《化学反应原理》教学疑难问题(二)_C3H3_新浪博客

1、另类原电池

A、镁铝强碱溶液的原电池(电极材料:镁片和铝片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)

正极(Mg):6H2O+6e- =3H2 ↑+6OH-

负极(Al):2Al +8OH--6e- =2AlO +4H2O

B、铝铜电池浓硝酸原电池(电极材料:铜片和铝片,电解质溶液:浓硝酸)

正极(Al):4H+ +2NO3- +2e- =2NO2↑+2H2O(还原反应);

负极(Cu):Cu-2e- =Cu2+  (氧化反应);

还有据此推想出来的:

   镁硅强碱溶液的原电池(电极材料:镁片和硅片,电解质溶液:氢氧化钠溶液)

   铝铜电池浓硫酸原电池(电极材料:铜片和铝片,电解质溶液:浓硫酸)——这个我觉得有问题,铜与浓硫酸反应要加热条件。

     除了{dy}个“镁铝强碱溶液的原电池”,我觉得其它都是中学老师臆想出来折磨学生的,还要美其名曰是创新!!

2、有关硫酸根溶液浓度移动(网上收集)

   锌铜硫酸溶液的原电池(电极材料:锌片和铜片,电解质溶液:硫酸溶液)

将Zn、Cu片用导线连接置于同一稀H2SO4中下列叙述正确的是
 A.正极附近C(SO42-)逐渐增大 B.负极附近C(SO42-)逐渐增大
 C.正极附近C(SO42-)基本不变 D.负极附近C(H+ )逐渐增大
   这是一道经典老题了,答案是C,我们在教学时分析原电池内部离子移动的时候,是简单地总结成:阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。还是深入剖析移动原因?以铜锌原电池为例,大家发表一下如何分析电解质溶液中各种阴阳离子的移动。
   赵华观点:做错了这道习题之后我是这样反思的:我首先想到的是原电池中阴阳离子为何要移动?动的动力是什么?能不能简单总结成阴离子向负极,阳离子向正极移动?经过一翻思考,我认为原电池的电解质溶液中阴阳离子移动的“动力”是:离子分布不均与电荷分布不均造成的。比如:正极负近氢离子要放电,使铜极周围氢离子减少,整个溶液中就有了氢离子浓度差,周围空间氢离子浓度大就去补充铜电极周围那里的氢离子,这好比水从高处向低处流一样。
   如果这样来理解是正确的话,那么,溶液中氢离子应该是以正极为中心,周围的氢离子都向正极移动;那么锌离子呢?在负极周围生成,那么可以说成是锌离子由负极为中心,向周围扩散。氢氧根离子呢?因为正极区氢离子减少(放电消耗)所以该处氢氧根浓度偏大,那也应该是以正极为中心向周围扩散。{zh1}来说硫酸根,也就是这道选择题,因为电池的动力(氧化还原反应)根本没有引起硫酸根浓度的局部变化,所以也就没有了硫酸根的定向移动,所以正负极附近基本保持不变,不知通过这道题我以上的反思对不对,因为不知道对不对,所以直至现在仍旧没有改变对原电池溶液中阴阳离子移动这块知识的教学。


    查了一些资料总结如下:原电池工作的时候电解质溶液中的离子不一定向两极移动,在溶液中离子自发的由浓度高的区域向浓度底的区域扩散。铜-锌原电池工作时,负极:Zn-2e=Zn2+,正极:2H++2e=H2,由于电子聚集在正极,会吸引溶液中阳离子定向向正极移动,而阴离子不可能定向向负极移动。

 3、电解过程电极反应

水中氢离子,氢氧根离子的放电反应书写

4OH— -4e— =2H2O + O2  或:4H2O - 4e- = O2 + 4H+ + 2H2O

 4H+ + 4e— = 2H2     或:4H2O + 4e- = 2H2 + 4OH-
 可能有水分子书写更科学。但采取何种书写方式,由我们教师自行决定。

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