破 名师点拨名师点拨 突破二次电池的四个角度 必备知识 整合 关键能力 突破 1.Mg-AgCl电池是一种以海水为电解质溶液的水激活电池。下列叙述错误 的是() A.负极反应式为Mg-2e-Mg2+ B.正极反应式为Ag+e-Ag C.电池放电时Cl-由正极向
17、负极迁移 D.负极会发生副反应:Mg+2H2OMg(OH)2+H2 题组训练题组训练 题组一一次电池题组一一次电池 B 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析A项,Mg-AgCl电池中,Mg为负极,失去电子,正确;B项,AgCl为正极,故 正极反应式为AgCl+e-Ag+Cl-,错误;C项,电池放电时,阴离子移向负极,正 确;D项,镁是活泼金属,能与水发生反应,故电池负极会发生副反应,正确。 必备知识 整合 关键能力 突破 2.(2020甘肃兰州月考)Mg-H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池 以海水为电解质溶液,示意图如下。该电池工作时,下列说法正确的是() A.Mg电极是该电池
18、的正极 B.H2O2在石墨电极上发生氧化反应 C.石墨电极附近溶液的pH增大 D.溶液中Cl-向正极移动 解析解析题给电池中,Mg电极为负极,A项错误;石墨电极为正极,H2O2得电子发 生还原反应,电极反应式为H2O2+2e-2OH-,电极附近溶液的pH增大,B项错 误、C项正确;溶液中Cl-移向Mg电极,即Cl-向负极移动,D项错误。 C 必备知识 整合 关键能力 突破 3.用Li和石墨的复合材料以及纳米Fe2O3材料作电极的锂离子电池,在循环充 放电过程中可实现对磁性的可逆调控(如图)。 下列有关说法一定错误的是() A.该电池的电解质溶液可以是硫酸溶液 B.放电时,总反应式是6Li+Fe
19、2O33Li2O+2Fe C.充电时,阳极的电极反应是2Fe+3Li2O-6e-Fe2O3+6Li+ D.充放电过程中,电池可在被磁铁不吸引和吸引之间循环调控 A 题组二二次电池题组二二次电池 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析题给电池中含有Li和Fe2O3,都可以与硫酸反应,故A错误;放电时,Li作 为负极,失电子被氧化,阳极Fe2O3得电子被还原,故放电时,总反应式是6Li+ Fe2O33Li2O+2Fe,故B正确;充电时,阳极与正极相反,阳极的电极反应是 2Fe+3Li2O-6e-Fe2O3+6Li+,故C正确;根据题图中的充电过程可以看到电池 没有被磁铁吸引,因为充电过程的物质转
20、化是由Fe和Li2O转化为Li和Fe2O3, 因此充电时电池不能被磁铁吸引,放电过程的物质转化是由Li和Fe2O3转化为 Fe和Li2O,有铁生成,因此放电时电池被磁铁吸引,故D正确。 必备知识 整合 关键能力 突破 4.“ZEBRA”绿色电池是新型电动汽车的理想电源,结构如图所示(隔开两 极的陶瓷管作钠离子导体): 下列关于该电池的叙述错误的是() A.放电时,Na+、Al3+均向负极移动 B.放电时,Na元素被氧化 C.充电时的阳极反应式为Ni+2Cl-2e-NiCl2 D.该电池具有可快充、高比功率、放电持久等优点 A 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析放电时为原电池,根据原电池的
21、工作原理,阳离子向正极移动,故A错 误;根据装置图,金属钠为活泼金属,金属钠作负极,Na失电子,被氧化,故B正 确;充电时为电解池,根据装置图,阳极反应式为Ni+2Cl-2e-NiCl2,故C正 确;根据题中信息可知,该电池具有可快充、高比功率、放电持久等特点,故 D正确。 必备知识 整合 关键能力 突破 5.金属(M)空气电池的工作原理如图所示。 下列说法不正确的是() A.金属M作电池负极 B.电解质是熔融的MO C.正极的电极反应:O2+4e-+2H2O4OH- D.电池反应:2M+O2+2H2O2M(OH)2 B 题组三新型燃料电池题组三新型燃料电池 必备知识 整合 关键能力 突破 解
22、析解析由题给金属(M)空气电池的工作原理示意图可知,金属M作电池负 极,负极反应为2M-4e-2M2+,正极反应为O2+2H2O+4e-4OH-,两电极反 应相加可得电池反应:2M+O2+2H2O2M(OH)2,电解质显然不是熔融的 MO(因体系中有H2O和OH-),故A、C、D正确,B错误。 必备知识 整合 关键能力 突破 6.(2020河北秦皇岛摸底考)一种三室微生物燃料电池污水净化系统原理如图 所示,图中有机废水中有机物可用C6H10O5表示,咸水中的主要溶质为NaCl。 必备知识 整合 关键能力 突破 下列有关说法正确的是() A.a为原电池的负极 B.b电极附近溶液的pH减小 C.a
23、电极反应式为C6H10O5+24e-+7H2O6CO2+24H+ D.中间室:Na+移向左室,Cl-移向右室 解析解析由题图知,a电极上有机物C6H10O5失去电子转化为CO2等,故a电极为负极, A正确;b电极上N得到电子转化为N2,故b电极是正极,电极反应式为2N+ 10e-+12H+N2+6H2O,反应中消耗H+,溶液pH增大,B错误;a电极上是有机物 失去电子转化为CO2等物质,C错误;阳离子移向正极,阴离子移向负极,D错误。 3 O 3 O A 必备知识 整合 关键能力 突破 1.(2020课标,12,6分)科学家近年发明了一种新型Zn-CO2水介质电池。电池 示意图如下,电极为金属
24、锌和选择性催化材料。放电时,温室气体CO2被转化 为储氢物质甲酸等,为解决环境和能源问题提供了一种新途径。 必备知识 整合 关键能力 突破 下列说法错误的是() A.放电时,负极反应为Zn-2e-+4OH-Zn(OH B.放电时,1molCO2转化为HCOOH,转移的电子数为2mol C.充电时,电池总反应为2Zn(OH2Zn+O2+4OH-+2H2O D.充电时,正极溶液中OH-浓度升高 2 4 ) 2 4 ) D 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析A项,放电时Zn极为负极,负极反应式为Zn-2e-+4OH-Zn(OH,正 确;B项,放电时,正极反应为CO2+2e-+2H+HCOOH,
25、每转化1molCO2,转移 2mol电子,正确;C项,充电时,阳极反应式为2H2O-4e-4H+O2,阴极反应式 为2Zn(OH+4e-2Zn+8OH-,将两极电极反应式相加得总反应,正确;D项, 充电时,正极溶液中OH-浓度降低,错误。 2 4 ) 2 4 ) 必备知识 整合 关键能力 突破 2.(2020课标,12,6分)一种高性能的碱性硼化钒(VB2)空气电池如下图所 示,其中在VB2电极发生反应:VB2+16OH-11e-V+2B(OH+4H2O 该电池工作时,下列说法错误的是() 3 4 O 4 ) A.负载通过0.04mol电子时,有0.224L(标准状况)O2 参与反应 B.正极
26、区溶液的pH降低、负极区溶液的pH升高 C.电池总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O8B(OH+4V D.电流由复合碳电极经负载、VB2电极、KOH溶液回到复合碳电极 4 ) 3 4 O B 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析正极发生的电极反应为O2+2H2O+4e-4OH-,因此当负载通过0.04mol 电子时,消耗O20.01mol,即标准状况下0.224L,A项正确;正极O2发生反应 产生OH-,c(OH-)增大,正极区溶液pH升高,负极VB2发生反应消耗OH-,c(OH-)减 小,负极区溶液pH降低,B项错误;正极反应11即11O2+22H2O+44e-44OH-,
27、负极反应4即4VB2+64OH-44e-4V+8B(OH+16H2O,相加可得电池 总反应为4VB2+11O2+20OH-+6H2O8B(OH+4V,C项正确;外电路中, 电流由电池正极(复合碳电极)经负载流到负极(VB2电极),电池内部,电流由电 池负极经电解质溶液(KOH溶液)流回正极,D项正确。 3 4 O 4 ) 4 ) 3 4 O 必备知识 整合 关键能力 突破 3.(2020山东,10,2分)微生物脱盐电池是一种高效、经济的能源装置,利用微 生物处理有机废水获得电能,同时可实现海水淡化。现以NaCl溶液模拟海 水,采用惰性电极,用下图装置处理有机废水(以含CH3COO-的溶液为例)
28、。下 列说法错误的是() A.负极反应为CH3COO-+2H2O-8e-2CO2+7H+ B.隔膜1为阳离子交换膜,隔膜2为阴离子交换膜 C.当电路中转移1mol电子时,模拟海水理论上除 盐58.5g D.电池工作一段时间后,正、负极产生气体的物质的量之比为2 1 B 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析A项,结合题给微生物脱盐电池装置可知,a极的电极反应式为CH3COO-+ 2H2O-8e-2CO2+7H+,故a极为负极,b极为正极,正确。B项,a极区有H+产生, 阳离子增多,为保证溶液呈电中性,Cl-需定向迁移到a极区,隔膜1为阴离子交换 膜;同理,b极的电极反应式为2H+2e-H2,
29、需Na+定向迁移到b极区,隔膜2为 阳离子交换膜,错误。C项,当电路中转移1mol电子时,有1molNa+和1molCl- 发生定向迁移,故理论上除盐58.5g,正确。D项,结合电极反应式,得8e-2CO2 4H2,故电池工作一段时间后,正、负极产生的气体的物质的量之比为2 1, 正确。 必备知识 整合 关键能力 突破 4.(2020天津,11,3分)熔融钠-硫电池性能优良,是具有应用前景的储能电池。 下图中的电池反应为2Na+xSNa2Sx(x=53,难溶于熔融硫)。下列说法错 误的是() A.Na2S4的电子式为 B.放电时正极反应为xS+2Na+2e-Na2Sx C.Na和Na2Sx分别
30、为电池的负极和正极 D.该电池是以Na-Al2O3为隔膜的二次电池 C 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析A项,Na2S4中有类似Na2O2中O原子间形成的非极性键,正确;B项,由电 池的总反应方程式可知,x个S原子得到2个电子,故放电时正极反应为xS+2Na+ 2e-Na2Sx(因Na2Sx难溶于熔融硫,故不拆),正确;C项,由电池的总反应方程 式可知,放电时,钠失去电子是负极反应物,硫得到电子是正极反应物,故Na和 S分别作电池的负极和正极,错误;D项,由题图可知Na-Al2O3是隔膜,且电池 可以充电,属于二次电池,正确。 必备知识 整合 关键能力 突破 5.(2020课标,27,
31、15分)为验证不同化合价铁的氧化还原能力,利用下列电池 装置进行实验。 回答下列问题: (1)由FeSO47H2O固体配制0.10molL-1FeSO4溶液,需要的仪器有药匙、玻璃 棒、烧杯、量筒、托盘天平(从下列图中选择,写出名称)。 必备知识 整合 关键能力 突破 (2)电池装置中,盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳离子不与溶液中 的物质发生化学反应,并且电迁移率(u)应尽可能地相近。根据下表数据,盐 桥中应选择KCl作为电解质。 必备知识 整合 关键能力 突破 阳离子u108/(m2s-1V-1)阴离子u108/(m2s-1V-1) Li+4.07HC4.61 Na+5.19N7.4
32、0 Ca2+6.59Cl-7.91 K+7.62S8.27 3 O 3 O 2 4 O (3)电流表显示电子由铁电极流向石墨电极。可知,盐桥中的阳离子进入 石墨电极溶液中。 必备知识 整合 关键能力 突破 (4)电池反应一段时间后,测得铁电极溶液中c(Fe2+)增加了0.02molL-1。石墨 电极上未见Fe析出。可知,石墨电极溶液中c(Fe2+)=0.09molL-1。 (5)根据(3)、(4)实验结果,可知石墨电极的电极反应式为Fe3+e-Fe2+, 铁电极的电极反应式为Fe-2e-Fe2+。因此,验证了Fe2+氧化性小于 Fe3+、还原性小于Fe。 (6)实验前需要对铁电极表面活化。在F
33、eSO4溶液中加入几滴Fe2(SO4)3溶液, 将铁电极浸泡一段时间,铁电极表面被刻蚀活化。检验活化反应完成的方法 是取少量溶液,滴入KSCN溶液,不出现血红色。 必备知识 整合 关键能力 突破 解析解析(1)配制0.10molL-1FeSO4溶液,需要用托盘天平称取FeSO47H2O晶体, 在烧杯中加一定量的蒸馏水将其溶解,一般用量筒量取溶解和洗涤所用的蒸 馏水;(2)Fe2+和Fe3+都能水解使溶液显酸性,N在酸性条件下能氧化Fe或Fe2+, K+和Cl-都不与溶液中的物质发生反应,且电迁移率更为接近,故盐桥中选择KCl 作为电解质;(3)电子由铁电极流向石墨电极,即石墨电极得电子,溶液中
34、负电荷 增多,为平衡电荷使溶液保持电中性,盐桥中的阳离子应进入石墨电极溶液中; (4)两电极转移电子数相等,负极铁被氧化,正极Fe3+被还原,故正极(石墨电极) 的电极反应式为Fe3+e-Fe2+,负极(铁电极)的电极反应式为Fe-2e- Fe2+,故石墨电极溶液中c(Fe2+)增加0.04molL-1,变为0.04molL-1+0.05molL-1= 3 O 必备知识 整合 关键能力 突破 0.09molL-1;(5)总反应式为2Fe3+Fe3Fe2+,故氧化性:Fe2+(氧化产物)Fe3+(氧 化剂),还原性:Fe2+(还原产物)Fe(还原剂);(6)铁电极表面被刻蚀活化,即发生反应 2Fe3+Fe3Fe2+,由于加入少量Fe2(SO4)3,能使Fe3+完全反应,故可以向取出的少 许溶液中加入几滴KSCN溶液,若溶液不变为血红色,则证明刻蚀活化反应完成。
