2020高考热点微专题---双液电池的纽带--盐桥
原电池中的盐桥的作用与反应本质 (3)
认识原电池中的“桥”一、盐桥的构成与原理：盐桥里的物质一般是强电解质而且不与两池中电解质反应，教材中常使用装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，离子可以在其中自由移动，这样溶液是不致流出来的。
用作盐桥的溶液需要满足以下条件：阴阳离子的迁移速度相近；盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定。
盐桥作用的基本原理是：由于盐桥中电解质的浓度很高,两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥,故两个新界面上产生的液接电位稳定。
又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等,故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等,从而使液接电位减至最小以至接近消除。
常用的盐桥溶液有：饱和氯化钾溶液、4.2mol/LKCl、0.1mol/LLiAc和0.1mol/LKNO3等。
二、盐桥的作用：盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用，又不使两边溶液混合。
盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢？Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，即正电荷增多，溶液带正电荷。
Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，即负电荷增多，溶液带负电荷。
当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。
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。
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。
可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子，沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路，保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用，保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡（一边失去电子，一边得到电子造成的）而阻碍氧化还原反应的进行。
2020高考热点微专题---电池的革命---桥到膜
电池的革命---从“盐桥”到“膜”“膜”又叫离子交换膜，在原电池和电解质中的应用已经十分广泛，根据膜的种类有选择地让所需要的离子留下或通过，从而达到人为的目的。
但是无论选择什么样的“膜”，原电池、电解池中离子向两极移动的方向不会改变。
1.膜的分类：①阳离子交换膜，简称“阳膜”，只允许阳离子和H＋通过；②阴离子交换膜，简称“阴膜”，只允许阴离子通过；③质子交换膜，只允许H＋通过。
2.膜的作用：（1）在原电池中应用离子交换膜，起到替代盐桥的作用，一方面能起到平衡电荷导电的作用，另一方面能防止电解质溶液中的离子与电极直接反应，提高电能效率。
（2）在电解池中使用选择性离子交换膜的主要目的是限制某些离子(或分子)的定向移动，避免电解质溶液中的离子或分子与电极产物反应，提高产品纯度或防止造成危险等。
概括为：将两极隔离，提高电池效率；选择性通过离子，限制离子迁移。
1.科学家设计出质子膜H2S燃料电池，实现了利用H2S废气资源回收能量并得到单质硫。
质子膜H2S燃料电池的结构示意图如图所示。
下列说法不正确的是（）A.电极a为电池的负极B.电极b上发生的电极反应为O2＋4H＋＋4e－===2H2OC.电路中每流过4 mol电子，在正极消耗44.8 L H2S（标准状况）D.每17 g H2S参与反应，有1 mol H＋经质子膜进入正极区2.液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点。
一种以液态肼（N2H4）为燃料的电池装置如图所示，该电池用空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质溶液。
下列关于该电池的叙述正确的是（）A.b电极发生氧化反应B.a电极的电极反应式：N2H4＋4OH－－4e－===N2↑＋4H2OC.放电时，电流从a电极经过负载流向b电极D.其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜3.在电解液不参与反应的情况下，采用电化学法还原CO2可制备ZnC2O4，原理如图所示。
下列说法正确的是（）A.电解结束后电解液Ⅱ中C（Zn2＋）增大B.电解液Ⅰ应为ZnSO4溶液C.Pt极反应式为2CO2＋2e－＝C2O2－4D.当通入44 g CO2时，溶液中转移1 mol电子4.用电解法可提纯含有某种含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示。
原电池中盐桥的作用
还原性比较：碘离子大于二价铁大于溴离子电池中电解质中的阴离子流向负极，阳离子流向正极。
盐桥里的物质一般是强电解质而且不与电解质反应。
课本中为氯化钾用课本中的模型，没有盐桥时，用铜、锌片和硫酸铜溶液组成原电池。
锌为负极，失电子产生锌离子使锌片周围溶液带正电，而铜离子在铜片（正极）上得电子析出，导致铜片附近硫酸根增多而带负电。
当反应进行到一定时间后，负极的正电荷增多而导致电子（负电荷）难以流出，正极负电荷增多也会导致电子流入困难。
从而电池电流减弱。
加了盐桥后（设为KCl），当发生上述情况时，带负电离子（Cl-)会流到锌片处，带正电离子(K+)流到铜片，中和两极上的电荷。
从而保持两边溶液电中性而保证电流的稳定。
化学原电池盐桥的作用是保持电中性的和沟通回路.保持电中性就是保证其连接的两个半电池中的电解质溶液呈中性(正负电荷相等).因为化学原电池进行反应时溶液中的离子得失电子,使得半电池溶液正电荷或负电荷偏多,盐桥的存在可为它们提供相应的电荷,从而在盐桥中产生电流,与外部反应结合,构成闭合回路保证原电池反应的进行.在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液的直接接触，减免和稳定液接电位（当组成或活度不同的两种电解质接触时，在溶液接界处由于正负离子扩散通过界面的离子迁移速度不同造成正负电荷分离而形成双电层，这样产生的电位差称为液体接界扩散电位，简称液接电位）,使液接电位减至最小以致接近消除.防止试液中的有害离子扩散到参比电极的内盐桥溶液中影响其电极电位。
附：盐桥的制备--------------------------------------------------------------------------------1、琼脂－饱和KCl盐桥：烧杯中加入3g琼脂和97ml蒸馏水，在水浴上加热至完全溶解。
然后加入30克KCl充分搅拌，KCl完全溶解后趁热用滴管或虹吸将此溶液加入已事先弯好的玻璃管中，静置待琼脂凝结后便可使用。
原电池中的盐桥的作用与反应本质
认识原电池中的“桥”一、盐桥的构成与原理：盐桥里的物质一般是强电解质而且不与两池中电解质反应，教材中常使用装有饱和KCl 琼脂溶胶的U形管，离子可以在其中自由移动，这样溶液是不致流出来的。
用作盐桥的溶液需要满足以下条件：阴阳离子的迁移速度相近；盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定。
盐桥作用的基本原理是：由于盐桥中电解质的浓度很高, 两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥, 故两个新界面上产生的液接电位稳定。
又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等, 故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等, 从而使液接电位减至最小以至接近消除。
常用的盐桥溶液有：饱和氯化钾溶液、4.2mol/LKCl、0.1mol/LLiAc和0.1mol/LKNO3等。
二、盐桥的作用：盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用，又不使两边溶液混合。
盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢？Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，即正电荷增多，溶液带正电荷。
Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，即负电荷增多，溶液带负电荷。
当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。
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。
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。
可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子，沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路，保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用，保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡（一边失去电子，一边得到电子造成的）而阻碍氧化还原反应的进行。
原电池中的盐桥的作用与反应本质(完整资料).doc
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用作盐桥的溶液需要满足以下条件：阴阳离子的迁移速度相近；盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定。
盐桥作用的基本原理是：由于盐桥中电解质的浓度很高, 两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥, 故两个新界面上产生的液接电位稳定。
又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等, 故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等, 从而使液接电位减至最小以至接近消除。
常用的盐桥溶液有：饱和氯化钾溶液、4.2mol/LKCl、0.1mol/LLiAc和0.1mol/LKNO3等。
二、盐桥的作用：盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用，又不使两边溶液混合。
盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢？Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，即正电荷增多，溶液带正电荷。
Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，即负电荷增多，溶液带负电荷。
当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。
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。
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。
可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子，沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路，保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用，保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡（一边失去电子，一边得到电子造成的）而阻碍氧化还原反应的进行。
2024届高考复习课件之离子隔膜在电化学中的应用
外电路电子转移数=通过隔膜的阴（阳）离子带的负（正）电荷数。
例1：工业上常用连二亚硫酸钠 (Na2S2O4)消除烟气中的NO，通过电 解可使Na2S2O4再生，装置如下图所 示。吸收塔内每吸收11.2L(标准状况) 的NO，通过离子交换膜的H+的物质 的量为_______mol。
方法1：阳极：2H2O - 4e－= O2↑+ 4H+
A. 充电时电极b是阴极 B. 放电时NaCl溶液的pH减小
√C. 放电时NaCl溶液的浓度增大 D. 每生成1molCl2，电极a质量理论上增加23g
放电总：
Na3Ti2(PO4)3 + Cl2= NaTi2(PO4)3+2Na+ + 2Cl－
隔膜不一定是离子选择性膜
非选择性隔膜 优点：1.离子通透性强，电阻小
双极膜结构及解离水示意图
2023
知识重构 链接高考 模型构建
二、链接高考
例1
√
（2023年广东卷）——双极膜
➫解析 阴阳
H+
OH+
NH3·H2O ～ 8e －～8H+ ～8OH －
1mol
8
8
阳极：4OH- - 4e- == O2↑+2H2O
二、链接高考
（2022年全国甲卷）——阴阳离子交换膜
（2023年广东卷）
隔膜不一定是离子选择性膜
例1：（2022广东）科学家基于Cl2易溶于CCl4的 ➫解析
性质，发展了一种无需离子交换膜的新型氯流电池， 可作储能设备(如图)。充电时电极a的反应为： NaTi2(PO4)3 + 2Na＋ + 2e－ = Na3Ti2(PO4)3。下 列说法正确的是
高考理综题中的盐桥电池问题分析
高考理综题中的盐桥电池问题分析作者：郭宏杰赵春燕来源：《教育教学论坛》2014年第21期摘要：盐桥是高中化学新课改教材中出现的新名词，盐桥的主要作用就是构建闭合的内电路，平衡电荷，使原电池不断产生持续、稳定的电流。
因而有关盐桥的问题已成为新课标高考命题的热点，所以有必要对它进行分析。
关键词：高考；盐桥；问题分析中图分类号：G632.474 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）21-0083-01盐桥的存在，使分开放置的氧化性溶液与还原性溶液能够在两个半电池内发生反应。
1.（2009·福建理综，11）控制适合的条件，将反应2Fe3++2I-⇌2Fe2++I2设计成如下图所示的原电池。
下列判断不正确的是（）。
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Fe3+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固体，乙中的石墨电极为负极答案：D。
解析：甲池电解液FeCl3具有氧化性，乙池电解液KI具有还原性，二者能发生氧化还原反应，这是正反应方向，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小；FeCl2、I2的浓度增加，逆反应的速率逐渐增加，当正、逆反应速率相等时，原电池反应达到平衡，甲、乙烧杯溶液中的电解质的浓度保持不变，电流计读数为零，故ABC正确。
当向甲池加FeCl2固体时，生成物浓度增大，该原电池反应向逆反应方向进行，甲池中FeCl2发生氧化反应，甲中的石墨为负极，乙池中的I2发生还原反应，乙中的石墨为正极，D错。
2.已知反应AsO43-+2I-+2H+⇌AsO33-+I2+H2O是可逆反应。
设计如图装置（C1、C2均为石墨电极），分别进行下述操作：（1）向B烧杯中逐滴加入浓盐酸；（2）向B烧杯中逐滴加入40%的NaOH溶液，结果发现电流表指针均发生偏转。
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。
原电池中的盐桥的作用与反应本质
认识原电池中的“桥”一、盐桥的构成与原理：盐桥里的物质一般是强电解质而且不与两池中电解质反应，教材中常使用装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，离子可以在其中自由移动，这样溶液是不致流出来的。
用作盐桥的溶液需要满足以下条件：阴阳离子的迁移速度相近；盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定。
盐桥作用的基本原理是：由于盐桥中电解质的浓度很高,两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥,故两个新界面上产生的液接电位稳定。
又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等,故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等,从而使液接电位减至最小以至接近消除。
常用的盐桥溶液有：饱和氯化钾溶液、4.2mol/LKCl、0.1mol/LLiAc和0.1mol/LKNO3等。
二、盐桥的作用：盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用，又不使两边溶液混合。
盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢？Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，即正电荷增多，溶液带正电荷。
Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，即负电荷增多，溶液带负电荷。
当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。
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。
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。
可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子，沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路，保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用，保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡（一边失去电子，一边得到电子造成的）而阻碍氧化还原反应的进行。
2021年高考电化学微专题复习《盐桥与离子交换膜》
2021年高考电化学微专题复习《盐桥与离子交换膜》一、盐桥在双液原电池中，用阴、阴离子迁移速率相近的盐制成胶状（通常用琼脂，保证阴、阳离子在其中能自由扩散），要求盐与双液电池中的电解质溶液不发生化学反应，通常可以是KCl、KNO3等，但在电解质溶液中存在还原性强的离子，一般KNO3就不能用(NO3—在有H+时的氧化性)。
2020年全国I卷化学第27(2)题：电池装置中，盐桥连接两电极电解质溶液。
盐桥中阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁移率(u∝)应尽可能地相近。
根据下表数据，盐+与Cl—或NO3—，Li+与HCO3—。
但Li+与HCO3—的电迁移率(u∝)小且可能反应生成Li2CO3，故不宜选用。
Ca2+与SO42—不仅电迁移率(u∝)差较大且CaSO4属微溶物质，故不宜选用。
“阴、阳离子不与溶液中的物质发生化学反应”，题给的电解质溶液含有Fe2+和Fe3+（它们的溶液均呈酸性），不能选用含HCO3—和NO3—的盐。
综合考虑，只能选用KCl。
二、离子交换膜具有离子选择性透过的聚合物薄膜。
在电化学和电渗领域有广泛的应用。
离子交换膜(有阳离子交换膜、阴离子交换膜、质子交换膜等)不仅可以在电解质溶液中作隔膜，防止某离子或气体通过，保证得到电解产物或提高产物纯度，而且可以包裹住电极防止电极与电解质溶液反应。
（1）在原电池中的应用水溶液锂电池能让Li+通过H2O和H+不能通过的特制聚合物薄膜紧密包裹的金属锂，外层紧密套上锂导电陶瓷（使得金属锂与水隔绝）作电池负极，与锂离子电池的传统正极材料及水溶液构成高能量密度、高能量利用率的电动汽车新型水锂电池。
【辨析】锂电池与锂离子电池是两种不同的电池，但都同属锂系电池。
锂电池是金属锂或锂合金作电池的负极，Li失去电子形成Li+，而将化学能转化为电能。
锂电池通常是一次电池，亦有二次电池，但因其循环寿命过低和充电易爆不安全而受到制约。
锂离子电池是将Li+嵌入材料（常用碳素材料）中作负极（富Li+电极），经过Li+的嵌入/脱嵌来存储与释放电能。
zn和cu的原电池装置 盐桥的作用
zn和cu的原电池装置盐桥的作用在化学电池中，盐桥是一种连接两个半电池的电导体，它的作用是维持电池中电荷的平衡。
具体而言，盐桥可以通过离子转移来维持电池中离子的平衡，使得电池正常运作。
在我们讨论盐桥的作用之前，让我们先了解一下化学电池和盐桥的基本概念。
化学电池是一种将化学能转化为电能的装置。
它由两个半电池组成，即一个发生氧化的半电池和一个发生还原的半电池。
氧化半反应产生电子和金属阳离子，而还原半反应消耗电子和氧化剂离子。
当两个半电池通过电解质溶液连接时，如用盐桥连接，电子流动通路将被连通。
电解质溶液中的离子扮演着至关重要的角色。
在一个半电池中，金属离子失去电子并在盐桥中形成阳离子，然后通过盐桥传递给另一个半电池，通过还原半反应获得电子，这样电子就在两个半电池之间流动了。
盐桥在化学电池中的主要作用有以下几个方面：1.维持溶液中的电中性：盐桥通过将阴离子和阳离子在溶液中传递，使得半电池中的正电荷和负电荷保持平衡。
否则，当离子参与反应时，会在半电池中形成电荷累积，阻碍反应的继续进行。
2.保持半电池的电位恒定：盐桥可以稳定半电池中的离子电位。
电解质溶液中的离子浓度变化可能会导致半电池的电位变化，而盐桥可以通过离子的迁移来补偿这种变化，以确保电位的稳定。
3.防止溶液浓度反应：在正常运作的化学电池中，溶液的离子浓度会随着反应的进行而变化。
盐桥通过将溶液中的离子传递给半电池来保持离子浓度的平衡，以避免溶液的浓度反应。
4.调节电流：盐桥中的离子迁移可以调节电流的流动。
通过调节盐桥中的离子浓度，可以控制电子在半电池之间的传输速率，从而调节整个电池的电流。
需要注意的是，盐桥在电池中的作用不同于外部电路中的导线。
盐桥通过离子迁移来连接两个半电池，以维持电池中的电荷平衡和离子浓度平衡。
而导线则负责在化学反应中产生的电子流动，连接电池与外部电路。
我们可以以锌铜电池为例来说明盐桥的作用。
在锌铜电池中，锌是氧化剂，铜是还原剂。
双液原电池的工作原理盐桥
双液原电池的工作原理盐桥-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除双液原电池的工作原理盐桥(总6页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除原理与装置关系回顾简析联系上述原电池的形成原理与装置，我们能否分析总结出原电池的工作原理与形成条件是什么？形成条件双液原电池的工作原理盐桥1．氧化还原反应(如活性不同的电极，形成电势差) 2．电解质(如溶液中，离子导电)3．闭合回路(持续稳定的电流)锌铜原电池的缺陷电池的极化作用原因主要是由于在铜极上很快就聚集了许多氢气泡，把铜极跟稀硫酸逐渐隔开，这样就增加了电池的内阻，使电流不能畅通。
这种作用称为极化作用。
由于是单液电池，因而不可能彻底将氧化反应与还原反应分开。
氢离子依然可以在锌片上得到电子从盐桥使用重新认识氧化还原反应(化学反应)盐桥的使用突破了氧化剂、还原剂只有直接接触、相互作用才能发生电子转移的思维定式能使氧化反应与还原反应在不同的区域之间进行得以实现。
为原电池持续、稳定地产生电流创造了必要的条件，也为原电池原理的实用性开发奠定了理论基础。
可逆原电池的电动势1．电极与电解质溶液界面间电势差的产生2．接触电势差电子逸出功(φe)不同，逸出电子的数量不同当两金属相间不再出现电子的净转移时，其间建立了双电层，该双电层的电势差就是接触电势差，用φ接触表示。
φ接触∝φe,1-φe,23．液体接界电势差两液相间形成的电势差即为液体接界电势差，以φ扩表示。
普通氧化还原反应与原电池反应的联系与区别【例1】理论上不能设计为原电池的化学反应是( )A．CH4(g)＋2O2(g)==CO2(g)＋2H2O(l) △H＜0B．HNO3(aq)＋NaOH(aq)==NaNO3(aq)＋H2O(l) △H＜0C．2H2(g)＋O2(g)==2H2O(l) △H＜0D．2FeCl3(aq)＋Fe(s)==3FeCl3(aq) △H＜0【例2】下列哪几个装置能形成原电池【例3】原电池的电极名称不仅与电极的性质有关，也与电解质溶液有关，下列说法中不正确的是( )A．有Al、Cu、稀H2SO4组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＝Al3＋B．Mg、Al、NaOH溶液组成原电池，其负极反应式为：Al－3e－＝Al3＋C．由Fe、Cu、FeCl3溶液组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2＋D．由Al、Cu、浓硝酸组成原电池，其负极反应式为：Cu－2e－＝Cu2＋【例4】一个电池反应的离子方程式是 Zn＋Cu2＋＝Zn2＋＋Cu，该反应的的原电池正确组合是( )【例5】根据下图，可判断出下列离子方程式中错误的是A．2Ag(s)＋ Cd2＋(aq)＝2Ag＋(aq) ＋ Cd(s)B．Co2＋(aq)＋ Cd(s)＝Co(s)＋Cd2＋(aq)C．2Ag＋(aq)＋Cd(s)＝2Ag(s)＋Cd2＋(aq)D．2Ag＋(aq)＋ Co(s)＝2Ag(s)＋Co2＋(aq)【例6】用铜片、银片、Cu (NO3)2溶液、AgNO3溶液、导线和盐桥(装有琼脂-KNO3的U型管)构成一个原电池。
原电池中的盐桥的作用与反应本质(严选内容)
认识原电池中的“桥”一、盐桥的构成与原理：盐桥里的物质一般是强电解质而且不与两池中电解质反应，教材中常使用装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管，离子可以在其中自由移动，这样溶液是不致流出来的。
用作盐桥的溶液需要满足以下条件：阴阳离子的迁移速度相近；盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定。
盐桥作用的基本原理是：由于盐桥中电解质的浓度很高, 两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥, 故两个新界面上产生的液接电位稳定。
又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等, 故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等, 从而使液接电位减至最小以至接近消除。
常用的盐桥溶液有：饱和氯化钾溶液、4.2mol/LKCl、0.1mol/LLiAc和0.1mol/LKNO3等。
二、盐桥的作用：盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用，又不使两边溶液混合。
盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢？Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO4溶液中Zn2+过多，即正电荷增多，溶液带正电荷。
Cu2+获得电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO42-过多，即负电荷增多，溶液带负电荷。
当溶液不能保持电中性，将阻止放电作用的继续进行。
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。
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。
可使由它连接的两溶液保持电中性，否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电，铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电。
盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移，使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。
导线的作用是传递电子，沟通外电路。
而盐桥的作用则是沟通内电路，保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用，保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡（一边失去电子，一边得到电子造成的）而阻碍氧化还原反应的进行。
离子隔膜在电化学中的应用-高考化学二轮专题复习课件
×H+，OH－ √Na+
阴极：2H2O＋2e－= H2↑＋2OH－ 阳极：2H2O - 4e－= O2↑+ 4H+
Cr2O72－+2H+=2CrO3+H2O
真题突破
例2：（2022全国甲卷）一种水性电解液Zn-MnO2离子
➫解析
选择双隔膜电池如图所示(KOH溶液中，Zn2+以Zn(OH)42－
存在)。电池放电时，下列叙述错误的是
阴离子膜
阳离子膜
三室电解液溶质成分不变 避免H+与OH－直接反应
真题突破
例3：（2020全国新课标Ⅰ卷）科学家近年发明了一种新型 Zn−CO2水介质电池。电池示意图如图，电极为金属锌和选择性 催化材料，放电时，温室气体CO2被转化为储氢物质甲酸等，为 解决环境和能源问题提供了一种新途径。
➫解析
负
放电
基础知识
2.双液电池-盐桥 对盐桥的深入认识 （1）盐桥中琼胶的作用：控制离子流速，防止过早失效。 （2）用饱和氯化钾的原因：K+和Cl－迁移速率接近，且不发生化学反应。 （3）盐桥使用一段时间需要更换，恢复的方式是放入饱和氯化钾溶液中。
基础知识
2.双液电池-盐桥
例：（2020全国）验证不同化合价铁的氧化还 原能力，利用下列电池装置进行实验。电池装置 中，盐桥连接两电极电解质溶液。盐桥中阴、阳 离子不与溶液中的物质发生化学反应，并且电迁 移率(u∞)应尽可能地相近。根据下表数据，盐桥 中应选择_____K__C_l____作为电解质。
双极膜结构及解离水示意图
基础知识
4.双极膜 例：SO2的脱除与H2O2的制备反应自发协同转化装置如下图所示(在电场作用下， 双极膜中间层的H2O解离为H+和OH－，并向两极迁移)。分析电极反应及H+和OH－ 的移动方向。
原电池中的盐桥的作用与反应本质
认识原电池中的“桥”一、盐桥的构成与原理：盐桥里的物质一般是强电解质而且不与两池中电解质反应,教材中常使用装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管,离子可以在其中自由移动,这样溶液是不致流出来的;用作盐桥的溶液需要满足以下条件：阴阳离子的迁移速度相近；盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定;盐桥作用的基本原理是：由于盐桥中电解质的浓度很高, 两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥, 故两个新界面上产生的液接电位稳定;又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多相等, 故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等, 从而使液接电位减至最小以至接近消除;常用的盐桥溶液有：饱和氯化钾溶液、LKCl、LLiAc和LKNO3等;二、盐桥的作用：盐桥起到了使整个装置构成通路、保持电中性的作用,又不使两边溶液混合;盐桥是怎样构成原电池中的电池通路的呢Zn棒失去电子成为Zn2+进入溶液中,使ZnSO4溶液中Zn2+过多,即正电荷增多,溶液带正电荷;Cu2+获得电子沉积为Cu,溶液中Cu2+过少,SO42-过多,即负电荷增多,溶液带负电荷;当溶液不能保持电中性,将阻止放电作用的继续进行;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;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;可使由它连接的两溶液保持电中性,否则锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电;盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行;导线的作用是传递电子,沟通外电路;而盐桥的作用则是沟通内电路,保持电中性就是化学原电池的盐桥起到电荷“桥梁”的作用,保持两边的电荷平衡以防止两边因为电荷不平衡一边失去电子,一边得到电子造成的而阻碍氧化还原反应的进行;三、盐桥反应现象：1、检流计指针偏转或小灯泡发光,说明有电流通过;从检流计指针偏转的方向可以知道电流的方向是Cu极→Zn极;根据电流是从正极流向负极,因此,Zn极为负极,Cu极为正极;而电子流动的方向却相反,从Zn极→Cu极;电子流出的一极为负极,发生氧化反应；电子流入的一极为原电池的正极,发生还原反应;一般说来,由两种金属所构成的原电池中,较活泼的金属是负极,较不活泼的金属是正极;其原理正是置换反应,负极金属逐渐溶解为离子进入溶液;反应一段时间后,称重表明,Zn棒减轻,Cu棒增重;Zn - 2e = Zn2+负极Cu2+ + 2e = Cu正极原电池发生原理是要两极存在电位差,锌铜原电池实际发生的电池反应是锌与铜离子的反应,铜片只起到导电作用,并不参与反应;2、取出盐桥,检流计指针归零,重新放入盐桥,指针又发生偏转,说明盐桥起到了使整个装置构成通路的作用;盐桥是装有饱和KCl琼脂溶胶的U形管,溶液不致流出来,但离子则可以在其中自由移动;四、问题讨论与疑问：1.能用金属来代替盐桥吗答：不可以,在电路接通的情况下,这个盐桥只是整个回路的一部分,随时要保持电中性,琼脂作为盐桥因其中含有两种离子,可以与溶液中的离子交换,从而达到传导电流的目的,而且琼脂本身可以容纳离子在其中运动,液接电势小；若用金属作盐桥已经不能叫做盐桥了电子流向一极后不能直接从另一极得到补充,必然趋势就是向另一极释放金属阳离子或者溶液中的金属阳离子在电子流出的那一极得电子析出金属,这个过程会产生一个与电池电势相反的电势应该算液接电势的一部分,从而降低了整个电池的电势;所以,光有自由电子是不够的,应该有一个离子的通道即“盐桥”2. 原电池电解液在两烧杯中,两烧杯间有盐桥,是不是琼脂中的钾离子会进入溶液那么两烧杯中的阴阳离子能通过盐桥吗答：双液电池使用盐桥目的就是为了消除液接电势,一般盐桥中充满着琼脂;琼脂作为盐桥因其中含有阴阳两种离子,盐桥中的阴离子和阳离子通过定向移动进入到阴极池和阳极池从而达到传导电流使双液电池形成闭合回路的目的,所以盐桥用一段时间就会失效了,要重新浸到饱和食盐水或是KCl溶液里;两烧杯中的离子会通过盐桥的但不会太多,因这时两池中的浓度差相对太小的缘故此说法有待商榷,欢迎专家指导,谢谢;3. 在有盐桥的铜锌原电池中,电解质溶液的选择为什么要与电极材料的阳离子相同如Zn极对应的是硫酸锌,能不能是氯化锌或者氯化钠锌在负极失去电子,变成离子进入溶液,电子沿外导线流到正极铜上面,硫酸铜溶液中的铜离子在正极上得到电子变成铜单质析出;硫酸铜溶液中的阴离子通过盐桥移动到硫酸锌溶液中,而形成回路;4. 在有盐桥的铜锌原电池中,电解质溶液的选择为什么要与电极材料的阳离子相同如Zn极对应的是硫酸锌,能不能是氯化锌或者氯化钠答：可以的,如果该溶液中溶质的阳离子对应的金属单质比电极强的话没有问题;反正这边发生的反应只是Zn的溶解而已;但是如果比电极弱的话,例如硫酸铜,锌就会置换出铜,在表面形成原电池,减少供电量;使用盐桥就是为了避免这种情况,至于电解液要跟电极相同那是一个做题的技巧,具体问题具体分析就好了;5. 锌与硫酸锌溶液会反应请参阅“电极电势”及“双电层理论” 双电层理论德国化学家能斯特H．W．Nernst提出了双电层理论electron double layer theory解释电极电势的产生的原因;双电层理论 :胶核的静电作用把溶液中的反离子吸附到其周围;受胶核电位离子的静电引力和反离子热运动的扩散作用、溶液对反离子的水化作用,反离子的浓度随与固体表面距离增加浓度逐渐减少,分布符合Boltzmann分布;德国科学家W. Nernst对电极电势产生机理作了较好的解释;他认为：当把金属插入其盐溶液中时,金属表面上的正离子受到极性水分子的作用,有变成溶剂化离子进入溶液而将电子留在金属表面的倾向;金属越活泼、溶液中正离子浓度越小,上述倾向就越大;与此同时,溶液中的金属离子也有从溶液中沉积到金属表面的倾向,溶液中的金属离子浓度越大、金属越不活泼,这种倾向就越大;当溶解与沉积这两个相反过程的速率相等时,即达到动态平衡：当金属溶解倾向大于金属离子沉积倾向时,则金属表面带负电层,靠近金属表面附近处的溶液带正电层,这样便构成“双电层”;相反,若沉积倾向大于溶解倾向,则在金属表面上形成正电荷层,金属附近的溶液带一层负电荷;由于在溶解与沉积达到平衡时,形成了双电层,从而产生了电势差,这种电势差叫电极的平衡电极电势,也叫可逆电极电势;金属的活泼性不同,其电极电势也不同,因此,可以用电极电势来衡量金属失电子的能力;;电极电势以符号E Mn+/ M表示, 单位为V伏;如锌的电极电势以EZn2+/ Zn 表示, 铜的电极电势以ECu2+/Cu 表示;实验中,因为Cu/Cu+的标准电极电势为+,而锌与锌离子的标准电极电势为,所以铜作正极,锌作负极;这就构成了原电池;1、阴极上是阳离子放电：依照的是金属活动顺序表..排在越前的金属离子越难放电Ag＋＞Hg2+＞Cu2＋＞H＋＞Pb2+＞Sn2＋＞Fe2+＞Zn2+＞Al3＋＞Mg2+＞Na＋离子氧化性越强越先放电2、阳极上是阴离子放电：S2－＞I－＞Br－＞Cl－＞OH－＞SO42－＞NO3－＞F－阴离子还原性越强越先放电的含铜量约为80%-83%、含锡量约为16%-17%,另外还有少量的铅和铁,可能是原料中含的杂质;作为的主要成分铜,是一种不活泼的金属,在日常条件下一般不容易发生锈蚀,这是不锈的原因之一;在古代中,它发生锈蚀的途径一般说来有这样几条：在潮湿的条件下,有空气或氧气存在时,发生锈蚀,生成铜盐；在潮湿的条件下与贵重金属如金、银等接触,产生；与硫或含有硫的物质接触,生成铜的等; 再来看看所处的外部环境：该剑1965年冬出土于湖陵望山一号楚墓内棺中,位于墓主人的左侧,出土时插在髹漆的木质内;这座深埋在数米的地下,一椁两棺,层层相套,椁室四周用一种质地细密的白色、界称之为的填塞,其下部采用的还是经过人工淘洗过的,致密性更好;加上墓坑上部经过的填土等原因,使该墓的几乎成了一个密闭的空间,这么多的密封层基本上隔绝了与外界之间的空气交换;现代科学告诉我们：在完全隔绝氧气的条件下,即使在中性或微酸性的水中,钢铁都不会生锈的;这是越王不锈的原因之二; 望山一号楚墓处在现代荆州附近的上,较高,该墓的曾经长期被浸泡,不大,基本上为中性,这从该墓出土的大量精美的漆木器保存情况较好而得到证实;浸泡后,墓室内空气的含量更少;这是越王不锈的原因之三; 此外,还有三点证据可以证明,越王的不锈之谜完全是它所处的环境条件所致; 第一,越王勾践剑出土时不是绝对的没有生锈,只是其锈蚀的程度十分轻微,人们难以看出;该剑出土后一直放在囊盒中妥善保管,但是,出土至今还不足40年,该剑的表面已经不如出土时明亮,说明在目前这样好的保管条件下,锈蚀的进程也是难以绝对阻止的; 第二,与越王勾践剑同时出土的还有三件,这三件都放在该墓棺外的椁室内,相对说来它们所处环境的密封程度不如越王勾践剑,但是它们的锈蚀程度也较轻微,甚至与越王勾践剑完全相同; 例如,出土于该墓头箱考古术语,指墓主人头部所对的椁室、编号为的青铜剑,无花纹,出土时“刃薄而锋利,保持着耀目的光泽”考古发掘报告语；出土于该墓边箱考古术语,指墓主人身旁所对的椁室、编号为B127的青铜剑,形制与越王勾践剑相近,“整个剑身的两侧均满饰黑色的菱形花纹,非常优美;保存也很完好,刃薄而锋利,可与越王勾践剑媲美;”考古发掘报告语收藏于内、被称为“铜斧之王”的大铜斧,出土于湖北铜绿山古代开采的矿井内,表面布满了与刃部垂直的划痕,是一件古代劳动人民实用的采具;由于出土于古代矿井淤泥中,出土时表面仍然泛有青铜的光泽,锈蚀程度也较轻微; 第三,与越王勾践剑时代相近、也相近的,1983年出土于楚墓,由于该墓的保存情况不好,等大都已经腐烂,出土时不仅矛柄几乎全部腐烂,其青铜表面也都布满了绿色的锈层;说,他曾亲手保护处理过这件珍贵文物,其锈蚀情况与同时期的其它出土基本相同; 以上所述均已说明,越王勾践剑的不锈之谜完全是它所处的环境条件所致,而不是其它; 勾践剑表面上的,其实是墓室中尸体、丝绸衣物、食物等腐烂后产生的;。
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双液电池的纽带---盐桥
1.盐桥的组成：盐桥中一般装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。
2.电池的表示方法：（-）还原态|氧化态‖还原态|氧化态（+）
如：（-）Zn(s)|ZnSO4(aq)‖CuSO4(aq)|Cu(s)（+）
3.盐桥的本质：在电路接通的情况下，盐桥就是整个回路的一部分，随时要保持电中性，琼胶作为盐桥因其中含有两种离子，可以与溶液中的离子交换，从而达到传导电流的目的。
盐桥含饱和KCl溶液时，K＋移向正极，Cl－移向负极。
4.盐桥的作用：①连接内电路，形成闭合回路；②平衡电荷，使原电池不断产生电流。
5.盐桥的优点：氧化剂和还原剂分别在两个池子中，不直接接触，不存在直接反应的过程，可以最大限度地将化学能转化成了电能，减少了能量损耗，电流稳定，且持续时间长。
关键点：盐桥原电池中，还原剂在负极区，而氧化剂在正极区。
1.有关下图所示原电池的叙述不正确的是（）
A.电子沿导线由Cu片流向Ag片
B.正极的电极反应式是Ag＋＋e－===Ag
C.Cu片上发生氧化反应，Ag片上发生还原反应
D.反应时盐桥中的阳离子移向Cu（NO3）2溶液
2.如图是某同学设计的原电池装置，下列叙述中正确的是（）
A.电极Ⅰ上发生还原反应，作原电池的负极
B.电极Ⅱ的电极反应式为Cu2＋＋2e－===Cu
C.该原电池的总反应为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋
D.盐桥中装有含氯化钾的琼脂，其作用是传递电子
3.控制适合的条件，将反应2Fe3＋＋2I－2Fe2＋＋I2设计成如图所示的原电池。
下列判断不正确的是（）
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Fe3＋被还原
C.检流计读数为零时，反应达到化学平衡状态
D.检流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的
石墨电极为负极
4.下图Ⅰ、Ⅱ分别是甲、乙两组同学将反应“AsO3－4＋2I－＋2H＋AsO3－3＋I2＋H2O”设计成的原电池装置，其中C1、C2均为碳棒。
甲组向图Ⅰ烧杯中逐滴加入适量浓盐酸；乙组向图ⅡB烧杯中逐滴加入适量40%NaOH溶液。
下列叙述中正确的是（）
A.甲组操作时，检流计（G）指针发生偏转
B.甲组操作时，溶液颜色变浅
C.乙组操作时，C2作正极
D.乙组操作时，C1上发生的电极反应为I2＋2e－===2I－
5.某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr2O2－7＞Fe3＋，设计了盐桥式的原电池，如图所示。
盐桥中装有琼脂与饱和K2SO4溶液。
下列叙述中正确的是()
A.甲烧杯的溶液中发生还原反应
B.乙烧杯中发生的电极反应为2Cr3＋＋7H2O－6e－===Cr2O2－7＋14H＋
C.外电路的电流方向为从b到a
D.电池工作时，盐桥中的SO2－4移向乙烧杯。