在铜或锌电级管中溶液浸到焊锡点,对测量结果有什么影响

~ 在化学实验中，在得到铜锌硫酸原电池实验结果后，发现其与理论有较大差别，其实验效果与Zn片和Cu片的纯度、硫酸溶液浓度、电极面积、电极间距离、外电路中的电阻以及电极的表面状态有关。别外，实验温度、接触面积和接触的良好程度对实验也有影响。
　　关键词：锌铜原电池,影响因素
　　前言
　　把稀H2SO4溶液作电解质，铜和锌作两极，并用若干导线连接铜片和锌片，在导线中间接入一个电流表。锌片会逐渐溶解，铜片上有气泡产生，电流表指针发生偏转。本文对其影响因素进行探讨。
　　一、实验原理
　　原电池是化学能转化为电能的装置，把锌板和铜板水平放入盛有稀硫酸的烧杯里，用选有电流计的导线连接两极时，可以观察到三个重要的现象：锌片溶解，铜片上有气泡逸出，导线中有电流通过。锌电极发生的电极反应是：
　　锌片 Zn—2e=Zn2+ (氧化反应)
　　锌丢失的电子沿导线经电流计流入铜片，溶液里的在铜电极上得到电子变为氢原子，进而结合为氢分子，铜电极发生的电极反应式是：
　　铜片 2H++2e=H2(还原反应)
　　由于在锌、铜两个电极上不断发生的氧化还原反应，使化学能转变为电能。锌片是给出电子的一极，是电池的负极。铜片是电子流入的一极，是电池的正极。电流的方向同电子流的方向相反，从正极铜流向负极锌。因此电路中有电流产生。 图1、图2为其原理分析图：
　　二、影响因素
　　原电池是化学教材中的重点实验，其具体做法是将一块铜片和一块锌片平行地插入盛有稀硫酸的烧杯中，外接电流计。可以观察到锌片发生溶解，而铜片上有气泡冒出，同时电流计指针发生偏转，有电流通过。在实际操作这个实验时，却并没有如教材上描述的那么简单。要么电流计指针不发生偏转;要么锌片和铜片上都有气泡冒出，有时甚至锌片上冒出的气泡会更多。许多中学化学教师把失败的原因归结为锌电极不纯，但是换纯锌电极再做此实验，锌片上仍有气泡产生。
　　这说明原电池向外供电的能力大小，或者说原电池实验的成败因素，除了与两电极材料有关外，还与电解质溶液的浓度、温度、两电极的电极面积、电极间的距离，外电路中的电阻以及电极的表面状态有关。为此，有必要对影响原电池实验的因素进行探究。
　　1、Zn片和Cu片的纯度
　　实验室中使用的Zn片通常是不纯的，Zn及Zn片中的杂质和稀H2SO4溶液就构成了很多微小的原电池。在反应过程中失去的电子根本不需要经过导线转移，而是直接被Zn片表面的H+获得，H+被还原而形成了H2。而且经过多次实验发现，Zn的纯度越低(当然不能太低)，Zn片上产生H2的速度越快(因为Zn片表面形成的原电池越多)。如果使用租Zn，那么Cu片上几乎没有H2产生。Zn片不纯是这个原电池中Zn片上产生H2的主要原因。
　　实验过程中，在其它条件相同的情况下。分别使用不同纯度的Cu片，结果发现，纯度不同，实验现象也不同。这又是什么原因呢?原来是纯度不同时，与Zn片的电势之差就不同，也就足说电池的也动势不同。电势之差越大，电子转移越快，Cu片表面产生的H2的速率越大，反之越小。
　　2、电解质(H2S04溶液)的浓度
　　用纯铜片和纯锌片做电极，电极面积为(5×2.5)cm2，两电极间距离为3cm， 硫酸溶液的温度为10℃。实验结果见表1。
　　从实验结果可看出，随着硫酸溶液浓度的增加，两电极上反应加剧，对外供给的电流增大。但在Zn负极上始终有气泡产生，而且也随硫酸浓度增大而增多。当硫酸浓度达60%时，由于浓硫酸的强氧化性，而使Zn表面产生致密氧化层，两极反应停止。

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