(3)四种金属活动性由强到弱的顺序是D>A>B>C。
1.锌与稀硫酸反应时,若滴几滴硫酸铜溶液,反应速率会加快,试分析其原因。
提示:滴加硫酸铜溶液后,会有少量锌与硫酸铜反应置换出铜,生成的铜、锌分别作为原电池的两个电极而形成原电池,从而加快锌与稀硫酸的反应。
2.已知反应Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+,请将该反应设计成原电池,画出原电池装置图并标出正、负极。
提示:先确定两个电极,负极失电子化合价升高,所以铜作负极,再找活泼性比铜弱的碳棒或银棒作正极;从反应中可以看出电解
质溶液中必须含有银离子,所以用硝酸银溶液作电解质溶液。装置图见右图。
原电池原理的应用
1.加快氧化还原反应的速率
(1)原理:在原电池中,氧化反应和还原反应分别在两极进行,使溶液中的粒子运动时相互间干扰减小,使反应速率增大。
(2)应用:实验室用Zn和稀H2SO4(或稀盐酸)反应制H2,常用粗锌,它产生H2的速率快。原因是粗锌中的杂质和锌、稀H2SO4形成原电池,加快了锌的腐蚀,使产生H2的速率加快。
2.比较金属的活动性强弱
(1)原理:原电池中,一般活动性强的金属为负极,活动性弱的金属为正极。
(2)应用:有两种金属A和B,用导线连接后插入到稀硫酸中,观察到A极溶解,B极上有气泡产生,由原电池原理可知,金属活动性A>B。
3.设计原电池
(1)首先将已知氧化还原反应拆分为两极反应式。
氧化反应:还原剂-ne-===氧化产物(负极反应式);
还原反应:氧化剂+ne-===还原产物(正极反应式);
正极反应式+负极反应式=电池的总反应式。
(2)根据原电池的电池反应特点,结合两极反应式找出正负极材料及电解质溶液。
①电解质溶液的选择:电解质溶液一般要能够与负极发生反应或者电解质溶液中溶解的其他物质能与负极发生反应(如空气中的氧气)。