题目

化学反应为什么形成原电池后反应速率会加快

提问时间：2020-11-03

答案

对于这个问题,我高中的时候从来没有听说过,到了大三听张文华老师的中学化学实验研究课时第一次听说,而她也只是提了一下说反应速率加快,并且说大家都知道,下来问同学才发现,这个问题并不是所有人都清楚,在郑外实习时,听曾老师讲解了这个问题,又结合自己所思考和同学讨论,现在总结如下： 以Zn与稀硫酸反应,当加入Cu后为什么反应速率加快为例. 原因1、如果没有加入Cu,那么锌片直接与稀硫酸反应,生成氢气.在这个反应中,Zn失去电子,氢离子得到电子,发生氧化还原反应.那我们分析一下这个过程.Zn失去电子后,因为电子不能进入溶液（溶液电阻较大）而聚集在Zn片上,而Zn变成了锌离子,锌离子进入溶液并在溶液中移动,远离锌片周围.这可细分为两个过程：Zn失去电子变成锌离子,锌离子离开锌片周围.而前一个过程比后一个过程要快,所以在锌片周围就会形成相当于电子在内,锌离子在外的一层薄膜.氢离子要想得到电子,就必须通过这层锌离子膜,而锌离子与氢离子又相互排斥,所以氢离子通过这层锌离子膜得到电子的速率就会减慢,反应速率也就相应的较慢.如果加入铜片,就会形成原电池.电子就会转移到Cu片表面,而氢离子得到电子就不需经过锌离子膜,这样失电子和得电子在两个不同的地方,反应速率自然加快.就好像公交车上,如果留一个门,既上又下,必定拥塞,速率慢,如果前门上,后门下,速率就自然提高. 原因2、发生氧化还原反应的实质就是电子的转移,如果要提高反应速率,那么方法之一就是提高电子转移速率.如果形成原电池,那么就会有电势差形成,电子在电势差的作用下,移动速率比未形成电势差时要快,所以氧化还原反应速率就会加快. 至于有些人提到的形成原电池需要两个不同的电极,两电极的导电性不同,（可把导电性不同,看作是电子转移速率不同）,所以化学反应速率加快.这样解释有个前提是新增加的电极的导电性比原来电极的导电性强.比如上面的那个例子,可以运用金属导电性不同来解释,因为Cu的导电能力比Zn强.但是如果加入Fe呢,也形成了原电池,反应速率也加快了,而Fe的导电能力却比Zn弱.所以我个人觉得这种解释不是很准确. 以上均为个人观点,如有误,望订正.