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    銅、銀在鹽酸里能否形成原電池

    發表時間:2021-06-11

      鋅跟鹽酸反應,銅不跟鹽酸反應.當把鋅片、銅片插入鹽酸并用導線連接起來,就形成了原電池,這是眾所周知的.那么,銅和銀都不跟鹽酸反應,銅和銀在鹽酸里能不能形成原電池呢?

      如果用導線把銅片、電流計(mA)、銀片依次串聯起來.再把銅片、銀片插入鹽酸溶液中,這時電流計的指針發生了偏轉.

      電流計的指針發生了偏轉,說明有電流通過.原電池是把化學能變成電能的裝置,因而銅片、銀片在鹽酸里發生了原電池反應.這種原電池反應是怎樣發生的呢?

      我們知道鐵跟水在常溫下也是不起反應的,但鋼鐵在常溫下確是與水反應的(電化腐蝕).這是因為發生了原電池反應,也就是在形成原電池的條件下,鐵與水在常溫下可以發生反應.反應的形成可以作如下解釋:

      水中溶有O2,Fe和Fe2+、O2與OH-形成了兩個半電池.

      Fe2+/Fe標準電極電位-0.409圖片

      O2/OH-標準電極電位+0.401圖片

      兩個半電池的電位一高一低,就能構成原電池.電位低的為原電池的負極、電位高的為正極.O2/OH-要有依托,鋼鐵中的碳(石墨狀)就是它的依托.因而,鐵為負極、碳為正極,水膜是電解質溶液.

      負極:Fe Fe-2e=Fe2+

      正極:碳O2+2H2O+4e=4OH-

      總反應式:2Fe+2H2O+O2=2Fe(OH)2

      鋼鐵的吸氧腐蝕就是這樣的.

      對銅、銀在鹽酸溶液中形成的原電池,可作如下解釋:

      在鹽酸中溶有氧氣.

      Cu2+/Cu標準電極電位+0.3402圖片

      O2/OH-標準電極電位+0.401圖片

      這兩個半電池有電位差,因而能形成原電池.O2/OH-半電池在銀片上發生.

      負極:(Cu)Cu-2e=Cu2+

      正極:(Ag)O2+2H2O+4e=4OH-

      總反應式:2Cu+2H2O+O2=2Cu(OH)2

      Cu(OH)2又被鹽酸溶解,Cu(OH)2+2HCl=CuCl2+2H2O

      因而,銅、銀在鹽酸里的原電池反應發生后,鹽酸溶液就溶入了Cu2+離子.

      [實驗二]:把實驗一的裝置放置數小時,觀察溶液的顏色,并取出作電解質溶液的鹽酸少許,加入試管里再加入飽和硫化鈉溶液.

      這時的鹽酸已略顯綠色.當加入飽和硫化鈉溶液后有黑色不溶物產生.這是因為Cu2++S2-=CuS↓

      綜上可知,用導體連接起來的銅和銀在鹽酸里能夠發生原電池反應.即使在水和其它電解質溶液里,只要溶有氧氣也是可以發生原電池反應的.

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