盐桥原电池的特点简析

盐桥原电池的特点简析

1.原理认识

例1：关于如图所示装置的叙述中，正确的是

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+CuSO

4= ZnSO

4

+Cu。左池中Zn

棒失去电子(通过导线流向Cu棒，是负极)成为Zn2+进入溶液中，使ZnSO

4

溶液中

Zn2+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，Cu2+获得

电子沉积为Cu，溶液中Cu2+过少，SO

4

2-过多，溶液带负电荷。由于盐桥的存在，

其中Cl-向ZnSO

4溶液迁移，K+向CuSO

4

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2Fe3++2I-2Fe2++I

2

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. 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FeCl

2

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，Fe3＋被还原成Fe2＋，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Fe2＋，导致平衡逆向移动，则Fe2＋失去电子生成Fe3＋，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AsO

43-+2I-+2H+AsO

3

3-+I

2

+H

2

O，现设计如下实验装置，进行

下述操作：

(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C

1

棒上发生的反应为；

(4)(II)操作过程中C

2

棒发生的反应为。

解析：由于反应AsO

43-+2I-+2H+AsO

3

3-+I

2

+H

2

O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：AsO43-+2H+

+2e-=AsO

33-+H

2

O，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；

C 2：AsO

3

3-+ 2OH- -2e-=AsO

4

3-+H

2

O，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，AsO43-得电子，I-失电子，所以C1极是负极， C

2

极是正极。(II)加碱，c(OH-)增大，平衡向逆反应方向移AsO33-失

电子，I

2得电子，此时，C

1

极是正极，C

2

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。

(3) 2I-2e-=I

2

(4)AsO

33-+2OH- -2e-=AsO

4

3-+H

2

O

点拨：G中指针往相反方向旋转，暗示电路中电子流向相反，说明总反应的平衡移动方向相反。

练习：

1.下面甲、乙两装置都是铜-锌原电池。

(1)甲、乙两装置中，正负极上的电极反应，反应现象。

A．相同 B．不同

(2)其中，装置能更彻底的将反应所释放的能量转化为电能。

2.某原电池构造如右图所示。下列有关叙述正确的是

A．在外电路中，电子由银电极流向铜电极

B．取出盐桥后，电流计的指针仍发生偏转

C．外电路中每通过0.1 mol电子，铜的质量理论上减小6.4 g

D．原电池的总反应式为Cu+2AgNO

3＝2Ag+Cu(NO

3

)

2

3. 如图所示，杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球，调节杠杆并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入浓CuSO

4

溶液，