为什么铜锌和硫酸铜可以构成原电池?
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。
负极:锌不断溶解,正极:铜的表面不断有红色物质析出,铜的质量增加。
蓝色溶液逐渐变浅。
电极反应:
负极:Zn-2e^-=Zn^2+
正极:Cu^2++2e^-=Cu
总反应:Zn + CuSO4 =ZnSO4 + Cu
锌的活泼性比铜强,锌做负极,铜做正极,导线中产生电流
负极反应:Zn-2e-=Zn2+
正极反应:Cu2+ +2e-=Cu
总反应:Cu2+ +Zn=Zn2+ +Cu
理论上,锌失去电子变为锌离子只发生在负极上;硫酸铜中的铜离子得到电子变为铜单质只发生在正极上。
但实际情况是,锌和硫酸铜溶液是直接接触的,不可避免的会有部分锌没有以原电池的方式进行反应,而是直接与硫酸铜溶液发生化学反应,在锌的表面生成铜单质。
此时铜单质附着在锌的表面,使得负极锌与溶液接触面积减小,失去电子的速度变慢,于是产生的电流就会减小,形成不稳定电流。
通常来说,要让原电池形成的电流稳定,就不能让原电池的正负极直接接触电解质溶液,需要使用盐桥。
盐桥能使溶液中正负极溶液分离,避免接触,使电流更加稳定长久。
具体从理论上讲:负极为zn,它失电子变成锌离子出现在负极表面,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,所以cu离子不易在负极处得电子。而导线电阻小,所以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(cu2+),让它们在铜表面发生还原反应,从而使铜成为正极。所以负极出现zn的溶解这个氧化过程,正极出现cu离子得电子生成cu的还原过程,导线就有电子流过。
当然,从事实来说,由于zn可能含杂质,而且它直接和硫酸铜接触,所以锌的表面也会有铜出现的,所以真正效率好点的原电池是不让锌和硫酸铜接触的,它把锌放在硫酸锌溶液中,把铜放在硫酸铜中,再用盐桥(可利用里面的k+、cl-导电)连接正负极溶液,形成闭合回路。
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+ .
打字不易,望采纳。
反应式:
正极(Cu):Cu2+ + 2e- = Cu
负极(Zn):Zn - 2e-= Zn2+
总离子反应方程式:Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
总化学反应方程式:Zn + CuSO4 = ZnSO4 + Cu
电路分析:
外电路:电子从锌板(负极)经导线流向铜板(正极)
电流从铜板(正极)经导线流向锌板(负极)
内电路:Zn2+和Cu2+都从锌板(负极)向铜板(正极)方向运动
电流从锌板(负极)流向铜板(正极)
电流形成闭合回路