电池 硫酸铜

在用铁或者锌等活泼金属与稀硫酸或者稀盐酸制取氢气的时候，加入少量的硫酸铜溶液能使氢气的反应速率加快，是因为活泼金属与硫酸铜发生置换，产生铜单质，铜单质与金属在酸溶液中形成原电池，从而大大加快反应速率。原电池是将化学能转化为电能的装置。是利用两个电极的电势的不同，产生电势差，从而使电子流动，产生电流。原电池的发明历史可追溯到18世纪末期，当时意大利生物学家伽伐尼正在进行著名的青蛙实验，当用金属手术刀接触蛙腿时，发现蛙腿会抽搐。大名鼎鼎的伏打认为这是金属与蛙腿组织液（电解质溶液）之间产生的电流刺激造成的。1800年，伏打据此设计出了被称为伏打电堆的装置，锌为负极，银为正极，用盐水作电解质溶液。1836年，丹尼尔发明了世界上第一个实用电池，并用于早期铁路信号灯。原电池的工作原理：原电池反应属于放热的反应，一般是氧化还原反应，但区别于一般的氧化还原反应的是，电子转移不是通过氧化剂和还原剂之间的有效碰撞完成的，而是还原剂在负上失电子发生氧化反应，电子通过外电路输送到正极上，氧化剂在正极上得电子发生还原反应，从而完成还原剂和氧化剂之间电子的转移。两极之间溶液中离子的定向移动和外部导线中电子的定向移动构成了闭合回路，使两个电极反应不断进行，发生有序的电子转移过程，产生电流，实现化学能向电能的转化。

①电极材料由两种金属活泼性不同的金属或由金属与其他导电的材料（非金属或某些氧化物等）组成。

②电解质存在。

③两电极之间有导线连接，形成闭合回路。

④发生的反应是自发的氧化还原反应。

根据电极材料的活泼性知，锌为负极，石墨为正极；原电池中，负极失电子变成离子进入溶液；正极上，溶液中的铜离子得电子生成铜；所以正负极上的电极反应分别为：

（+）Cu 2+ +2e - =Cu （-）Zn-2e - =Zn 2+

故答案为：（+）Cu 2+ +2e - =Cu；

（-）Zn-2e - =Zn 2+ ．

在原电池中，锌做负极失电子变成锌离子，使负极周围带了大量正电，从而吸引溶液中的阴离子，排斥溶液中的阳离子。大量电子通过导线转移到铜电极，使它带负电，吸引溶液中阳离子，在铜表面发生还原反应，使铜成为正极。

两极发生如下反应：

正极：2H+ +2e-=H2↑（稀硫酸溶液为电解质溶液）

负极：Zn-2e-=Zn2+

总反应式：Zn+2H+=Zn2++H2↑

扩展资料：

原电池的构成条件

(1)一看反应：看是否有能自发进行的氧化还原反应发生(一般是活泼性强的金属与电解质溶液反应)。

(2)二看两电极：一般是活泼性不同的两电极。

(3)三看是否形成闭合回路，形成闭合回路需三个条件：①电解质液；②两电极直接或间接接触；③两电极插入电解质溶液中。

硫酸铜电解池反应方程式是：2Cu2+ +2H2O=(电解)2Cu+O2+4H+。

阳极：4OH- -4e- =2H2O+O2（或2H2O-4e- =O2+4H+）。

阴极：2Cu2+ +4e- =2Cu。

硫酸铜理化性质为透明的深蓝色结晶或粉末，在0℃水中的溶解度为316克/升，不溶于乙醇，几乎不溶于其他大多数有机溶剂。在甘油中呈宝石绿色，空气中缓慢风化，加热失去两分子结晶水（30℃），在110℃下失水变成白色水合物（CuS04H20）。

制备方法：

硫酸法将铜粉在600-700℃下进行焙烧，使其氧化制成氧化铜，再经硫酸分解、澄清除去不溶杂质，经冷却结晶、过滤、干燥，制得硫酸铜成品。

废电解液（含Cu 50-60g/L，H2SO4180-200g/L）与经焙烧处理的铜泥制成细铜粉（其组成为Cu 65%-70%、CuO 20%-30%，并含少量Cu2O等）进行反应，反应液经分离沉降、清液经冷却结晶，分离、干燥制得硫酸铜。

以上内容参考：百度百科——硫酸铜

因为原电池正极发生得电子的还原反应，负极发生失电子的氧化反应。

以电极分别为Fe和Cu为例，

Fe活泼，做原电池的正极，电极反应如下:

Fe－2e- ＝Fe2+

Cu不活泼，做原电池的负极，电极反应如下:

Cu2+ +2e- =Cu

不断有溶液里的铜离子被还原到铜电极上即正极上，因而正极一端会变粗。