硫酸为什么能做蓄电池?
因为硫酸用填满海绵状铅的铅板作负极,填满二氧化铅的铅板作正极,并用22~28%的稀硫酸作电解质。在充电时,电能转化为化学能,放电时化学能又转化为电能。所以,硫酸能做蓄电池。硫酸(化学式:H₂SO₄),硫的最重要的含氧酸。无水硫酸为无色油状液体,10.36℃时结晶,通常使用的是它的各种不同浓度的水溶液,用塔式法和接触法制取。前者所得为粗制稀硫酸,质量分数一般在75%左右;后者可得质量分数98.3%的纯浓硫酸,沸点338℃,相对密度1.84。硫酸是一种最活泼的二元无机强酸,能和许多金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性,可用作脱水剂,碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时,亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性,故需谨慎使用。是一种重要的工业原料,可用于制造肥料、药物、炸药、颜料、洗涤剂、蓄电池等,也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂,在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。化学能转换成电能的装置叫化学电池,一般简称为电池。放电后,能够用充电的方式使内部活性物质再生——把电能储存为化学能;需要放电时再次把化学能转换为电能。将这类电池称为蓄电池(Storage Battery),也称二次电池。所谓蓄电池即是贮存化学能量,于必要时放出电能的一种电气化学设备。
以最简单的铜锌原电池为例:
正极:铜棒插在硫酸铜溶液中(形成了Cu2+/Cu氧化还原电对),
负极:锌棒插在硫酸锌溶液中,(形成了Zn2+/Zn氧化还原电对)
两个溶液之间用盐桥(氯化钾饱和溶液)连接,铜棒和锌棒之间用导线连接,这样就构成了原电池.
那么电子就会从负极流向正极,你要问的就是为什么电子要定向流动.不知道你学过标准电极电势的概念没有,这个值是可以通过实验测到的,由于单质锌和锌离子构成的氧化还原电对的标准电极电势比单质铜和铜离子构成的氧化还原电对的标准电极电势小是个负值(规定标准氢电极的电极电势是0),而铜电极是个正值,所以当用导线将两个电极连接起来时,由于两个电极之间电势差的存在,电子会从负极流向负极,而电流的方向是正极流向负极,与电子流动的方向相反,就像我们常说的水往低处流,就是由于高地势与低地势之间存在高度差(地势差),是个自发的过程.
利用标准电极电势还可以知道金属的活泼性,电极电势越小那么金属单质的活泼性越强,我们在化学课上学过,金属有个活动顺序表:钾,钙,钠,镁,铝,锌,铁,锡,铅,氢,铜,汞,银,铂,金这个表就是根据标准电极电势的值来排列出来的,我们从这个表中可知在氢前的金属单质可以将氢从溶液当中置换出来,刚才说过规定标准氢电极的电极电势是0,所以在氢之前的金属与其阳离子构成的氧化还原电对的标准电极电势是小于0的,而在氢之后的金属其标准电极电势是大于0的.
负极:Zn
-
2e-
==Zn2+
正极:2H+
+
2e-
==H2
总:Zn
+
2H+
==
Zn2+
+
H2
电池制作方法如下:
原料:一个带塞子的瓶子,可以选择木制塞子的瓶子、一个铜条、一块锌片、一瓶稀流酸或者是电解液。
自制蓄电池的方法:
1、在瓶子的塞子上钻两个孔,一个孔插入铜条,只要将铜条的露出瓶塞一小段便于连线即可。另一个孔可插入锌片,也可以将锌名全部放入瓶内,但要方便与线的连接。
2、将稀流酸或蓄电池的电解液导入瓶内,盖上瓶塞。稀流酸的液位高度以同时浸泡到铜条和锌片的大部分为宜。
3、将连接铜条和锌片的两个导线做为电池的两极连接用电器就会产生电流。也可以将两个导线接电压表或万用表进行测量。
常用的车用蓄电池主要分为三类:普通蓄电池、干荷蓄电池和免维护蓄电池。
普通蓄电池:普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成,电解液是硫酸的水溶液。它的主要优点是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低、使用寿命短和日常维护频繁。
干荷蓄电池:
它的全称是干式荷电铅酸蓄电池,它的主要特点是负极板有较高的储电能力,在完全干燥状态下,能在两年内保存所得到的电量,使用时,只需加入电解液,等过 20 — 30 分钟就可使用。
免维护蓄电池:
免维护蓄电池由于自身结构上的优势,电解液的消耗量非常小,在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。
市场上的免维护蓄电池也有两种:第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护;另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死,用户根本就不能加补充液。
1、铅酸电池:一种电极主要由铅及其氧化物制成,电解液是硫酸溶液的蓄电池。锂电池:一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池,两者性质有区别。
2、锂电池使用寿命可达到6年以上,铅酸电池可浮充使用10到15年,两者寿命有区别。
放电时,电极反应为:PbO2 + 4H+ + SO42- + 2e- = PbSO4 + 2H2O
负极反应: Pb + SO42- - 2e- = PbSO4
总反应: PbO2 + Pb + 2H2SO4 === 2PbSO4 + 2H2O (向右反应是放电,向左反应是充电)
蓄电池的应用
12铅酸蓄电池产品主要有下列几种,其用途分布如下:
起动型蓄电池:主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明;
固定型蓄电池:主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源;
牵引型蓄电池:主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源;
铁路用蓄电池:主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力;
储能用蓄电池:主要用于风力、太阳能等发电用电能储存;
铅酸蓄电池产品主要有下列几种,其用途分布如下
起动型蓄电池:主要用于汽车、摩托车、拖拉机、柴油机等起动和照明;
固定型蓄电池:主要用于通讯、发电厂、计算机系统作为保护、自动控制的备用电源;
牵引型蓄电池:主要用于各种蓄电池车、叉车、铲车等动力电源;
铁路用蓄电池:主要用于铁路内燃机车、电力机车、客车起动、照明之动力;
储能用蓄电池:主要用于风力、太阳能等发电用电能储存;
蓄电池-主要成份
构成铅蓄电池之主要成份如下: 阳极板(过氧化铅.PbO2)--->活性物质阴极板(海绵状铅.Pb) --->活性物质电解液(稀硫酸) --->硫酸(H2SO4) +水(H2O) 电池外壳 隔离板 其它(液口栓.盖子等)
浓硫酸不是电解质,稀硫酸也不是电解质。硫酸才是电解质。浓硫酸和稀硫酸只能算是电解质溶液。电解质是纯净物,配成溶液后就不能叫电解质了,只能叫电解质溶液。
浓硫酸在离子方程式中不能拆。因为浓硫酸中的硫酸基本都是以硫酸分子的形式存在的,而不是以硫酸根离子和氢离子的形式存在,它不像稀硫酸全部以硫酸根离子和氢离子的形式存在。
希望对你有帮助O(∩_∩)O!
正极板 电解液 负板正极板 电解液负极板
PbO2 + 2H2SO4 + Pb PbSO4 + 2H2O + PbSO4
(二氧化铅) (稀硫酸)(海绵状铅) (硫酸铅)( 水) ( 硫酸铅)
这是原理.详情请看我空间的蓄电池知道的文章.
http://hi.baidu.com/changfong
(1)Zn、Cu、稀硫酸构成原电池,
①锌易失电子作负极、Cu作正极,故正确;
②氢离子向正极Cu移动,故错误;
③电子经外电路流动方向Zn→Cu,故正确;
④负极反应式为Zn-2e - =Zn 2+ 、正极反应式为2H + +2e - =H 2 ↑,Cu电极上生成氢气,故错误;
⑤若有1mol电子流过导线,则产生氢气的物质的量为0.5mol,故正确;
⑥正极反应式为2H + +2e - =H 2 ↑,故错误;
故选①③⑤;
(2)如果把锌片换成石墨,该装置不能自发进行氧化还原反应,所以不能构成原电池,所以没有电流产生,故答案为:Cu和石墨都不与硫酸反应,不符合原电池形成条件;
(3)如果把硫酸换成硫酸铜溶液,正极Cu上析出Cu,电极反应式为Cu 2+ +2e - =Cu,故答案为:Cu极;Cu 2+ +2e - =Cu.