盐桥原电池的特点简析_化学自习室（没有学不到的高中化学知识！）

盐桥原电池的特点简析

时间:2017-04-26 09:52 来源:未知作者:刘明点击:次所属专题：盐桥 双液电池

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1.原理认识

例1：关于如图所示装置的叙述中，正确的是

盐桥原电池的特点简析

A．铜是阳极，铜片上有气泡产生

B．铜片质量逐渐减少

C．铜离子在铜片表面被还原

D．电流从锌片经导线流向铜片

解析：这是原电池装置，其反应原理是Zn＋CuSO₄= ZnsO₄＋Cu。左池中Zn棒失去电子(通过导线流向Cu棒，是负极)成为Zn^2＋进入溶液中，使ZnsO₄溶液中Zn^2＋过多，带正电荷。右池中由导线流过来的Cu棒(正极)上富集电子，Cu^2＋获得电子沉积为Cu，溶液中Cu^2＋过少，SO₄^2－过多，溶液带负电荷。由于盐桥的存在，其中Cl^－向ZnsO₄溶液迁移，K^＋向CuSO₄溶液迁移，分别中和过剩的电荷，使溶液保持电中性，反应可以继续进行。

答案：C。

点拨：与同单池的原电池一样，活泼金属做负极，不活泼的金属做负极；为使溶液保持电中性，盐桥中离子的定向迁移构成了电流通路，盐桥既可沟通两方溶液，又能阻止反应物的直接接触。

2.设计感知

例2：控制适合的条件，将反应2Fe^3＋＋2I^－2Fe^2＋＋I₂设计成如图所示的原电池。下列判断不正确的是

盐桥原电池的特点简析

A. 反应开始时，乙中石墨电极上发生氧化反应

B. 反应开始时，甲中石墨电极上Fe^3＋被还原

C. 电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D. 电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl₂固定，乙中石墨电极为负极

解析：乙中I^－失去电子放电，故为氧化反应，a项正确；由总反应方程式知，Fe^3＋被还原成Fe^2＋，b项正确；当电流计为零时，即说明没有电子发生转移，可证明反应达平衡，C项正确。加入Fe^2＋，导致平衡逆向移动，则Fe^2＋失去电子生成Fe^3＋，而作为负极，D项错。

答案：D。

点拨：有盐桥的原电池的两个电极的材料可以不同，也可以相同，但环境绝对不同。一定要从总反应的原理出发，分析原电池的正负极。

3.知识迁移

例3：已知反应AsO₄^3－＋2I^－＋2H^＋AsO₃^3－＋I₂＋H₂O，现设计如下实验装置，进行下述操作：

盐桥原电池的特点简析

(I)向b杯内逐滴加入浓盐酸，发现微安表指针偏转；

(II)若改向b烧杯中滴加40%NaOH溶液，发现微安表指针与(I)实验的反向偏转。试回答下列问题：

(1)两次操作中指针为什么发生偏转？

(2)两次操作过程中指针偏转方向为什么相反？试用化学平衡移动原理解释之。

(3)(I)操作过程中C₁棒上发生的反应为；

(4)(II)操作过程中C₂棒发生的反应为。

解析：由于反应AsO₄^3－＋2I^－＋2H^＋AsO₃^3－＋I₂＋H₂O是可逆的，也是氧化还原反应。而且满足：①不同环境中的两电极(连接)；②电解质溶液(电极插入其中并与电极自发反应)；③形成闭合回路。构成原电池的三大要素。

当加酸时c(H^＋)增大，平衡向正向移动；C₁：2I^－－2e^-=I₂，这是负极；C₂：AsO₄^3－＋2H^＋＋2e^-=AsO₃^3－＋H₂O，这是正极。

当加碱时c(OH^－)增大，平衡向逆反应方向移动：C₁：I₂＋2e^-=2I^－，这是正极；C₂：AsO₃^3－＋ 2OH^－－2e^-=AsO₄^3－＋H₂O，这是负极。

答案：(1)两次操作中均能形成原电池，化学能转变成电能。

(2)(I)加酸c(H^＋)增大，平衡向正向移动，AsO₄^3－得电子，I^－失电子，所以C₁极是负极，C₂极是正极。(II)加碱c(OH^－)增大，平衡向逆反应方向移AsO₃^3－失电子，I₂得电子，此时，C₁极是正极，C₂极是负极。故化学平衡向不同方向移动，发生不同方向的反应，电子转移方向不同，即微安表指针偏转方向不同。