锌和铜的铜锌原电池动画，为什么铜离子上有气泡

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-04-20 04:01 标签： 原电池阳离子
表面产生大量气泡锌片上：表面无气泡，但锌片逐渐溶解．此时原电池的电极反应式是：正极：2H++2e-=H2↑负极：Zn-2e-=Zn2+．但在实际实验中，锌片上也有气泡、表面变黑等现象，其原因是锌不纯，混有碳等杂质，本身在稀硫酸中形成许多微电池．在相同温度下，同样大小的混有碳粒等杂质的锌比纯锌与同浓度同体积的稀硫酸反应的速率要快（选填“要快”、“要慢”、“相等”、“无法确定”），其微观解释是氢离子不需要克服锌离子对它的排斥力到锌片上得电子，而是通过静电引力到铜片上得电子．
分析：根据得失电子判断电极反应现象并写出电极反应式；根据实验现象分析形成此现象的原因；在相同条件下，通过对比实验，判断含杂质的锌与纯锌哪个反应快，根据同性电荷、异性电荷的关系分析．解答：解：该原电池中，铜片上，氢离子得电子生成氢气，所以看到的现象是：表面产生大量气泡；锌片上，锌失去电子生成锌离子进入溶液，锌片逐渐溶解，所以看到的现象是：表面无气泡，但锌片逐渐溶解；铜片作正极，锌片作负极，正极上的电极反应式为：2H++2e-=H2↑；负极上的电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+；&& 但在实际实验中，由于锌不纯，混有碳等杂质，锌、碳、稀硫酸构成微小的原电池，且锌、碳混在一起，所以看到锌片上有气泡、表面变黑等现象；&& 在相同条件下，粗锌比纯锌反应速率快，氢离子在锌片上得电子生成氢气，首先要克服锌离子对它的排斥力，在在铜片上得电子生成氢气，而是通过静电引力，相对叫容易些，所以在相同条件下纯锌比纯锌反应速率快．故答案为：表面产生大量气泡；表面无气泡，但锌片逐渐溶解；2H++2e-=H2↑；Zn-2e-=Zn2+；气泡；锌不纯，混有碳等杂质，本身在稀硫酸中形成许多微电池；要快；氢离子不需要克服锌离子对它的排斥力到锌片上得电子，而是通过静电引力到铜片上得电子．点评：本题考查了原电池的正负极的判断及电极反应式的书写等知识点，写电极反应式时要注意电解质溶液的成分，电解质溶液不同，电极反应式可能不同，如氢氧燃料电池中电解质为酸或碱时，电极反应式就不同．
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科目：高中化学
Ⅰ．指出下列变化能量是怎样转化的：（1）学校燃烧煤煮饭化学能变热能，（2）给手机的电池充电电能变化学能，（3）用蓄电池点亮灯泡化学能变电能，（4）电解水得到O2和H2电能变化学能．Ⅱ．已知锌与稀硫酸反应为放热反应，某学生为了探究其反应过程中的速率变化，用排水集气法收集反应放出的氢气，实验记录如下：
时间（min）
氢气体积（mL）
370（1）①反应速率最大的（即0～1、l～2、2～3、3～4、4～5min）时间段为2～3min．原因是由于反应放热，溶液温度升高，反应速率加快②反应速率最小的时间段为4～5min，原因是硫酸浓度降低，导致反应速率减慢（2）另一学生也做同样的实验，由于反应太快，测量氢气的体积时不好控制，他就事先在硫酸溶液中分别加入下列物质以减慢反应速率A．蒸馏水&&&&&&&&&&B．少量CuCl2晶体&&&&&&&&&&&C．NaCl溶液你认为他的做法可行的是加入AC&（填相应字母）；其中他的做法中也有不可行的，其不可行的理由是Zn与CuCl2反应，析出的铜覆在Zn的表面形成原电池，加快了化学反应．
科目：高中化学
题型：阅读理解
（2011?上饶二模）如图，将一锌片放入1mol?L-1蓝色Cu（NO3）2溶液中，观察到下列实验现象：①反应初期锌片上有大量气泡冒出，同时液面的上一层Cu（NO3）2溶液开始呈现绿色，并且逐渐向液面下的深处扩散，试管底部有红色固体出现．②与锌片接触的溶液温度明显升高，反应越来越剧烈，并在红色固体上方开始出现一层蓝色沉淀，并逐渐增多．③反应后期溶液逐渐变为无色，试管底部又有部分白色沉淀物．回答下列问题：（1）反应结束时，试管底部存在的一些蓝色沉淀是什么物质氢氧化铜，白色沉淀可能是什么物质氢氧化锌，用离子方程式表示实验中观察到的红色固体产生的原因Zn+Cu2+=Cu+Zn2+．（2）有学生甲认为，反应中产生的大量气泡可能是氢气，支持这种说法的理由是Cu2+水解溶液显酸性，锌在酸性溶液中反应置换出氢气．（3）学生乙将反应过程中产生的气体用排水法收集起来，这是一种无色气体，用爆鸣法测试不能产生爆呜声，则学生甲的假设被推翻．学生乙又对这种无色气体进行推测，并设计了一个简便的实验方法证实了他的推测，写出学生乙推测出的这种气体的分子式NO；验证该气体的实验方法是在收集到的无色气体中通入空气可变红棕色．（4）学生丙解释反应速率逐渐加快的原因时，认为除温度升高外还有一个重要因素，请问是什么因素？锌片表面附着铜，形成铜锌原电池，可加快反应速率．（5）起初实验小组同学认为，溶液显绿色可能是Zn（NO3）2溶液的颜色，但学生丁将Zn（NO3）2固体溶于水后却得到无色溶液，他马上回想起该溶液的颜色与浓硝酸和铜片反应后的溶液颜色极为相似，于是他又提出了关于溶液呈绿色的一种新的假设：可能是硝酸铜溶液中溶入了一种气体，这种气体可能是NO2，请设计一个简单的实验验证这种假设正确与否将绿色的混合溶液加热若能放出红棕色气体、且溶液变蓝色，说明这个假设正确或将NO2气体通入蓝色硝酸铜溶液中观察溶液颜色是否变绿色．
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锌铜原电池中为什么锌片上也有气泡?
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Zn+H2SO4=H2+ZnSO4在发生原电池反映过程了,部分锌片(锌片比较活跃)也单独与硫酸发生置换反应.（反应式）而不是单单是原电池作用过程.
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