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銅鋅原電池

鎖定
銅、鋅兩電極,一同浸入稀硫酸時,由於鋅比銅活潑,容易失去電子,鋅被氧化成二價鋅進入溶液,電子由鋅片通過導線流向銅片,溶液中的氫離子從銅片獲得電子,被還原成氫原子 [1] 
中文名
銅鋅原電池
外文名
Copper-zinc primary battery
材    質
銅 鋅 H₂SO₄
分    類
電池
正電極
負電極
電解質溶液
稀硫酸

銅鋅原電池原理

氫原子結合成氫分子從銅片上放出。兩極發生如下反應:
正極:2H+ +2e-=H2↑(稀硫酸溶液為電解質溶液
負極Zn-2e-=Zn2+
總反應式:Zn+2H+=Zn2++H2

銅鋅原電池方法一

實驗儀器及用品
試管,鑷子,銅棒,
,0.1mol·L-1硫酸溶液
操作
取一試管並斜放入一大粒純鋅(如沒有純鋅可將粗鋅泡在飽和的氯化汞溶液中,用鑷子夾出沖洗淨),再倒入0.1mol·L-1硫酸溶液,觀察表面逸出氣泡情況。
圖1 鋅銅原電池 圖1 鋅銅原電池
在盛有純鋅和0.1mol·L-1硫酸溶液中,用一根純銅棒插在純鋅的表面上,可以觀察到在鋅表面氣泡很少,而在插進液麪中銅棒四周氣泡很多。(如圖1)
結論
銅表面氣泡來源不可能是銅與稀硫酸反應,而是鋅丟失的電子同遇到溶液中的氫離子發生了反應。可以推知鋅流出電子,在流經銅導線時,將電子轉移給銅四周的氫離子。

銅鋅原電池方法二

實驗儀器及用品
燒杯、鋅板、銅板、電流計、導線、0.1mol·L-1硫酸溶液
操作
用一個燒杯、盛入0.1mol·L-1
溶液後,用固定鋅、銅兩電極的插座,把鋅和銅兩個電極浸泡在0.1mol·L-1
中,再用電流計和導線把兩級連接好。
現象
除銅極有氫逸出外,在電流計中還可以看到指針發生偏轉,表示有電流產生。
注意
銅鋅原電池原理 銅鋅原電池原理
1.如果接通後,導線串連的電流計指針不發生偏轉,或是瞬息偏轉,都是失敗的現象。在溶液與電極接觸處如銅極無氣體產生時,這也是失敗的現象。
2.純鋅片若不好找到,可將粗鋅置飽和氯化汞溶液中浸泡,用鑷子取出,再經沖洗後可以使用。防止用手接觸溶液,實驗後一定要用肥皂洗手。

銅鋅原電池方法三

實驗儀器及用品
燒杯,KCl鹽橋,1mol·L-1
溶液,1mol·L-1
溶液,鋅極板,銅極板,電流計,導線
操作
如圖2,在兩燒杯中分別盛有(1)1mol·L-1
溶液和(2)1mol·L-1
溶液,(3)為瓊脂和飽和氯化鉀溶液的鹽橋。操作和現象同之二所述。
1.銅片面積大一些,便於觀察。鋅片純一些,可以減少鋅片上的氣泡。
2.電流計可以用發光二極管或導電儀代替用發光來檢測電流通過。

銅鋅原電池形成條件

  1. 活動性不同的兩個金屬(或其中一種為非金屬,即作導體作用)作電極
  2. 電極均插入電解質溶液
  3. 必須有閉合的迴路

銅鋅原電池反應本質

銅鋅原電池判斷方法

微觀判斷:
①根據電子流動方向
電子流入的極——正極
電子流出的極——負極
宏觀判斷:
②根據電極材料
較活潑的電極材料——負極
較不活潑的電極材料——正極
③根據原電池電極發生的反應
發生氧化反應的極——負極
發生還原反應的極——正極

銅鋅原電池組成

組成
負極
正極
電解質液
電極材料
能導電的物質
酸溶液
鹼溶液
鹽溶液
熔融液
電極上發生反應的物質
還原性較強的物質(多是金屬電極本身)
氧化性較強的物質
電子流向
流出電子
流入電子
反應類型
氧化反應
還原反應
參考資料
  • 1.    張少坤. 淺析影響銅鋅原電池實驗的因素[J]. 金色年華:下, 2010(5):1.