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1、鹽橋原電池的特點簡析1.原理認識例1:關于如圖所示裝置的敘述中,正確的是A.銅是陽極,銅片上有氣泡產生????B.銅片質量逐漸減少C.銅離子在銅片表面被還原???????D.電流從鋅片經(jīng)導線流向銅片???解析:這是原電池裝置,其反應原理是Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。左池中Zn棒失去電子(通過導線流向Cu棒,是負極)成為Zn2+進入溶液中,使ZnSO4溶液中Zn2+過多,帶正電荷。右池中由導線流過來的Cu棒(正極)上富集電子,Cu2+獲得電子沉積為Cu,溶液中Cu2+過少,SO42-過多,溶液帶負電荷。由于鹽橋的存在,其中Cl-向ZnSO
2、4溶液遷移,K+向CuSO4溶液遷移,分別中和過剩的電荷,使溶液保持電中性,反應可以繼續(xù)進行。???答案:C。點撥:與同單池的原電池一樣,活潑金屬做負極,不活潑的金屬做負極;為使溶液保持電中性,鹽橋中離子的定向遷移構成了電流通路,鹽橋既可溝通兩方溶液,又能阻止反應物的直接接觸。2.設計感知例2:控制適合的條件,將反應2Fe3++2I-2Fe2++I2設計成如圖所示的原電池。下列判斷不正確的是?????A.反應開始時,乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應???B.反應開始時,甲中石墨電極上Fe3+被還原???C.電流計讀數(shù)為零時,反應達到化學平衡狀態(tài)???
3、D.電流計讀數(shù)為零后,在甲中溶入FeCl2固定,乙中石墨電極為負極?解析:乙中I-失去電子放電,故為氧化反應,A項正確;由總反應方程式知,F(xiàn)e3+被還原成Fe2+,B項正確;當電流計為零時,即說明沒有電子發(fā)生轉移,可證明反應達平衡,C項正確。加入Fe2+,導致平衡逆向移動,則Fe2+失去電子生成Fe3+,而作為負極,D項錯。答案:D。?點撥:有鹽橋的原電池的兩個電極的材料可以不同,也可以相同,但環(huán)境絕對不同。一定要從總反應的原理出發(fā),分析原電池的正負極。3.知識遷移?例3:已知反應AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O,現(xiàn)設計如
4、下實驗裝置,進行下述操作:(I)向B杯內逐滴加入濃鹽酸,發(fā)現(xiàn)微安表指針偏轉;???????(II)若改向B燒杯中滴加40%NaOH溶液,發(fā)現(xiàn)微安表指針與(I)實驗的反向偏轉。????????試回答下列問題:(1)兩次操作中指針為什么發(fā)生偏轉?(2)兩次操作過程中指針偏轉方向為什么相反?試用化學平衡移動原理解釋之。(3)(I)操作過程中C1棒上發(fā)生的反應為????????????????????????;(4)(II)操作過程中C2棒發(fā)生的反應為?????????????????????????。????解析:由于反應AsO43-+2I-+2H+
5、AsO33-+I2+H2O是可逆的,也是氧化還原反應。而且滿足:①不同環(huán)境中的兩電極(連接);②電解質溶液(電極插入其中并與電極自發(fā)反應);③形成閉合回路。構成原電池的三大要素。?當加酸時,c(H+)增大,平衡向正向移動;C1:2I--2e-=I2,這是負極;C2:AsO43-+2H++2e-=AsO33-+H2O,這是正極。?當加堿時,c(OH-)增大,平衡向逆反應方向移動:C1:I2+2e-=2I-,這是正極;C2:AsO33-+2OH--2e-=AsO43-+H2O,這是負極。?????答案:(1)兩次操作中均能形成原電池,化學能轉變成電
6、能。????(2)(I)加酸,c(H+)增大,平衡向正向移動,AsO43-得電子,I-失電子,所以C1極是負極,C2極是正極。(II)加堿,c(OH-)增大,平衡向逆反應方向移AsO33-失電子,I2得電子,此時,C1極是正極,C2極是負極。故化學平衡向不同方向移動,發(fā)生不同方向的反應,電子轉移方向不同,即微安表指針偏轉方向不同。???????(3)2I-2e-=I2???????(4)AsO33-+2OH--2e-=AsO43-+H2O?點撥:G中指針往相反方向旋轉,暗示電路中電子流向相反,說明總反應的平衡移動方向相反。?練習:?1.下面甲、
7、乙兩裝置都是銅-鋅原電池。??(1)甲、乙兩裝置中,正負極上的電極反應???????,反應現(xiàn)象??????。??A.相同??B.不同?(2)其中,?????裝置能更徹底的將反應所釋放的能量轉化為電能。?2.某原電池構造如右圖所示。下列有關敘述正確的是?A.在外電路中,電子由銀電極流向銅電極B.取出鹽橋后,電流計的指針仍發(fā)生偏轉C.外電路中每通過0.1mol電子,銅的質量理論上減小6.4gD.原電池的總反應式為Cu+2AgNO3=2Ag+Cu(NO3)2?3.如圖所示,杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質量相等的空心銅球和空心鐵球,調節(jié)杠桿并使其在水
8、中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液,一段時間后,下列有關杠桿的偏向判斷正確的是(實驗過程中,不考慮兩球的浮力變化)? A.杠桿為導體或