【请问铁铜浓硝酸原电池电极反应式是什么】在化学学习中,原电池是一种将化学能转化为电能的装置。其中,铁、铜与浓硝酸组成的原电池是一个典型的例子。由于浓硝酸具有强氧化性,它在不同金属表面的反应行为会有所不同,因此需要根据金属的活泼性和硝酸的浓度来判断电极反应。
下面是对该原电池中正负极反应式的总结,并通过表格形式清晰展示。
一、原电池基本原理
原电池由两个半电池组成,分别发生氧化和还原反应。通常情况下:
- 负极(阳极):发生氧化反应,金属被氧化;
- 正极(阴极):发生还原反应,硝酸中的成分被还原。
在铁、铜与浓硝酸构成的原电池中,铁比铜更活泼,因此铁作为负极,铜作为正极。
二、电极反应式总结
电极 | 反应类型 | 反应式 | 说明 |
负极(Fe) | 氧化反应 | Fe → Fe³⁺ + 3e⁻ | 铁被氧化为三价铁离子,释放电子 |
正极(Cu) | 还原反应 | NO₃⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → NO↑ + 2H₂O | 浓硝酸中的硝酸根离子在酸性条件下被还原为一氧化氮气体 |
三、总反应式
将上述两步反应合并,得到整个原电池的总反应:
Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + NO↑ + 2H₂O
需要注意的是,此反应仅适用于浓硝酸,且铁在此条件下主要生成Fe³⁺,而不是Fe²⁺。
四、注意事项
1. 硝酸浓度影响反应产物:稀硝酸与铁反应可能生成NH₄⁺等其他产物,而浓硝酸则更倾向于生成NO。
2. 金属活性顺序:铁比铜活泼,因此铁作为负极;若换成其他金属,需根据活动性顺序重新判断。
3. 实验条件:实际实验中,需注意硝酸的浓度、温度及金属表面状态对反应的影响。
通过以上分析可以看出,铁铜浓硝酸原电池的电极反应式与金属的活泼性和硝酸的浓度密切相关。理解这些反应有助于更好地掌握原电池的工作原理及其应用。