高考理综题中的盐桥电池问题分析

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摘要：盐桥是高中化学新课改教材中出现的新名词，盐桥的主要作用就是构建闭合的内电路，平衡电荷，使原电池不断产生持续、稳定的电流。因而有关盐桥的问题已成为新课标高考命题的热点，所以有必要对它进行分析。

关键词：高考；盐桥；问题分析

中图分类号：G632.474 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）21-0083-01

盐桥的存在，使分开放置的氧化性溶液与还原性溶液能够在两个半电池内发生反应。

1.（2009・福建理综，11）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.电流计读数为零时，反应达到化学平衡状态

D.电流计读数为零后，在甲中溶入FeCl2固体，乙中的石墨电极为负极

答案：D。解析：甲池电解液FeCl3具有氧化性，乙池电解液KI具有还原性，二者能发生氧化还原反应，这是正反应方向，随着反应的进行，反应物浓度逐渐减小，正反应速率逐渐减小；FeCl2、I2的浓度增加，逆反应的速率逐渐增加，当正、逆反应速率相等时，原电池反应达到平衡，甲、乙烧杯溶液中的电解质的浓度保持不变，电流计读数为零，故ABC正确。当向甲池加FeCl2固体时，生成物浓度增大，该原电池反应向逆反应方向进行，甲池中FeCl2发生氧化反应，甲中的石墨为负极，乙池中的I2发生还原反应，乙中的石墨为正极，D错。

2.已知反应AsO43-+2I-+2H+⇌AsO33-+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：（1）向B烧杯中逐滴加入浓盐酸；（2）向B烧杯中逐滴加入40%的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在操作过程（1）中C1棒上发生的反应为 。④在操作过程（2）中C2棒上发生的反应为。⑤在操作过程（2）中，盐桥中的K+移向 烧杯溶液（填“A”或“B”）。

答案：①两次操作通过改变反应的c（H+），都能使电池的反应发生，因而指针都会偏转。

②操作（1）中，由于盐酸浓度增加，使平衡右移，C1为负极，C2为正极，电流由C2流向C1；操作（2）中增加NaOH溶液，减少盐酸浓度，使平衡左移，C2为负极，C1为正极，电流由C1流向C2。

③（1）操作过程中C1棒上发生的反应为：2I--2e-=I2。

④（2）操作过程中C2棒上发生的反应为：AsO33--2e-+H2O=AsO43-+2H+。

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（）。

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：C。解析：本题将原电池的电极反应与物理学中的浮力、杠杆平衡等力学知识结合起来考核，是一道学科交叉题。当杠杆为导体时，外电路沟通，负极铁球因反应而溶解，质量减轻，正极铜球因反应析出铜，质量增加，A端低B端高。当杠杆为绝缘体时，电极反应因断路而停止，但因硫酸铜浓溶液的密度大于硫酸铁溶液，铜球受到的浮力大于铁球，A端高B端低。故C正确。