核心素养提升19 盐桥原电池的分析与判断.ppt
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@《创新设计》
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解析 若“右池中的银电极作负极”，Ag 失去电子被氧化为 Ag＋：Ag－e－===Ag＋，电极质 量减轻，不符合题干中的信息“两电极质量均增大”，A 项错误。该装置图很容易让考生 联想到盐桥电池，抓住“两电极质量均增大”判断，若左池 Ag 失去电子被氧化为 Ag＋， Ag＋再结合溶液中的 Cl－生成 AgCl：Ag－e－＋Cl－===AgCl，即左池的银失去电子作负极； 此时右池电解质溶液中的 Ag＋在银电极表面得到电子被还原为 Ag：Ag＋＋e－===Ag，即右 池的银电极为正极；两个电极反应式相加得到总反应：Ag＋＋Cl－===AgCl↓；综上所述， B 项错误，C 项正确。根据“阴阳相吸”可判断盐桥中的 NO3－向负极方向（即左池）移动， D 项错误。
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@《创新设计》
（3）操作Ⅱ过程中Байду номын сангаас盐桥中的K＋移向
烧杯溶液（填“A”或“B”）。
（4）Ⅰ操作过程中，C1棒上发生的反应为___________________________________。
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，平衡向正反应方向移动，AsO34－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 动，AsO33－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，即电流表指针偏转方向不同 （3）A （4）2I－－2e－===I2
答案 C
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@《创新设计》
2.（2018·山西联考）某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr2O27－>Fe3＋，设计了盐 桥式的原电池，如图。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－===Cr2O27－＋14H＋ C.外电路的电流方向是从 b 到 a D.电池工作时，盐桥中的 SO24－移向乙烧杯
2Fe2＋
答案 D
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@《创新设计》
4.（原创题）已知反应 AsO34－＋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：
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@《创新设计》
Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸 Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40% 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）两次操作过程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。 ______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。
@《创新设计》
素养说明：相对于常规原电池，盐桥原电池能减少副反应，提高电池的供电效率。 一些原电池装置考查题，常带有盐桥，正确理解盐桥作用，注意盐桥中的离子 移向是解题关键。
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@《创新设计》
1.盐桥的构成 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。
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@《创新设计》
解析 由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成 Fe2＋被还原，I－失去电子变成 I2 被氧化，所以 A、B 正确；电流表读数为零时，Fe3＋得电子速率等于 Fe2＋失电子速率，反
应达到平衡状态，C 正确；D 项，在甲中溶入 FeCl2 固体，平衡 2Fe3＋＋2I－ ＋I2 向左移动，I2 被还原为 I－，乙中石墨为正极，D 不正确。
2.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。
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3.单池原电池和盐桥原电池的对比
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@《创新设计》
@《创新设计》
图1和图2两装置的比较
正负极、电极反应、总反应、反应现象 负极：Zn－2e－===Zn2＋ 相同点 正极：Cu2＋＋2e－===Cu 总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ 图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置 中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升 不同点 高。图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与 Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，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
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@《创新设计》
解析 A 项，甲烧杯的溶液中发生氧化反应： Fe2＋－e－===Fe3＋ ；B 项，乙烧杯的溶液中 发生还原反应，应为 Cr2O27－得到电子生成 Cr3＋；C 项，a 极为负极，b 极为正极，外电路 中电流由 b 到 a；D 项，SO24－向负极移动，即移向甲烧杯。 答案 C
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@《创新设计》
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[题型专练]
@《创新设计》
1.（2018·河南高三复习诊断）一定条件下，实验室利用如图所示装置，通过测电压求 算Ksp（AgCl）。工作一段时间后，两电极质量均增大。下列说法正确的是（ ）
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A.右池中的银电极作负极 B.正极反应为Ag－e－===Ag＋ C.总反应为Ag＋＋Cl－===AgCl↓ D.盐桥中的NO向右池方向移动
3.控制适合的条件，将反应 2Fe3＋＋2I－ 断不正确的是（ ）
2Fe2＋＋I2 设计成如下图所示的原电池。下列判
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.电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态 D.电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极
@《创新设计》
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解析 若“右池中的银电极作负极”，Ag 失去电子被氧化为 Ag＋：Ag－e－===Ag＋，电极质 量减轻，不符合题干中的信息“两电极质量均增大”，A 项错误。该装置图很容易让考生 联想到盐桥电池，抓住“两电极质量均增大”判断，若左池 Ag 失去电子被氧化为 Ag＋， Ag＋再结合溶液中的 Cl－生成 AgCl：Ag－e－＋Cl－===AgCl，即左池的银失去电子作负极； 此时右池电解质溶液中的 Ag＋在银电极表面得到电子被还原为 Ag：Ag＋＋e－===Ag，即右 池的银电极为正极；两个电极反应式相加得到总反应：Ag＋＋Cl－===AgCl↓；综上所述， B 项错误，C 项正确。根据“阴阳相吸”可判断盐桥中的 NO3－向负极方向（即左池）移动， D 项错误。
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（3）操作Ⅱ过程中Байду номын сангаас盐桥中的K＋移向
烧杯溶液（填“A”或“B”）。
（4）Ⅰ操作过程中，C1棒上发生的反应为___________________________________。
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，平衡向正反应方向移动，AsO34－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 动，AsO33－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，即电流表指针偏转方向不同 （3）A （4）2I－－2e－===I2
答案 C
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2.（2018·山西联考）某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr2O27－>Fe3＋，设计了盐 桥式的原电池，如图。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－===Cr2O27－＋14H＋ C.外电路的电流方向是从 b 到 a D.电池工作时，盐桥中的 SO24－移向乙烧杯
2Fe2＋
答案 D
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4.（原创题）已知反应 AsO34－＋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：
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Ⅰ.向B烧杯中逐滴加入浓盐酸 Ⅱ.向B烧杯中逐滴加入40% 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）两次操作过程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。 ______________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。
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素养说明：相对于常规原电池，盐桥原电池能减少副反应，提高电池的供电效率。 一些原电池装置考查题，常带有盐桥，正确理解盐桥作用，注意盐桥中的离子 移向是解题关键。
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1.盐桥的构成 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。
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解析 由图示结合原电池原理分析可知，Fe3＋得电子变成 Fe2＋被还原，I－失去电子变成 I2 被氧化，所以 A、B 正确；电流表读数为零时，Fe3＋得电子速率等于 Fe2＋失电子速率，反
应达到平衡状态，C 正确；D 项，在甲中溶入 FeCl2 固体，平衡 2Fe3＋＋2I－ ＋I2 向左移动，I2 被还原为 I－，乙中石墨为正极，D 不正确。
2.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。
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3.单池原电池和盐桥原电池的对比
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图1和图2两装置的比较
正负极、电极反应、总反应、反应现象 负极：Zn－2e－===Zn2＋ 相同点 正极：Cu2＋＋2e－===Cu 总反应：Zn＋Cu2＋===Cu＋Zn2＋ 图1中Zn在CuSO4溶液中直接接触Cu2＋，会有一部分Zn与Cu2＋直接反应，该装置 中既有化学能和电能的转化，又有一部分化学能转化成了热能，装置的温度会升 不同点 高。图2中Zn和CuSO4溶液在两个池子中，Zn与Cu2＋不直接接触，不存在Zn与 Cu2＋直接反应的过程，所以仅是化学能转化成了电能，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
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解析 A 项，甲烧杯的溶液中发生氧化反应： Fe2＋－e－===Fe3＋ ；B 项，乙烧杯的溶液中 发生还原反应，应为 Cr2O27－得到电子生成 Cr3＋；C 项，a 极为负极，b 极为正极，外电路 中电流由 b 到 a；D 项，SO24－向负极移动，即移向甲烧杯。 答案 C
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[题型专练]
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1.（2018·河南高三复习诊断）一定条件下，实验室利用如图所示装置，通过测电压求 算Ksp（AgCl）。工作一段时间后，两电极质量均增大。下列说法正确的是（ ）
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A.右池中的银电极作负极 B.正极反应为Ag－e－===Ag＋ C.总反应为Ag＋＋Cl－===AgCl↓ D.盐桥中的NO向右池方向移动
3.控制适合的条件，将反应 2Fe3＋＋2I－ 断不正确的是（ ）
2Fe2＋＋I2 设计成如下图所示的原电池。下列判
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.电流表读数为零时，反应达到化学平衡状态 D.电流表读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极