在以盐桥搭建的Cu-Zn原电池中,Zn不与ZnSO4反应,什么会失电子

这是在选修4中讲原电池中遇到的一个问题。
盐桥搭建的Cu-Zn原电池如下:

盐桥铜锌原电池

组成原电池的三个条件为:
1:电极材料由两种金属活动性不同的金属或由金属与其他导电的材料(非金属或某些氧化物等)组成。
2:两电极必须浸泡在电解质溶液中,并形成闭合回路。
3:还要有一个自发形成的氧化还原反应。
(以上三点有时候也分成四点)

在以上的三个条件影响下,对照上面用盐桥搭建的Cu-Zn原电池装置图,学生都不解了。Zn极与它浸泡的电解液ZnSO4不反应,Cu极与它浸泡的CuSO4也不反应,也就是说没有一个自发形成的氧化还原反应了,也就没有满足构成原电池的三个条件了。

课本的解释只是说利用盐桥使得两边的电解液保持电中性,从而保证电子可以源源不断地从Zn极流向Cu极。但学生更不解了,Zn极与它浸泡的电解液ZnSO4不反应,Zn就不会因为失电子而成为Zn2+了,那就不会使ZnSO4溶液中因为Zn2+的增多而带电性;同理,Zn不失电子,Cu极中CuSO4中的Cu2+也不会因为从Cu极上得到电子析出,而使CuSO4溶液因为Cu2+减少而带负电。

对于学生这样的疑惑,我非常理解。但按照高中阶段的要求,还是只能从电池的总反应:Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu 这个自发的氧化还原反应去理解,而盐桥,则是导致Zn、Cu2+这两个不在一个溶液体系环境中的物质(把Cu2+也说成是物质可能不太恰当)发生反应的原因。

如果真要解释得切底点,那就必须从大学的电极电势去解释了。

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