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盐桥原电池的特点简析

来源:未知作者:刘明 点击:所属专题: 盐桥 双液电池
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

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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Zn2+进入溶液中,使ZnsO4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,SO42过多,溶液带负电荷。由于盐桥原电池的特点简析盐桥的存在,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2Fe3++2I盐桥原电池的特点简析2Fe2++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

盐桥原电池的特点简析 B. 反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原

盐桥原电池的特点简析 C. 电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态

盐桥原电池的特点简析 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,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AsO43+2I+2H盐桥原电池的特点简析AsO33+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AsO43+2I+2H盐桥原电池的特点简析AsO33+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:AsO43+2H +2e-=AsO33+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:AsO33+ 2OH-2e-=AsO43+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,AsO43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,即微安表指针偏转方向不同。

(3) 2I-2e-=I2

(4)AsO33+2OH-2e-=AsO43+H2O

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。

盐桥原电池的特点简析盐桥原电池的特点简析

(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

盐桥原电池的特点简析

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+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)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CuSO4溶液,一段时间后,下列有关杠杆的偏向判断正确的是(实验过程中,不考虑两球的浮力变化)

盐桥原电池的特点简析

A.杠杆为导体或绝缘体时,均为a端高b端低

 B.杠杆为导体或绝缘体时,均为a端低b端高

 C.当杠杆为导体时,a端低b端高;杠杆为绝缘体时,a端高b端低

D.当杠杆为导体时,a端高b端低;杠杆为绝缘体时,a端低b端高

答案:1. (1)A A (2)乙。2.D。3.C。


(责任编辑:化学自习室)
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