铜锌原电池为什么电子要移动到铜片上呢?氢离子可以直接在Zn片上与Zn反应生成氢气,为什么电子要流动到Cu片上,而氢离子也要移动到铜片上反应成氢气呢?还有电子流动到Cu片上后,是在C

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/04/30 17:05:57
铜锌原电池为什么电子要移动到铜片上呢?氢离子可以直接在Zn片上与Zn反应生成氢气,为什么电子要流动到Cu片上,而氢离子也要移动到铜片上反应成氢气呢?还有电子流动到Cu片上后,是在C

铜锌原电池为什么电子要移动到铜片上呢?氢离子可以直接在Zn片上与Zn反应生成氢气,为什么电子要流动到Cu片上,而氢离子也要移动到铜片上反应成氢气呢?还有电子流动到Cu片上后,是在C
铜锌原电池为什么电子要移动到铜片上呢?
氢离子可以直接在Zn片上与Zn反应生成氢气,为什么电子要流动到Cu片上,而氢离子也要移动到铜片上反应成氢气呢?
还有电子流动到Cu片上后,是在Cu表面附着的吗?

铜锌原电池为什么电子要移动到铜片上呢?氢离子可以直接在Zn片上与Zn反应生成氢气,为什么电子要流动到Cu片上,而氢离子也要移动到铜片上反应成氢气呢?还有电子流动到Cu片上后,是在C
一看就知道楼主是高中生,对所学的知识进行更加深入的研究,这种学习态度很好哦,灰常值得表扬~~但你所提出的这个问题是超出高中化学教学范围的,“为什么在铜锌原电池中,Zn电极失去的电子要通过导线富集到Cu电极的表面,而不是直接与电解液中的氢离子直接反应生成氢气.这到底是为什么呢?”这个问题高考是绝对不会也不可能涉及到的.仅需了解就行.但是,如果你深入的理解了这个问题的话,对你今后原电池原理的掌握会有非常大的帮助,你会比其他死记硬背的学生知其根本.好了言归正传,开始讲解这个问题.
首先,楼主你要遇到一个新的概念“电极电位”【也可称之为电极电势】
金属浸于电解质溶液中,显示出电的效应,即金属的表面与溶液间会产生电位差,这种电位差称为金属在此溶液中的电极电位.电极电位是一个相对性的值,也就是说,在确定了某个电位标准的前提下,才能谈论电极电位这个概念.也就是说,为了获得各种电极的电极电势数值,就要以某种电极的电极电势作标准与其它各待测电极组成电池,通过测定电池的电动势, 而确定各种不同电极的相对电极电势E值.1953年国际纯粹化学与应用化学联合会(IUPAC)的建议,采用标准氢电极作为标准电极,并人为地规定标准氢电极的电极电势为0.而在本例中,你可以将电解质溶液的电极电位人为的规定为0.
那么是什么原因导致了金属表面与溶液间电位差【或者说电势差】的产生呢?
原因是:将Zn浸泡在电解质溶液中时,Zn原子失去电子,转化为离子进入溶液的倾向远超过Zn离子结合电子,转化成Zn原子,重新回到Zn金属上的倾向,实质就是由于Zn不断的和电解液之间进行反应,在Zn电极的表面上富集了大量的带负电的电子【所以锌的标准电极电势为负,就是这些Zn原子失去的电子在起作用:这些电子使Zn电极上积累了负电荷】
反过来,Cu转化为离子进入溶液的倾向弱于Cu离子结合电子,转化成Cu原子,重新回到铜金属上的倾向,这也说明了Cu电极很稳定,不会和电解液反应.接下来我在给你讲一个很有趣的微观现象:如果把Cu电极放入CuSO4溶液中,过一段时间,这个Cu片会增重!【当然这个重量是很小很小的,用天平是测量不出来的,仅仅是微观意义上的】原因就是Cu电极上的Cu原子与电解液中的Cu离子之间的相互作用,使得溶液中的Cu离子会受到周围Cu电极上Cu原子的吸引而富集在Cu电极的表面,这里实质就是微观粒子的相互作用.【所以Cu的标准电极电势为正,就是这些Cu离子在起作用:这些附着在Cu电极表面的Cu离子使Cu电极上积累了正电荷】
以下是具体数据:
Zn2+/Zn的标准电极电势是-0.7618
Cu2+/Cu的标准电极电势是+0.3439
好了,接下来问题就变得简单了.我把Cu和Zn用导线连接到一起,放入电解液中.Zn首当其冲的与氢离子反应,在Zn电极表面上聚集了大量的带负电的电子.而Cu呢?他很稳定,不会与其反应,而更加给力的是,这个Cu电极竟然还能够吸引溶液中的带正电的Zn离子,使得这些Zn离子富集在Cu电极的表面【Cu就是这么牛B!】在这种情况下,两极板就产生了电势差,电势的高低呢?那当然是Cu电极的电势高,Zn电极的电势低;存在电势差,就会以光的速度在两极板和导线之间建立起电场!电荷在电场中要受到电场力的作用,就会有电荷的移动,还没等溶液中的氢离子和这些电子反应,这些电子早就顺着导线跑走了.微观的电荷移动就会产生宏观的电流!这就形成了电池!可以向外输出电能咯~~
那为什么Zn电极上的电子会通过导线到达Cu电极,而不是在电解液中运动到达Cu电极呢?这是因为导线的电阻要远远小于电解液之间的电阻,他俩电阻相差十万八千里,根本就不是一个数量级的数值,你可以理解为:电子在原电池系统中运动,电解液的电阻为无穷大,相当于断路,当然电子就要通过电阻很小的导线运动到Cu电极那里去了.
那为什么是电子从Zn板移动到Cu板,而不是Cu板上带正电的Zn离子运动到Zn板上呢?这个问题就更好解释了.你想,原子的质量集中在哪里?答案是原子核.原子核是大树,电子就是树叶上的一个小虫子、原子核是地球,电子就是你.原子核和电子的质量也是相差十万八千里的.还用我往下解释吗?
到这里是不是明白一些了呢?呵呵这些都是大学电化学、物理化学所涉及到的专业问题,仅仅了解一下即可,不必深究.更何况高考也不考.学习的方向不要偏离哦.
这些是你所要重点掌握的:
电子走导线,离子走溶液.
原电池中阳离子往正极移动,阴离子往负极移动.【实质就是电源中粒子克服非静电力做功,这样才能保证电源有稳定的电流输出,不知道你们物理在讲解“电动势”的时候会不会涉及到这个问题哦...】
负氧正还,就是说负极发生电极本身失去电子的氧化反应,正极发生得到电子的还原反应.
"电子流动到Cu片上后,是在Cu表面附着的吗?"
这个问题的答案是肯定的.附着在Cu电极表面.不过还没等到电子一个个的整齐的附着在Cu电极的表面,H+就跑过来和他反应掉了.这个问题不必深究.
但如果是这种情况,一个Cu板,我源源不断的往上输送电子,当达到平衡的时候,这些电子保证是附着在Cu板的表面而不会进入到金属的内部.这是物理学静电平衡的内容,有兴趣的话可以翻阅相关书籍或咨询学历相对高一些的物理老师.简单的说一下,当金属达到静电平衡时,电荷只分布在金属的外表面上.
希望我得回答会对你有所帮助,以后有什么问题也可以来请教我哦.

这是由锌和铜的电极电势决定的。
Zn2+/Zn的标准电极电势是-0.7618
Cu2+/Cu的标准电极电势是+0.3439
可见铜电极的电极电势高。
而电子带负电,往电势高的地方跑。所以电子要移动到铜片上。
电子跑到铜电极上,所以H+也要跑到铜电极上,这样H+才能得到电子,生成H2
电子流动到Cu片上后,会很快与H+结合生成H2,不是附着的。...

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这是由锌和铜的电极电势决定的。
Zn2+/Zn的标准电极电势是-0.7618
Cu2+/Cu的标准电极电势是+0.3439
可见铜电极的电极电势高。
而电子带负电,往电势高的地方跑。所以电子要移动到铜片上。
电子跑到铜电极上,所以H+也要跑到铜电极上,这样H+才能得到电子,生成H2
电子流动到Cu片上后,会很快与H+结合生成H2,不是附着的。

收起

锌能产生锌离子放出电子,而铜比锌稳定多了,不会放电子。一般情况下都是相对活泼的失去电子,电子沿导线到达另一极。顺便说一句,电子走导线,离子走溶液。我刚过高三,还记得些,一起分享。

铜、锌两电极,一同浸入稀H2SO4时,由于锌比铜活泼,容易失去电子,锌被氧化成Zn2+进入溶液,电子由锌片通过导线流向铜片,溶液中的H+从铜片获得电子,被还原成氢原子,氢原子结合成氢分子从铜片上放出。

铜锌原电池为什么电子要移动到铜片上呢?氢离子可以直接在Zn片上与Zn反应生成氢气,为什么电子要流动到Cu片上,而氢离子也要移动到铜片上反应成氢气呢?还有电子流动到Cu片上后,是在C 由锌片,铜片和硫酸铜溶液组成的原电池,为什么锌中的电子要通过到导线转移到铜片上,而不是锌直接与硫酸铜溶液发生置换反应呢? 原电池无盐桥连接为什么不反应,电子由锌向铜移动被氢离子消耗会堆积吗?电子到铜片上后(无盐桥)为甚么不和氢离子反应? 铜锌原电池在工作时,Zn2+向铜片附近移动,为什么呢? 铜锌原电池(单液)中,锌片上的电子为什么会流向铜片? 铜锌原电池(单液)中,锌片上的电子为什么会流向铜片? 没有盐桥时,用铜、锌片和硫酸铜溶液组成的原电池.铜离子在铜片上得到电子析出,为什么会导致铜片附近硫酸根增多而带负电?硫酸根为什么不被吸引到负极去呢? 锌失去电子为什么会流向铜片--原电池在原电池中,锌片会失去电子,可是为什么电子不直接与H离子集合,而要经导线传输到铜片,再与H离子结合. 在锌-铜-盐酸原电池中,为什么锌中的电子不直接与附近的氢离子结合,而要绕过导线,在铜片上反应是不是因为正极材料比负极材料的吸引电子能力更强而使电子移动? 关于原电池反应的本质比如用导线连接的铜片和锌片放入稀硫酸中,为什么锌不与硫酸直接反应,而是失电子,电子流到铜片再与氢离子结合产生氢气?使电子移动的是什么力量? 原电池中的电子转移器材:硫酸,锌片,铜片为什么锌片不直接把电子给硫酸而是让电子通过导线到铜片再到硫酸? 在原电池中,为什么氢离子是在铜片上得到电子? 铜锌原电池(硫酸为电解液)连接电流计后,为什么铜片上看不到气泡? 在锌-铜-盐酸原电池中,为什么锌中的电子不直接与附近的氢离子结合,而要绕过导线,在铜片上反应呢?(别告诉我这样更容易发生,我要知道的正是更容易发生的原因) 锌作负极铜作正极的原电池为什么在锌上附着铜单质 锌失电子成锌离子后不是要向正极移动吗 铜锌原电池中,盐酸当电解质溶液时,是不是H+在正极得电子,Zn2+也向铜片附近移动? 为什么1mol电子由0.5mol Zn提供对铜-锌-稀硫酸构成的原电池中,当导线中有1mol电子通过时,理论上的两极变化是1.锌片溶解了32.5g 2.锌片增重了32.5g 3.铜片上析出1gH2 4.铜片上析出 1 molH2 铜锌原电池,说法正确的是A氢离子在负极的电子B锌为负极,发生氧化反应C铜片上无气泡产生D电子从铜片径导线流向芯片说明理由谢谢