1、 化学反应原理疑难问题化学反应原理疑难问题解答解答 问题：关于盐桥问题：关于盐桥 第章第节为原电池中提到了双液电池的盐桥问题。关于盐桥的结构和作 用原理查了很多资料才大概搞明白， 真惆怅大致了解了双液电池之所以使用盐 桥是为了消除液间电势、 盐桥中的阴离子和阳离子会定向移动进入到阴极池和阳 极池、盐桥使用一段时间后需要重装溶液 下面是些参考资料： 液接电位：液接电位：当组成或活度不同的两种电解质接触时，在溶液接界处由于正 负离子扩散通过界面的离子迁移速度不同造成正负电荷分离而形成双电层， 这样 产生的电位差称为液体接界扩散电位，简称液接电位， 液接电位的影响因素：液接电位的影响因素：液接电位是
2、由于离子运动速度不同而引起的 液接电位的大小：一般不超过液接电位的大小：一般不超过 30mV30mV 液接电位的稳定性：不稳定（扩散过程是不可逆的）液接电位的稳定性：不稳定（扩散过程是不可逆的） 液接电位的存在使实验时很难得出稳定的实验数值 液接电位是引起电位分析误差的主要原因之一 减免液接电位的方法：在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液的减免液接电位的方法：在两种溶液之间插入盐桥以代替原来的两种溶液的 直接接触，减免和稳定液接电位直接接触，减免和稳定液接电位 用作盐桥溶液的条件：用作盐桥溶液的条件： 阴阳离子的迁移速度相近；阴阳离子的迁移速度相近； 盐桥溶液的浓度要大；盐桥溶液的浓度要
3、大； 盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定盐桥溶液不与溶液发生反应或不干扰测定 盐桥作用的原理：盐桥作用的原理： 由于盐桥中电解质的由于盐桥中电解质的浓度很高，两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥，故浓度很高，两个新界面上的扩散作用主要来自盐桥，故 两个新界面上产生的液接电位稳定。又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多两个新界面上产生的液接电位稳定。又由于盐桥中正负离子的迁移速度差不多 相等，故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等，从而使液接相等，故两个新界面上产生的液接电位方向相反、数值几乎相等，从而使液接 电位减至最小以致接近消除电位减至最小以致接近消除 例如，0.1mol/L H
4、Cl 与 0.1mol/L KCl 的液接电位约为 27mV，当其间插入饱 和氯化钾盐桥后，接界电位减小至 1mV 以下。 常用的盐桥溶液： 有饱和氯化钾溶液、常用的盐桥溶液： 有饱和氯化钾溶液、 4.2mol/L KCl4.2mol/L KCl、 0.1mol/L LiAc0.1mol/L LiAc 和和 0.0. 1mol/L KNO1mol/L KNO3 3 盐桥的使用形式：有单盐桥、双盐桥和固态盐桥的使用形式：有单盐桥、双盐桥和固态 U U 型盐桥型盐桥 外盐桥溶液的作用：外盐桥溶液的作用： 防止参比电极的内盐桥溶液从液接部位渗漏到试液中干扰测定防止参比电极的内盐桥溶液从液接部位渗漏到
5、试液中干扰测定 防止试液中的有害离子扩散到参比电极的内盐桥溶液中影响其电极电位防止试液中的有害离子扩散到参比电极的内盐桥溶液中影响其电极电位 单盐桥与双盐桥的选择：单盐桥与双盐桥的选择： 盐桥溶液不影响测定时应使用单盐桥参比电极盐桥溶液不影响测定时应使用单盐桥参比电极 否则必须使用双盐桥参比电极否则必须使用双盐桥参比电极 固态固态 U U 型盐桥的制备方法：型盐桥的制备方法： 3g3g 琼胶琼胶 + 100ml+ 100ml 饱和氯化钾溶液饱和氯化钾溶液 在水浴上加热制成溶液在水浴上加热制成溶液 趁热用吸气球吸入趁热用吸气球吸入 U U 型玻管中充满型玻管中充满 冷却冻结冷却冻结 问题问题 2
6、：关于电极反应中电子书写的位置。：关于电极反应中电子书写的位置。 在鲁科版中，书写阳极反应时，失电子不再表示为在连接符左边“e-”， 而改为在右边“e-”。据说其他有版本未变。 请问教材编写专家：这两种方式既然本质一样，我们是否可以延续以前的 写法？ 答：从原则上来说，可以延续原来的写法，应该评价的时候应该两种写法都 对。 山东科技版的教材之所以改为现在的写法，是为了跟大学化学的写法统一， 在电化学中，都用现在山东科技版教材中的写法。 问题问题 3 3：关于原电池中的：关于原电池中的“阴、阳极阴、阳极”的界定。的界定。 教材教材 1313 页第页第 2 2 段提到段提到“发生氧化反应的电极叫做
7、阳极，发生还原反发生氧化反应的电极叫做阳极，发生还原反 应的电极叫做阴极。应的电极叫做阴极。”根据此定义，教材根据此定义，教材 2121 页图页图 1 13 32 2 铜锌原电池装置及其铜锌原电池装置及其 工作工作原理示意图中，将负极锌也同时标注了原理示意图中，将负极锌也同时标注了“阳极阳极”、正极也同时标注了、正极也同时标注了“阴阴 极极”。 疑问：是不是原电池的正负极也可以直接描述为阴、阳极了？疑问：是不是原电池的正负极也可以直接描述为阴、阳极了？ 答：在化学学科上来说，在电化学的内电路，应该是阴阳极，在外电路是正 负极。我们在原电池这里标出内电路的阴阳极，是为了和电解统一。在考查中， 不
8、要求学生判断原电池内电路的阴阳极。 问题问题 4：关于电镀阳极材料选择。：关于电镀阳极材料选择。 教材 18 页提出， “在电镀槽中 ，镀件做阴极，可以用镀层金属做阳极，利 用其阳极溶解提供镀层金属， 也可以用惰性电极材料做阳极也可以用惰性电极材料做阳极， 镀层金属则由电镀 液提供；电镀液通常采用含有镀层金属离子的盐溶液。 ” 这与之前版本要求“阳极必须是镀层金属”有了差异，应该说现版本的说法 是更严密的。那么，处理常见电镀阳极材料选择的题目时我们该如何处理呢？ 例题：电镀银时，下列物质可做阳极的是（ ） A. Ag B. Cu C. Pt D. C（石墨） 按原标准，应选“A” ；若按现标准
9、，应选“A、B、C、D” 。 请教专家：应该如何处理电镀阳极材料选择问题。请教专家：应该如何处理电镀阳极材料选择问题。 答：此题的答案应该是 A，因为题目中，没有指明电解液，如果电解液由 含有银元素的物质，答案则为 A、C、D。 问题问题 5 5：歧化反歧化反应是否可以设计成原电池？应是否可以设计成原电池？ 原电池构成前提条件是有原电池构成前提条件是有自发氧化还原自发氧化还原反应。那是否所以自发氧化还原均反应。那是否所以自发氧化还原均 可设计成原电池呢？譬如，下面的歧化反应是否可以？如果可以，两极哪来的可设计成原电池呢？譬如，下面的歧化反应是否可以？如果可以，两极哪来的 电势差呢？电势差呢？C
10、l2在哪极反应？在哪极反应？ 例：例：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 答 1： 1、歧化反应可以设计成原电池。 2、能斯特方程及其应用 = + 0.0591/n lg氧化型/还原型 (V) A. 由和反应中所有物质的浓度求非标准态 能斯特方程中氧化型和还原型浓度的具体形式及浓度的方次应由具体的电 极反应来确定。当体系中酸度改变和加入沉淀剂、配位剂时，则必须要利用酸碱 平衡、配位平衡和沉淀平衡先求出有关离子的浓度，再代入方程，求出。 B. 已知、和电极反应中其他物质的浓度来求某一物质的浓度。 C. 求原电池的电动势 E。 = D.元素电势图的应用 利用元素电势图判断歧化反应的进行情况
11、： (1) 能发生歧化反应. (2) 不能发生歧化 反应. 3、一个歧化反应,如 3Fe2+ 2Fe3+ + Fe，如果根据所指的浓度和温度 条件排成电池,它的电动势可以不止一种数值，电动势的大小还要看电极反应是 什么. 4、Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 反应虽然两边多孔电极吸附的都是氯气，但反应虽然两边多孔电极吸附的都是氯气，但 由于碱性溶液的影响，两边的电极反应仍然是不同的，依次仍然存在电势差，由于碱性溶液的影响，两边的电极反应仍然是不同的，依次仍然存在电势差， 并且碱的浓度不同，对电势差也有影响。并且碱的浓度不同，对电势差也有影响。 答 2：Cl2/Cl- ：Cl2+2e=2Cl- 1.3583 HClO/Cl2：HClO+H+e=1/2Cl2+H2O 1.63 由标准电极电势来看，Cl2 不能歧化；自然该电池不能设计成功。 条件改变，电极电势回随之变化，例如碱性条件，OH-浓度增加，会使 H+浓 度降到很低，使 HClO/Cl2 减小，反应得以发生；这也是上述歧化反应能够进行 的原因。 任何氧还反应从道理上讲都能够设计成原电池，但应该注意两极的条件。 正极：Cl2/Cl-；酸性或中性溶液；加大 Cl2 分压，都可以提高电势； 负极：HClO/Cl2；碱性溶液；减小 HClO 的浓度，都可降低电势。 用盐桥隔开；即可形成电池。
