如何全面理解掌握高中的重要實(shí)驗(yàn)(7)

1、如何全面理解掌握高中的重要實(shí)驗(yàn)712.原電池的工作原理實(shí)驗(yàn)原理：原電池是利用氧化復(fù)原反響將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。原電池的工作原理是將氧化復(fù)原反響的氧化反響，復(fù)原反響分別在兩極上進(jìn)展，復(fù)原劑在負(fù)極被氧化，失去的電子通過導(dǎo)線傳遞給正極，氧化劑在正極被復(fù)原，得到電子，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)能到電能的轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)操作：1將鋅片與銅片平行插入盛有稀硫酸的燒杯里，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。2用導(dǎo)線把鋅片和銅片連接起來，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。3在導(dǎo)線中間接入一個(gè)電流計(jì)，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。如下圖。稀硫酸實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：1鋅片溶解，鋅片上有氣泡產(chǎn)生。銅片上無氣泡。因?yàn)閆n比Cu活潑，Cu不能和稀硫酸發(fā)生置換反響，而Zn可以置換出硫酸中的氫

2、：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑。2銅片上有氣泡產(chǎn)生。因?yàn)閆n比Cu活潑，容易失去電子，發(fā)生氧化反響，電子沿導(dǎo)線流向銅片，電子流進(jìn)銅片后，溶液中的氫離子在銅片上得到電子產(chǎn)生氫氣，發(fā)生復(fù)原反響，因此銅片上有氣泡產(chǎn)生。3電流計(jì)指針有偏轉(zhuǎn)。說明導(dǎo)線上有電子流過。裝置中，鋅片負(fù)極發(fā)生氧化反響，Zn-2e-=Zn2+，銅片正極發(fā)生復(fù)原反響，2H+2e-=H2↑。電子由負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向正極，整個(gè)電路形成回路，產(chǎn)生電流，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。這就是原電池的工作原理?？偡错懛匠淌剑篫n+2H+=Zn2+H2↑。問題：1假如將上述實(shí)驗(yàn)中的“稀硫酸改為“CuS

3、O4溶液，其他不變，能否構(gòu)成原電池?假如再用比鋅活潑的鎂代替銅片，再用ZnSO4溶液代替CuSO4溶液與鋅片組成原電池，鋅片上將發(fā)生怎樣的電極反響?假如將鋅片置于盛有ZnSO4溶液的燒杯中，將銅片根置于盛有CuSO4溶液的燒杯中，分別構(gòu)成兩個(gè)電極，外電路仍用導(dǎo)線連接，并通過鹽橋?qū)蓚€(gè)隔離的電解質(zhì)溶液連接起來，能否構(gòu)成原電池?根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)探究，你認(rèn)為原電池構(gòu)成的條件是什么?2在實(shí)驗(yàn)室里，用鋅跟稀硫酸反響制取氫氣時(shí)，為什么粗鋅比純鋅反響快?為什么向稀硫酸中參加少量硫酸銅溶液能使制取氫氣的反響加快?3曾經(jīng)有一位格林太太鑲了一顆金牙，但有一次因意外事故，她的金牙旁邊的一顆牙齒破碎，牙醫(yī)為她補(bǔ)了一顆不銹

4、鋼牙，可是自那次事故以后，格林太太就留下了“后遺癥：經(jīng)常頭疼、夜間失眠、心情煩躁，拜訪了很多當(dāng)時(shí)的名醫(yī)，使用了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的儀器，都無功而返，后來，一次偶爾時(shí)機(jī)，她遇見了一位年輕的化學(xué)家，化學(xué)家很快就解除了她的煩惱，你想知道格林太太到底得了什么“怪病，年輕的化學(xué)家用什么方法解除了格林太太的煩惱嗎?4有一銀器因日久其外表生成了硫化銀而變黑?，F(xiàn)有一舊鋁鍋和足量的食鹽水，你采用什么方法能使銀器光澤復(fù)原?寫出有關(guān)反響的電極方程式和電池反響式。利用原電池原理將銀器放在盛有足量食鹽水的鋁鍋中，使之與鍋底接觸，這樣就構(gòu)成了一個(gè)鋁為負(fù)極，硫化銀為正極的原電池，放置一段時(shí)間后銀器即可恢復(fù)光亮。負(fù)極：2Al-6e-

5、=2Al3+，正極：3Ag2S+6e-=6Ag+3S2-。電池反響為：2Al+3Ag2S+6H2O=6Ag+3H2S↑+2AlOH3↓。13.電解池工作原理實(shí)驗(yàn)原理：電解池是在外加電源的作用下，將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置。電解池的工作原理是讓電流通過電解質(zhì)溶液或熔融的電解質(zhì)后在陰、陽兩極引起氧化復(fù)原反響的過程，從而實(shí)現(xiàn)電能到化學(xué)能的轉(zhuǎn)化。實(shí)驗(yàn)操作：1電解熔融NaCl。以下圖為電解熔融NaCl的裝置，容器中盛有熔融的NaCl，兩側(cè)分別插入石墨片和鐵片作為電極材料，且石墨，鐵片分別與電源的正極、負(fù)極相連。2電解CuCl2溶液。按以下圖中所示裝置連接好儀器，在U形管

6、中參加飽和氯化銅溶液，用石墨棒作電極，接通電源，電解數(shù)分鐘后，觀察陰極與電源負(fù)極連接的石墨棒外表的顏色，用潮濕的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)陽極與電源正極連接的石墨棒上放出的氣體。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：1石墨電極上有氣體放出，鐵電極區(qū)有金屬鈉生成。在石墨陽極上，Cl-失去電子發(fā)生氧化反響：2Cl-2e-=Cl2↑，鐵陰極上，Na+得到電子發(fā)生復(fù)原反響：2Na+2e-=2Na。說明在電流的作用下，熔融的NaCl發(fā)生氧化復(fù)原反響生成鈉與氯氣，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。2NaCl熔融2Na+Cl2↑。2石墨陰極上覆蓋了一層紅色物質(zhì);石墨陽極上有氣泡產(chǎn)生，并可聞到刺激性的氣味，該氣體能使潮

7、濕的碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)。石墨陰極上Cu2+比H+容易放電，發(fā)生復(fù)原反響：Cu2+2e-= Cu;石墨陽極上Cl-比OH-容易放電，發(fā)生氧化反響：2Cl-2e-=Cl2↑，Cl2+2KI=2KCl+I2，碘單質(zhì)與淀粉變藍(lán)。說明在電流的作用下，CuCl2溶液中的離子分別在陰陽極發(fā)生氧化復(fù)原反響生成銅與氯氣，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。CuCl2Cu+Cl2↑。問題：1電解熔融NaCl和電解飽和氯化鈉溶液有何區(qū)別?為什么?2電解池與原電池有什么區(qū)別?請(qǐng)列表比較。電鍍池與精煉池有什么區(qū)別?以鐵件鍍銅與電解精煉銅為例進(jìn)展比較3工業(yè)制鎂是采用電解熔融氯化鎂的方法。試分析電解熔融的MgCl2的原理，寫出有關(guān)的電極反響式和總反響式。為什么不采用電解熔融氧化鎂的方法制鎂?而工業(yè)制鋁卻采用電解熔融氧化鋁的方法，試分析電解熔融的Al2O3的原理，寫出有關(guān)的電極反響式和總反響式。為什么不采用電解熔融氯化鋁的方法制鋁?4從H+、Cu2+、Na+、Cl-、SO42-五種離子