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原电池比非原电池形成的反应速率高的分析

来源:学生作业帮 编辑:搜搜做题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/07/28 17:55:27
为什么对于同一个氧化还原反应,其他条件相同,原电池形成的反应比非原电池形成的反映反应速率高。
原电池比非原电池形成的反应速率高的分析
解题思路: 原电池的形成的基本原理为:以电解质溶液为中介,形成自发的氧化还原反应。
解题过程:
解析:
我们以一个具体的反应为例。
如锌棒加入稀硫酸中,由于锌为氢以前的活泼金属,则可以和稀硫酸中的氢离子发生置换反应。得到硫酸锌溶液和氢气。
反应实质为锌失去电子,电子聚集在锌的表层;氢离子容易得到锌表层的电子,自身变成氢原子,2个氢原子形成一个氢气分子,以气体形式逸出。
如果同样是锌棒加入稀硫酸,我们同时向稀硫酸中加入一根铜棒,保证铜棒和锌棒用一根导线连接。
会发现:此时,同样是锌溶解,同样是产生氢气。但是,产生氢气的速率明显比只是锌棒加入稀硫酸要快。
究其原因就是因为:锌的活泼性强于铜,铜与稀硫酸不反应。则还是锌失去电子,但是,由于锌与铜棒之间有导线,电子可以有两种走向:
1、顺导线到达铜棒上;2、进入电解质溶液,聚集在锌的表层,与氢离子接触并反应。
分析可知:由于铜锌靠导线相连,金属之间的电阻远远小于锌与溶液接触部分。
故此时,电子顺导线到达铜棒表面,氢离子从此处得到电子变成氢气逸出。
该过程看似复杂了,实际上,一旦整个过程时间,那么根据物理知识可知,在铜锌之间就有电流出现,也就形成了一个电场,那么在铜锌之间就有了电压,这个电压相当于加速器,加速了电子的得失。
故可知:原电池的形成不会改变原氧化还原反应,但是,可以加快原反应的电子得失。
故形成原电池的同一氧化还原反应比不形成原电池的该反应反应速率要快。
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最终答案:略