說難解疑 原電池錯(cuò)點(diǎn)解讀

說難解疑原電池錯(cuò)點(diǎn)解讀摘要:原電池的形成條件是原電池是原電池難點(diǎn)內(nèi)容，但很多同學(xué)死記硬背、思維僵化,不能正確理解其本質(zhì)，將所學(xué)知識片面化，錯(cuò)誤地遷移應(yīng)用，現(xiàn)將相關(guān)易錯(cuò)點(diǎn)進(jìn)行一一解讀，以期同學(xué)們能把握其內(nèi)涵，并學(xué)會(huì)靈活應(yīng)用。錯(cuò)點(diǎn)一：氧化還原反應(yīng)一定能設(shè)計(jì)出原電池原電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，因此構(gòu)成原電池的反應(yīng)一定是氧化還原反應(yīng)，因?yàn)橹挥醒趸€原反應(yīng)才有電子轉(zhuǎn)移，才能通過反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋５⒉皇撬械难趸€原反應(yīng)都能構(gòu)成原電池，如反應(yīng)CuO+H2=Cu+H2O就不能設(shè)計(jì)出原電池，因該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，只有自發(fā)的、放熱的氧化還原反應(yīng)才能形成原電池。如活潑金屬與酸反應(yīng)，與氧氣的燃燒反應(yīng)等可設(shè)計(jì)出電池。錯(cuò)點(diǎn)二、原電池兩極一定需用導(dǎo)線連接原電池通常需要外接導(dǎo)線形成閉合電路，但有一類稱之為微電池的原電池，不需要外接導(dǎo)線，而是正、負(fù)極在電解質(zhì)溶液中直接形成原電池，主要兩極材料自己接觸即可，如粗鋅與稀硫酸反應(yīng)比純鋅快，就是因?yàn)榇咒\中的雜質(zhì)、鋅和稀硫酸構(gòu)成了原電池。同樣的道理，在鐵與稀硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，如果往稀硫酸中滴加幾滴CuSO4溶液，會(huì)使反應(yīng)速率加快。錯(cuò)點(diǎn)三、不看反應(yīng)條件鋅與硫酸的置換反應(yīng)是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，很多同學(xué)生搬硬套，誤認(rèn)為所有自發(fā)反應(yīng)都不需要條件，如CO、H2等在O2中燃燒是自發(fā)的，但需要點(diǎn)燃。因此CO、H2可以與O2的組成燃料電池。當(dāng)然，CO、H2在O2中燃燒與燃料電池工作時(shí)的現(xiàn)象是不一樣的，燃燒時(shí)，會(huì)放出熱量產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰等，而燃料電池工作時(shí)沒有這些現(xiàn)象，產(chǎn)生的是電流。錯(cuò)點(diǎn)四、負(fù)極都是相對活潑的金屬原電池的負(fù)極能夠在反應(yīng)中失去電子，但并不一定比正極活潑，如將Fe、Cu和濃HNO3組成原電池，由于Fe在濃HNO3中鈍化，不能自動(dòng)失去電子，而Cu自動(dòng)與濃HNO3發(fā)生反應(yīng)失去電子，為電池的負(fù)極，而Fe為電池的正極。錯(cuò)點(diǎn)三、錯(cuò)點(diǎn)五、負(fù)極一定與電解質(zhì)溶液反應(yīng)自發(fā)反應(yīng)可以是負(fù)極與原電池中的電解質(zhì)溶液進(jìn)行的反應(yīng)，如銅、鋅與稀硫酸組成的原電池中，負(fù)極鋅能夠與硫酸反應(yīng)。但原電池的負(fù)極不一定都能與電解質(zhì)溶液反應(yīng)，如在氫氧燃料電池中，負(fù)極H2就不能與作為電解質(zhì)溶液的酸(或堿)反應(yīng)。在鋼鐵的吸氧電化學(xué)腐蝕中，負(fù)極鐵也不與電解質(zhì)溶液反應(yīng)?？梢酝茢?，在銅、鋅與稀硫酸組成的原電池中，如果將稀硫酸改為飽和食鹽水，同樣也能形成原電池，但鋅并不能與食鹽水反應(yīng)。在此類原電池中能進(jìn)行，負(fù)極為活潑金屬失去電子，正極有O2參與反應(yīng)：2H2O＋O2+4e-＝4OH-。錯(cuò)點(diǎn)六、正極一定都不參與反應(yīng)在Cu—H2SO4—Zn組成的原電池中，正極銅不參與反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H＋2e-＝H2↑，很多原電池的正極材料本身都不參與反應(yīng)，但也有不少正極材料本身參與反應(yīng)。如鉛蓄電池中，正極為PbO2，放電時(shí)的電極反應(yīng)式為PbO2＋4H＋＋2e-＋SO42-＝PbSO4＋2H2O。錯(cuò)點(diǎn)七、原電池兩極活潑性一定不同如在燃料電池中，正、負(fù)電極都可以用石墨碳棒，這是因?yàn)樵谌紵姵刂校及魞H僅是電極材料，起到導(dǎo)電作用，并不參與電極反應(yīng)。【例題1】.在理論上下列化學(xué)反應(yīng)不能用于設(shè)計(jì)原電池的是（）A．HCl+NaOHNaCl+H2O（放熱反應(yīng)）B．2CH3OH(l)+3O2(g)→2CO2(g)+4H2O(l)（放熱反應(yīng)）C．4Fe(OH)2(s)+O2(g)+2H2O(l)4Fe(OH)3(s)（放熱反應(yīng)）D．2H2(g)+O2(g)2H2O(l)（放熱反應(yīng)）【解析】根據(jù)形成原電池的實(shí)質(zhì)，即物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)通過電子轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生電流，而上述四個(gè)備選項(xiàng)中只有A不是氧化還原反應(yīng)，故A不能用于設(shè)計(jì)原電池。【答案】A【點(diǎn)撥】原電池的工作原理是利用氧化還原反應(yīng)使氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別在兩個(gè)電極上同時(shí)進(jìn)行，所以設(shè)計(jì)原電池時(shí)應(yīng)分析該反應(yīng)是否為氧化還原反應(yīng)，只有氧化還原反應(yīng)在理論上才能夠設(shè)計(jì)成原電池?！纠?】下列關(guān)于圖中所示原電池的說法正確的是（）A．當(dāng)a為Cu、b為含有碳雜質(zhì)的Al，c為稀硫酸時(shí)，b極上看不到氣體產(chǎn)生B．當(dāng)a為石墨，b為Fe，c為濃硫酸時(shí)，不能產(chǎn)生連續(xù)的穩(wěn)定電流C．當(dāng)a為Mg、b為Al，c為NaOH溶液時(shí)，根據(jù)現(xiàn)象可推知Al的活潑性強(qiáng)于MgD．當(dāng)a為石墨，b為Cu，c為FeCl3溶液時(shí)，a、b之間沒有電流通過【解析】選項(xiàng)A，因b為含有碳雜質(zhì)的Al，C、Al、稀硫酸也構(gòu)成原電池，溶液中的H＋在該極上獲得電子而產(chǎn)生H2，所以在b極上可看到氣體產(chǎn)生。選項(xiàng)B，開始時(shí)，能形成原電池，有短暫的電流產(chǎn)生，但Fe被濃硫酸鈍化時(shí)，鐵表面生成致密氧化膜，內(nèi)部的鐵不再失去電子而不能形成電流。選項(xiàng)C，由于Al自動(dòng)與NaOH溶液反應(yīng)為原電池的負(fù)極，實(shí)際上，Mg的活潑性強(qiáng)與Al，故不能據(jù)此判斷Al的活潑性強(qiáng)于Mg。選項(xiàng)D，Cu能與FeCl3自動(dòng)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能形成原電池而產(chǎn)生電流。【答案】B【點(diǎn)撥】本題從不同角度考查了對原電池原理、形成條件的理解。在分析原電池試題時(shí)一定要注意電解質(zhì)溶液對電極反應(yīng)或所產(chǎn)生的現(xiàn)象的影響練習(xí)依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2Ag＋(aq)+Zn(s)＝Zn2+(aq)+2Ag(s)，設(shè)計(jì)的原電池如圖所示（鹽橋起傳遞電荷作用）。下列說法