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为什么铜单质可以和偏锌酸钠溶液反应在表面上镀一层锌,这个反应的机理是什么?有方程式吗


IP属地:北京来自Android客户端1楼2025-04-13 18:12回复
    [Zn(OH)4]2-+Cu=Zn↓+Cu(OH)2+2OH-


    IP属地:北京来自Android客户端2楼2025-04-14 15:05
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      2026-04-01 09:50:16
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      这个我曾经思考过很久,查资料也找不到,实验也做了很多,根据现象和条件做了结论。先说条件,这里必须要有铜单质和锌单质,而且两者必须接触,溶液必须是碱性的锌酸钠做电解质。现象是,铜表面附着一层薄薄的锌单质,一旦锌单质铺满铜表面,反应就停止,全程没有蓝色或者黑色能跟铜联系到一起的产物。我的结论是锌和碱反应生成锌酸钠和氢气,氢气是在锌表面生成,附着在锌表面,氢气在锌表面失去电子,通过原电池原理,电子传递给了铜,锌酸钠在铜表面得到电子生成了锌单质,当铜表面被锌铺满,此时体系达到动态平衡


      IP属地:河南来自Android客户端3楼2025-04-14 17:25
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        四羟基合锌离子在铜表面得到电子被还原了吧,硫酸锌溶液环境也可以做到


        IP属地:上海来自Android客户端4楼2025-04-14 18:43
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          事先声明:本人高三牲,化学水平有限,仅代表一种猜测。如有不当之处,还望指正!
          我在家中实验并未使用锌粉与氢氧化钠直接反应,而使用氧化锌-氢氧化钠悬浊液,加热冷却后过滤,所得滤液取样滴加草酸后生成白色沉淀,证明滤液中含四羟基合锌酸钠。
          将滤液置于烧杯,在微热条件下,插入铜片,无明显变化(仅液面上方铜片变黑,生成CuO)
          插入锌片,无明显变化。
          将铜片与锌片上端触碰在一起,观察到铜片上立即产生Zn镀层,直至液面下Cu片均呈银白色,停止实验(未继续进行实验验证此后是否能继续镀锌)。未观察到明显气泡生成。
          若无微热条件,则无明显现象。
          若在室温下,在滤液中插入石墨(阳极)、铜片(阴极),用两节干电池电解,可以观察到铜片上产生锌镀层,但断电后镀层迅速溶解。
          为此,结合三楼的实验现象与结论,并问了问deepseek,我给出猜测:必须同时存在Zn单质和Cu单质彼此接触,Zn片上的Zn发生氧化反应,生成四羟基合锌酸根离子进入溶液,溶液中四羟基合锌酸根离子在Cu片上发生还原反应,在Cu表面产生Zn镀层。总反应为Zn(片状)====Zn(Cu上)。我认为这个反应能自发发生的原因为Zn-Cu可形成合金,高度稳定。Zn-Cu界面上生成一层薄的锌铜合金,释放能量,且此能量高于破坏Zn-Zn金属键的能量,于是Zn自发从Zn片上“移动”到Cu片上,直至Zn镀层足够厚,Cu基底影响忽略,反应中止,体系动态平衡。
          至于使用锌粉和氢氧化钠溶液反应的环境,我认为生成氢气是锌粉与氢氧化钠直接反应的结果(deepseek到气体在电极上生成的过电位很高,因此Cu片上以镀锌为主,不影响或微影响锌镀层;Zn粉由于比表面积大而在Zn粉中生成H2),为副反应。


          IP属地:北京5楼2025-10-31 23:45
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            实验室的魔法日常有一集和这个类似,标题叫愚人金。不过是锌粒/氯化锌溶液。而不是偏锌酸钠。铜片和锌粒接触,泡在氯化锌浓溶液里。
            整体有点像原电池。
            负极Zn-2e-==Zn2+(在锌粒上)
            正极Zn2+ +2e-==Zn(在铜片上)


            IP属地:上海来自Android客户端6楼2025-11-01 07:44
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