内容正文:
第一节 化学反应与能量变化
化学能与电能 原电池原理的应用(第三课时)
1.加快氧化还原反应的速率
(1)原理:原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中离子运动时相互的干扰减小,使反应速率增大。
(2)实例:如实验室用Zn和稀H2SO4(或稀HCl)反应制H2,用粗Zn产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4溶液形成原电池,加快了锌的腐蚀,产生H2的速率加快。如果用纯Zn,可以在稀H2SO4溶液中加入少量CuSO4溶液,也同样会加快产生H2的速率,原因是Cu2++Zn===Cu+Zn2+,Zn和生成的Cu在稀H2SO4的溶液中形成原电池,加快了锌的腐蚀,产生H2速率加快。
三、原电池原理的应用
1.将等质量的两份锌粉a、b分别放入两支相同的试管中,然后加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸,同时向a中加入少量CuSO4溶液,则产生氢气的体积(V)与时间(t)的关系用图像表示如下,其中正确的是( )
D
解析 等质量的两份锌粉中,加入等体积等物质的量浓度且均过量的稀硫酸,同时向a中加入少量CuSO4溶液,则a中发生的反应有Zn+Cu2+===Zn2++Cu,Zn+2H+===Zn2++H2↑,b中只发生反应Zn+2H+===Zn2++H2↑。由于a中置换出来的Cu与Zn在稀硫酸中构成原电池,所以a中的反应速率比b中的反应速率大,即反应完成所需的时间短,但Cu2+消耗了少量的Zn,a中产生的H2比b中产生的H2少。综上分析,D项正确。
2.100 mL 2 mol·L-1的盐酸与过量的锌反应,为加快速率,又不影响产生氢气的总量,可采用的方法是( )
A.加入适量的6 mol·L-1的盐酸 B.加入数滴氯化铜溶液
C.加入适量的蒸馏水 D.加入适量的氯化钠
解析 A项能加快反应速率,但生成氢气的总量会增加;C、D两项不影响H2的量,但稀释了盐酸,降低了反应速率;B项发生反应Cu2++Zn===Zn2++Cu,形成Cu—Zn原电池,加快了反应速率且生成氢气的总量不变。
B
A.两圈仍保持平衡 B.有气泡产生,两圈摇摆不定
C.铁圈向下倾斜 D.银圈向下倾斜
3.如图所示,烧杯中盛的是水,