2022年高考化学二轮复习核心素养提升19 盐桥原电池的分析与判断 (含解析)

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。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。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。3.单池原电池和盐桥原电池的对比图1和图2两装置的比较相同点正负极、电极反应、总反应、反应现象负极：Zn－2e－=Zn2＋正极：Cu2＋＋2e－=Cu总反应：Zn＋Cu2＋=Cu＋Zn2＋不同点图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[题型专练]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（）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NOeq\o\al(－,3)向右池方向移动解析若“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NOeq\o\al(－,3)向负极方向（即左池）移动，D项错误。答案C2.（2018·山西联考）某学习小组的同学查阅相关资料知氧化性：Cr2Oeq\o\al(2－,7)>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－=Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋C.外电路的电流方向是从b到aD.电池工作时，盐桥中的SOeq\o\al(2－,4)移向乙烧杯解析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Cr2Oeq\o\al(2－,7)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，SOeq\o\al(2－,4)向负极移动，即移向甲烧杯。答案C3.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－2Fe2＋＋I2向左移动，I2被还原为I－，乙中石墨为正极，D不正确。答案D4.（原创题）已知反应AsOeq\o\al(3－,4)＋2I－＋2H＋AsOeq\o\al(3－,3)＋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：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。__________________________________________________________________________________________________________________________________________。（3）操作Ⅱ过程中，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，AsOeq\o\al(3－,4)得电子，I－失电子，所以C1极是负极，C2极是正极。（Ⅱ）加碱，c（