高考理綜題中的鹽橋電池問題分析

郭宏杰，趙春燕

（1.山西省侯馬一中，山西 侯馬 043002；2.山西省侯馬職業(yè)中專學(xué)校，山西 侯馬 043002）

高考理綜題中的鹽橋電池問題分析

郭宏杰1，趙春燕2

（1.山西省侯馬一中，山西 侯馬 043002；2.山西省侯馬職業(yè)中專學(xué)校，山西 侯馬 043002）

鹽橋是高中化學(xué)新課改教材中出現(xiàn)的新名詞，鹽橋的主要作用就是構(gòu)建閉合的內(nèi)電路，平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。因而有關(guān)鹽橋的問題已成為新課標(biāo)高考命題的熱點(diǎn)，所以有必要對它進(jìn)行分析。

高考；鹽橋；問題分析

鹽橋的存在，使分開放置的氧化性溶液與還原性溶液能夠在兩個(gè)半電池內(nèi)發(fā)生反應(yīng)。

1.（2009·福建理綜，11）控制適合的條件，將反應(yīng)2Fe3++2I-?2Fe2++I2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池。下列判斷不正確的是（ ）。

A.反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)

B.反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上Fe3+被還原

C.電流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)

D.電流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中溶入FeCl2固體，乙中的石墨電極為負(fù)極

答案：D。解析：甲池電解液FeCl3具有氧化性，乙池電解液KI具有還原性，二者能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，這是正反應(yīng)方向，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度逐漸減小，正反應(yīng)速率逐漸減小；FeCl2、I2的濃度增加，逆反應(yīng)的速率逐漸增加，當(dāng)正、逆反應(yīng)速率相等時(shí)，原電池反應(yīng)達(dá)到平衡，甲、乙燒杯溶液中的電解質(zhì)的濃度保持不變，電流計(jì)讀數(shù)為零，故ABC正確。當(dāng)向甲池加FeCl2固體時(shí)，生成物濃度增大，該原電池反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行，甲池中FeCl2發(fā)生氧化反應(yīng)，甲中的石墨為負(fù)極，乙池中的I2發(fā)生還原反應(yīng)，乙中的石墨為正極，D錯(cuò)。

2.已知反應(yīng)AsO43-+2I-+2H+?AsO33-+I2+H2O是可逆反應(yīng)。設(shè)計(jì)如圖裝置（C1、C2均為石墨電極），分別進(jìn)行下述操作：（1）向B燒杯中逐滴加入濃鹽酸；（2）向B燒杯中逐滴 加 入 40%的NaOH溶液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電流表指針均發(fā)生偏轉(zhuǎn)。試回答下列問題：

①兩次操作中指針為什么發(fā)生偏轉(zhuǎn)？②兩次操作過程中指針偏轉(zhuǎn)方向?yàn)槭裁聪喾矗吭囉没瘜W(xué)平衡移動(dòng)原理解釋之。③在操作過程（1）中C1棒上發(fā)生的反應(yīng)為_________。④在操作過程（2）中C2棒上發(fā)生的反應(yīng)為______。⑤在操作過程（2）中，鹽橋中的K+移向_______燒杯溶液（填“A”或“B”）。

答案：①兩次操作通過改變反應(yīng)的c（H+），都能使電池的反應(yīng)發(fā)生，因而指針都會(huì)偏轉(zhuǎn)。

②操作（1）中，由于鹽酸濃度增加，使平衡右移，C1為負(fù)極，C2為正極，電流由C2流向C1；操作（2）中增加NaOH溶液，減少鹽酸濃度，使平衡左移，C2為負(fù)極，C1為正極，電流由C1流向C2。

③（1）操作過程中C1棒上發(fā)生的反應(yīng)為：2I--2e-=I2。

④（2） 操作過程中 C2棒上發(fā)生的反應(yīng)為：A-sO33--2e-+H2O=AsO43-+2H+。

3.如圖所示，杠桿AB兩端分別掛有體積相同、質(zhì)量相等的空心銅球和空心鐵球，調(diào)節(jié)杠桿并使其在水中保持平衡，然后小心地向水槽中滴入濃CuSO4溶液，一段時(shí)間后，下列有關(guān)杠桿的偏向判斷正確的是（ ）。

A.杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端高B端低。

B.杠桿為導(dǎo)體或絕緣體時(shí)，均為A端低B端高。

C.當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端低B端高；杠桿為絕緣體時(shí)，A端高B端低。

D.當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，A端高B端低；杠桿為絕緣體時(shí)，A端低B端高。

答案：C。解析：本題將原電池的電極反應(yīng)與物理學(xué)中的浮力、杠桿平衡等力學(xué)知識(shí)結(jié)合起來考核，是一道學(xué)科交叉題。當(dāng)杠桿為導(dǎo)體時(shí)，外電路溝通，負(fù)極鐵球因反應(yīng)而溶解，質(zhì)量減輕，正極銅球因反應(yīng)析出銅，質(zhì)量增加，A端低B端高。當(dāng)杠桿為絕緣體時(shí)，電極反應(yīng)因斷路而停止，但因硫酸銅濃溶液的密度大于硫酸鐵溶液，銅球受到的浮力大于鐵球，A端高B端低。故C正確。

G632.474

A

1674-9324（2014）21-0083-01