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  [组图]原电池与盐桥         ★★★ 【字体:
原电池与盐桥
作者:佚名    文章来源:本站原创    点击数:3478    更新时间:2014-7-31    

  1.盐桥的组成和作用

  (1)盐桥中装有饱和的KCl、KNO3等溶液和琼胶制成的胶冻。

  (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。

  2.单池原电池和盐桥原电池的对比

  

  图1和图2两装置的相同点: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。

  深度思考

  1.能用金属代替盐桥吗?

  答案 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,而且琼胶本身可以容纳离子在其中运动;若用金属代替盐桥,电子流向一极后不能直接从另一极得到补充,必然结果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,从而降低了整个电池的电势。所以,只有自由电子是不够的,应该有一个离子的通道即“盐桥”。

  2.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,能不能是氯化铜或者氯化钠?

  答案 可以,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。因为负极区发生的反应只是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只是一个做题的技巧,具体问题具体分析就行。

  题组一 根据装置明确原理

  1.根据右图,下列判断中正确的是 (  )

  A.烧杯a中的溶液pH降低

  B.烧杯b中发生氧化反应

  C.烧杯a中发生的反应为2H++2e- ===H2

  D.烧杯b中发生的反应为2Cl--2e-===Cl2

  答案 B

  解析 由题给原电池装置可知,电子经过导线,由Zn电极流向Fe电极,则O2在Fe电极发生还原反应:O2+2H2O+4e-===4OH-,烧杯a中c(OH-)增大,溶液的pH升高。烧杯b中,Zn发生氧化反应:Zn-2e-===Zn2+

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