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铜锌原电池

科普小知识2022-10-01 15:21:23
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铜、锌两电极,一同浸入稀硫酸时,由于锌比铜活泼,容易失去电子,锌被氧化成二价锌进入溶液,电子由锌片通过导线流向铜片,溶液中的氢离子从铜片获得电子,被还原成氢原子。

中文名:铜锌原电池

外文名:Copper-zincprimarybattery

材质:铜锌H₂SO₄

分类:电池

正电极:铜

负电极:锌

1、原理

氢原子结合成氢分子从铜片上放出。两极发生如下反应:

2、方法一

试管,镊子,铜棒,HgCl2,0.1mol·L硫酸溶液

取一试管并斜放入一大粒纯锌(如没有纯锌可将粗锌泡在饱和的氯化汞溶液中,用镊子夹出冲洗净),再倒入0.1mol·L硫酸溶液,观察表面逸出气泡情况。


锌铜原电池

在盛有纯锌和0.1mol·L硫酸溶液中,用一根纯铜棒插在纯锌的表面上,可以观察到在锌表面气泡很少,而在插进液面中铜棒四周气泡很多。(如图)

铜表面气泡来源不可能是铜与稀硫酸反应,而是锌丢失的电子同遇到溶液中的氢离子发生了反应:

可以推知锌流出电子,在流经铜导线时,将电子转移给铜四周的氢离子。

3、方法二

烧杯、锌板、铜板、电流计、导线、0.1mol·L-1硫酸溶液

用一个烧杯、盛入0.1mol·L的H₂SO₄溶液后,用固定锌、铜两电极的插座,把锌和铜两个电极浸泡在0.1mol·LH₂SO₄中,再用电流计和导线把两级连接好。

实验观察到的现象是,除铜极有氢逸出外,在电流计中还可以看到指针发生偏转,表示有电流产生。

锌(负极)

铜(正极)1.如果接通后,导线串连的电流计指针不发生偏转,或是瞬息偏转,都是失败的现象。在溶液与电极接触处如铜极无气体产生时,这也是失败的现象。

2.纯锌片若不好找到,可将粗锌置饱和氯化汞溶液中浸泡,用镊子取出,再经冲洗后可以使用。防止用手接触溶液,实验后一定要用肥皂洗手。

4、方法三

烧杯,KCl盐桥,1mol·L溶液,1mol·L-1CuSO4溶液,锌极板,铜极板,电流计,导线

如图,在两烧杯中分别盛有(1)1mol·L溶液和(2)1mol·LCuSO4溶液,(3)为琼脂和饱和氯化钾溶液的盐桥。操作和现象同之二所述。


铜锌原电池

1.铜片面积大一些,便于观察。锌片纯一些,可以减少锌片上的气泡。

2.电流计可以用发光二极管或导电仪代替用发光来检测电流通过。

形成原电池的必要条件

(1)活动性不同的两个金属(或其中一种为非金属,即作导体作用)

作电极

(2)两电极均插入电解质溶液(3)必须有闭合的回路

原电池反应的本质

氧化还原反应

原电池的判断方法

微观判断:

①根据电子流动方向

电子流出的极——负极

电子流入的极——正极

宏观判断:

②根据电极材料

较活泼的电极材料——负极

较不活泼的电极材料——正极

③根据原电池电极发生的反应

发生氧化反应的极——负极

发生还原反应的极——正极

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