2022高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí)第14章電化學(xué)_第1頁
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文檔簡介

第14章電化學(xué)考點37原電池原理①能自發(fā)進(jìn)行的

。②兩個

不同的電極(燃料電池的兩個電極可以相同)。③形成

。1.原電池(1)定義

轉(zhuǎn)化為電能的裝置。(2)原電池的形成條件水果電池化學(xué)能氧化還原反應(yīng)活動性閉合回路考點37原電池原理圖甲和圖乙是銅鋅原電池裝置示意圖。電極名稱負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)Zn-2e-====

Zn2+Cu2++2e-====

Cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由鋅沿導(dǎo)線流向銅2.原電池的工作原理考點37原電池原理【注意】無論在原電池中還是在電解池中,電子均不能通過電解質(zhì)溶液。3.原電池工作時導(dǎo)電粒子流向電子流向(外電路):負(fù)極→導(dǎo)線→正極(電流方向與電子流向相反)。離子流向(內(nèi)電路):陰離子向負(fù)極移動,陽離子向正極移動??键c37原電池原理2.依據(jù)原電池的形成條件判斷(1)一看電極:兩極為導(dǎo)體,且存在活動性差異;(2)二看溶液:兩極插入溶液中;(3)三看回路:形成閉合回路或兩極直接接觸;(4)四看本質(zhì):看能否發(fā)生氧化還原反應(yīng)。考法1原電池的判斷1.分析有無外接直流電源,有外接直流電源的為

,無外接直流電源的才可能為原電池。電解池考點37原電池原理下列裝置中,能構(gòu)成原電池的是

。【解】A能構(gòu)成原電池;B不能構(gòu)成原電池,因為酒精是非電解質(zhì);C不能構(gòu)成原電池,因Fe、Cu與Na2SO4溶液不反應(yīng);D能構(gòu)成原電池,這是兩極直接接觸的原電池;E也能構(gòu)成原電池,但若把左、右燒杯中溶質(zhì)對換,就不能構(gòu)成原電池,因氧化劑必須在正極燒杯中;F能構(gòu)成原電池,左邊為正極(因氧化劑Fe3+在左燒杯中),右邊為負(fù)極(因還原劑I

-

在右燒杯中)??挤ɡ键c37原電池原理判斷方法負(fù)極正極①電極材料較活潑金屬較不活潑金屬或石墨②通入物通入還原劑的電極通入氧化劑的電極③兩極反應(yīng)類型發(fā)生氧化反應(yīng)的電極發(fā)生還原反應(yīng)的電極④電子流向(或電流方向)電子流出的電極(或電流流入的電極)電子流入的電極(或電流流出的電極)⑤離子流向陰離子流向的電極陽離子流向的電極⑥電極質(zhì)量變化質(zhì)量減小的電極質(zhì)量增加的電極⑦有無氣泡—有氣泡產(chǎn)生的電極考法2原電池正、負(fù)極的判斷【注意】(1)金屬的活動性受所處環(huán)境的影響。如Mg、Al的活動性:在中性或酸性溶液中活動性Mg>Al;而在堿性溶液中,Al可以與OH-反應(yīng),而Mg不反應(yīng),所以Mg與Al用導(dǎo)線連接后放入NaOH溶液中,Al是負(fù)極,Mg是正極。(2)Fe、Cu相連,浸入稀HNO3中,F(xiàn)e作負(fù)極;浸在濃HNO3中,Cu作負(fù)極(Fe發(fā)生鈍化)??键c37原電池原理【解析】該原電池中,Mg作負(fù)極,發(fā)生反應(yīng):Mg-2e-====Mg2+,A正確;AgCl在正極放電,電極反應(yīng)式為AgCl+e-====Ag+Cl-,B錯誤;Cl-帶有負(fù)電荷,電池放電時在電解質(zhì)溶液中由正極向負(fù)極移動,C正確;Mg是活潑金屬,能與水發(fā)生反應(yīng),故負(fù)極發(fā)生的副反應(yīng)為Mg+2H2O====Mg(OH)2+H2↑,D正確。[課標(biāo)Ⅱ理綜2016·11,6分]Mg-AgCl電池是一種以海水為電解質(zhì)溶液的水激活電池。下列敘述錯誤的是(

)A.負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e-====Mg2+B.正極反應(yīng)式為Ag++e-====AgC.電池放電時,Cl-由正極向負(fù)極遷移D.負(fù)極會發(fā)生副反應(yīng)Mg+2H2O====Mg(OH)2+H2↑

B例考點37原電池原理1.用“三步法”書寫電極反應(yīng)式考法3原電池電極反應(yīng)式的書寫考點37原電池原理有人設(shè)計出利用CH4和O2的反應(yīng),用鉑作電極,在KOH溶液中構(gòu)成原電池。電池的總反應(yīng)類似于CH4在O2中燃燒的反應(yīng),則正、負(fù)極的電極反應(yīng)式為________________________________________________________。【解】CH4在鉑電極上發(fā)生類似于CH4在O2中燃燒的反應(yīng),即CH4―→CO2,生成的CO2與KOH反應(yīng)生成K2CO3,碳元素的化合價升高,失去電子,即CH4在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為CH4+10OH--8e-===CO32-+7H2O;O2在正極上發(fā)生還原反應(yīng),得到電子,電極反應(yīng)式為O2+2H2O+4e-===4OH-??挤ɡ键c37原電池原理(1)書寫步驟①步驟一:寫出電池總反應(yīng)式,標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目(ne-)。②步驟二:找出正、負(fù)極,失電子的電極為負(fù)極;確定溶液的酸堿性。③步驟三:寫電極反應(yīng)式。負(fù)極反應(yīng):還原劑-ne-====氧化產(chǎn)物正極反應(yīng):氧化劑+ne-====還原產(chǎn)物考法3原電池電極反應(yīng)式的書寫2.利用總反應(yīng)式法書寫電極反應(yīng)式(2)書寫技巧若某電極反應(yīng)式較難寫時,可先寫出較易的電極反應(yīng)式,用總反應(yīng)減去較易的電極反應(yīng)式,即得較難的電極反應(yīng)式??键c37原電池原理CH3OCH3(二甲醚)酸性燃料電池中:總反應(yīng)式:CH3OCH3+3O2===2CO2+3H2O正極:3O2+12H++12e-===6H2O負(fù)極:CH3OCH3+3H2O-12e-===2CO2+12H+【注意】

(1)溶液酸、堿性不同,O、H元素的存在形式不同:水溶液中不能出現(xiàn)O2-;非水溶液中可有獨立的O2-;酸性溶液中,不能出現(xiàn)OH-;堿性溶液中,不能出現(xiàn)H+;中性溶液中,反應(yīng)物不能出現(xiàn)H+和OH-,但產(chǎn)物可以出現(xiàn)OH-或H+。(2)要注意“電極產(chǎn)物與電解質(zhì)(即介質(zhì))是否反應(yīng)”“負(fù)極產(chǎn)物與正極產(chǎn)物是否反應(yīng)”??挤ɡ键c37原電池原理考法3原電池電極反應(yīng)式的書寫3.利用電極反應(yīng)判斷電解質(zhì)溶液的pH變化(1)若電極反應(yīng)消耗OH-(或H+),則電極周圍電解質(zhì)溶液的pH減?。ɑ蛟龃螅#?)若電極反應(yīng)生成OH-(或H+),則電極周圍電解質(zhì)溶液的pH增大(或減?。?。(3)若總反應(yīng)的結(jié)果是消耗OH-(或H+)或生成OH-(或H+),則電解質(zhì)溶液的pH減小(或增大)或增大(或減?。?。

(4)若兩極消耗等物質(zhì)的量的OH-和H+,則電解質(zhì)溶液的pH變化規(guī)律隨電解質(zhì)

溶液酸堿性的不同而不同。考點37原電池原理[浙江選考化學(xué)2017年4月·17,2分]銀鋅電池是一種常見化學(xué)電源,其反應(yīng)原理:Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。其工作示意圖如下。下列說法不正確的是(

)A.Zn電極是負(fù)極B.Ag2O電極發(fā)生還原反應(yīng)C.Zn電極的電極反應(yīng)式:Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2D.放電前后電解質(zhì)溶液的pH保持不變【解析】已知電池的總反應(yīng)為Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag,Zn從0價變?yōu)椋?價,化合價升高,失去電子,故Zn電極為負(fù)極,A正確;Ag2O中Ag從+1價變?yōu)?價,化合價降低,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng),B正確;在堿性條件下,Zn2+與OH-結(jié)合生成Zn(OH)2,故負(fù)極反應(yīng)式為Zn-2e-+2OH-===Zn(OH)2,C正確;根據(jù)總反應(yīng)可知,反應(yīng)中H2O被不斷地消耗,電解質(zhì)溶液中OH-濃度增大,所以放電后溶液的pH增大,D錯誤。例D考點37原電池原理(1)根據(jù)一個氧化還原反應(yīng)的方程式,將其拆分為氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個半反應(yīng)。(2)根據(jù)原電池反應(yīng)特點,結(jié)合兩個半反應(yīng),選擇合適的電極材料和電解質(zhì)溶液設(shè)計原電池。考法4原電池原理的應(yīng)用1.加快氧化還原反應(yīng)的速率一個自發(fā)的氧化還原反應(yīng),設(shè)計成原電池時,反應(yīng)速率

。2.用于比較金屬的活動性強弱兩種金屬分別作原電池的兩極時,一般作負(fù)極的金屬比作正極的金屬活潑。3.設(shè)計原電池4.用于金屬的防護(hù)使被保護(hù)的金屬制品作原電池

極而得到保護(hù)。正增大考點37原電池原理[浙江理綜2016·11,6分]金屬(M)-空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點,有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為4M+nO2+2nH2O===4M(OH)n。已知:電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是(

)【解析】多孔電極能夠增大電極表面積,有利于氧氣擴散至電極表面,A正確;單位質(zhì)量的三種金屬單質(zhì),Al提供的電子數(shù)最多,即Al-空氣電池的理論比能量最高,B正確;該電池中陽離子Mn+不能透過陰離子交換膜與OH-在正極結(jié)合,C錯誤;為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,則可采取措施降低負(fù)極區(qū)溶液中的c(Mg2+)和c(OH-),D正確。C例A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,

并有利于氧氣擴散至電極表面B.比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池,Al-空氣電池的理論比能量最高C.M-空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne-===4M(OH)nD.在Mg-空氣電池中,為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,

宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜考點37原電池原理[海南化學(xué)2018·8,4分](雙選)一種鎂氧電池如圖所示,電極材料為金屬鎂和吸附氧氣的活性炭,電解液為KOH濃溶液。下列說法錯誤的是(

)A.電池總反應(yīng)式為2Mg+O2+2H2O===2Mg(OH)2B.正極反應(yīng)式為Mg-2e-===Mg2+C.活性炭可以加快O2在負(fù)極上的反應(yīng)速率D.電子的移動方向由a經(jīng)外電路到b【解析】鎂作負(fù)極,負(fù)極反應(yīng)式為Mg-2e-+2OH-===Mg(OH)2、正極反應(yīng)式為O2+4e-+2H2O===4OH-,相加得電池總反應(yīng)式:2Mg+O2+2H2O===2Mg(OH)2,故A正確,B錯誤;通入氧氣的電極是正極,O2在正極上發(fā)生還原反應(yīng),故C錯誤;原電池中電子從負(fù)極a經(jīng)外電路到正極b,故D正確。例BC考點37原電池原理考點38

化學(xué)電源考法5燃料電池電極反應(yīng)式的書寫考法6可充電電池的反應(yīng)規(guī)律1.一次電池(1)堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池的負(fù)極是Zn,正極是MnO2,電解質(zhì)是KOH,其電極反應(yīng)如下:(2)銀鋅電池銀鋅電池的負(fù)極是Zn,正極是Ag2O,電解質(zhì)是KOH,其電極反應(yīng)如下:負(fù)極:Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2;正極:Ag2O+H2O+2e-====Ag+2OH-;總反應(yīng):Zn+Ag2O+H2O====Zn(OH)2+2Ag。負(fù)極:Zn+2OH--2e-====Zn(OH)2;正極:2MnO2+2H2O+2e-====MnOOH+2OH-;總反應(yīng):Zn+2MnO2+2H2O====2MnOOH+Zn(OH)2。考點38

化學(xué)電源Li-SOCl2電池是用金屬鋰作負(fù)極,石墨作正極,電解質(zhì)溶液由四氯化鋁鋰(LiAlCl4)溶解在亞硫酰氯(SOCl2)中組成。其電極反應(yīng)如下:1.一次電池(3)Li-SOCl2電池負(fù)極:8Li-8e-====8Li+;正極:3SOCl2+8e-====SO32-+2S↓+6Cl-;總反應(yīng):8Li+3SOCl2====6LiCl+Li2SO3+2S??键c38

化學(xué)電源2.二次電池(1)最常見的二次電池是鉛蓄電池,其正極覆蓋PbO2,負(fù)極覆蓋Pb,

電解質(zhì)是30%H2SO4溶液。(2)鉛蓄電池放電時的電極反應(yīng)式(3)鉛蓄電池充電時的電極反應(yīng)式負(fù)極:Pb+SO42--2e-====PbSO4;正極:PbO2+4H++SO42-+2e-====PbSO4+2H2O;總反應(yīng):Pb+PbO2+2H2SO4====2PbSO4+2H2O。

陰極:PbSO4+2e-====Pb+SO42-;陽極:PbSO4+2H2O-2e-====PbO2+4H++SO42-;總反應(yīng):2PbSO4+2H2O====Pb+PbO2+2H2SO4??键c38

化學(xué)電源

氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池,可分為酸性和堿性兩種:種類酸性堿性負(fù)極反應(yīng)式2H2-4e-====4H+2H2+4OH--4e-====4H2O正極反應(yīng)式O2+4H++4e-====2H2OO2+2H2O+4e-====4OH-電池反應(yīng)式2H2+O2====2H2O3.燃料電池考點38

化學(xué)電源(1)若電解質(zhì)溶液顯酸性,在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)

。(2)若電解質(zhì)溶液顯堿性,在電極反應(yīng)式中不能出現(xiàn)

??挤?燃料電池電極反應(yīng)式的書寫1.書寫燃料電池的電極反應(yīng)式時的注意事項2.常見兩種燃料電池電極反應(yīng)式的書寫該電池將金屬鉑片插入KOH溶液中作電極,在兩極上分別通入甲烷和氧氣。(1)甲烷-氧氣燃料電池電極反應(yīng)式的書寫負(fù)極:CH4+10OH--8e-====CO32-+7H2O;正極:2O2+4H2O+8e-====8OH-;總反應(yīng):CH4+2O2+2KOH====K2CO3+3H2O。OH-H+考點38

化學(xué)電源該電池中導(dǎo)電離子是氧化物中的O2-。2.常見兩種燃料電池電極反應(yīng)式的書寫(2)丁烷-氧化物燃料電池電極反應(yīng)式的書寫【注意】電解質(zhì)為堿性物質(zhì)的有機物燃料電池,負(fù)極上產(chǎn)生的CO2與OH-反應(yīng)生成CO2-3,電極反應(yīng)式的配平一般難度較大,但若使用電荷守恒法配平,就能使配平簡化。考點38

化學(xué)電源甲烷-氧氣燃料電池的負(fù)極反應(yīng)式的書寫。考法例考點38

化學(xué)電源原電池的電極反應(yīng)和總反應(yīng)都必須遵循原子守恒、電荷守恒和得失電子守恒??挤?可充電電池的反應(yīng)規(guī)律【注意】可充電電池充電時原負(fù)極必然要發(fā)生還原反應(yīng)(生成原來消耗的物質(zhì)),即作陰極,連接電源的負(fù)極;同理,原正極連接源的正極,作陽極。簡記為:負(fù)連負(fù),正連正。1.可充電電池有充電和放電兩個過程,放電是

反應(yīng),充電是

反應(yīng)。2.放電時的負(fù)極反應(yīng)和充電時的陰極反應(yīng)、放電時的正極反應(yīng)和充電時的陽極反應(yīng)在形式上

。原電池電解池互逆考點38

化學(xué)電源【解析】高氯酸根離子是陰離子,電池放電時為原電池裝置,陰離子向負(fù)極移動,A正確;由題圖結(jié)合電池總反應(yīng)知,充電時釋放二氧化碳,放電時吸收二氧化碳,B正確;放電時,正極反應(yīng)可以理解為“CO2得到4e-還原為C,余下的兩個O2-進(jìn)一步結(jié)合CO2生成CO32-”:3CO2+4e-===2CO32-+C,C正確;充電時電池的正極與外接電源的正極相連,作電解池的陽極,發(fā)生失電子的氧化反應(yīng),應(yīng)為碳失電子生成CO2,D錯誤。D例考點38

化學(xué)電源考點39電解原理及其應(yīng)用考法7電解池陰、陽極的判斷考法8電解產(chǎn)物的判斷考法9惰性電極的電解規(guī)律考法10電極反應(yīng)式的書寫利用電化學(xué)方法在硬幣表面沉積的銅結(jié)晶(3)電極及電極反應(yīng)1.電解池(1)電解池:

轉(zhuǎn)化為

的裝置。(2)構(gòu)成條件①有與直流電源相連的兩個電極;②電解質(zhì)溶液(或熔融鹽);③形成閉合回路。電能化學(xué)能考點39電解原理及其應(yīng)用①電子:從電源

極流出后,流向電解池

極;

從電解池的

極流出,流向電源的

極。②離子:陽離子移向電解池的

極,陰離子移向電解池的

極。1.電解池(4)電子和離子的移動方向【說明】電解時,在外電路中有電子通過,而在溶液中是依靠離子定向移動形成電流,即電子本身不通過電解質(zhì)溶液。負(fù)陰陰正陰陽考點39電解原理及其應(yīng)用①原理:電鍍是一種特殊的電解,用

溶液作電鍍液,用待鍍的金屬制品作

極,鍍層金屬作

極。②特點:一增(陰極),一減(陽極),一不變(電鍍液的濃度),且陰極與陽極質(zhì)量變化相等。2.電解原理的應(yīng)用(1)氯堿工業(yè)(2)電鍍含鍍層金屬離子的電解質(zhì)陰陽考點39電解原理及其應(yīng)用2.電解原理的應(yīng)用(3)電解精煉銅①電極材料:陽極為

,陰極為

。②電解質(zhì)溶液:含Cu2+的鹽溶液。③電極反應(yīng)式④陽極泥的形成

在電解過程中,活動性位于銅之后的銀、金等雜質(zhì),難以在陽極失去電子變成陽離子而溶解,所以當(dāng)陽極的銅等失去電子變成陽離子溶解之后,它們以金屬單質(zhì)的形式沉積在電解槽底部,形成陽極泥。⑤電解精煉必備條件

a.兩極材料:含雜質(zhì)的金屬作陽極,純金屬作陰極。

b.電解質(zhì)溶液的選?。汉邢鄳?yīng)金屬離子的鹽溶液。粗銅純銅考點39電解原理及其應(yīng)用(4)電冶金利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。2.電解原理的應(yīng)用3.電解和電離的區(qū)別與聯(lián)系電解電離發(fā)生條件受直流電的作用,陰、陽離子在兩極上失、得電子電解質(zhì)受熱或受水分子的作用(無需通電)特性電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程,就是該溶液的電解過程;溫度升高,電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力增強,電解速率加快電解質(zhì)電離時,發(fā)生了物理變化和化學(xué)變化考點39電解原理及其應(yīng)用考法7電解池陰、陽極的判斷1.陽極的判斷2.陰極的判斷考點39電解原理及其應(yīng)用考法8電解產(chǎn)物的判斷(1)如果是活性電極(除Au、Pt、石墨以外的金屬材料作電極),電極材料失電子,生成

。(2)如果是惰性電極(Pt、Au、石墨),要依據(jù)

加以判斷。陰離子的放電順序:直接根據(jù)陽離子放電順序進(jìn)行判斷。1.陽極產(chǎn)物的判斷2.陰極產(chǎn)物的判斷金屬陽離子陰離子放電順序考點39電解原理及其應(yīng)用[課標(biāo)Ⅱ理綜2017·11,6分]用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜,電解質(zhì)溶液一般為H2SO4-H2C2O4混合溶液。下列敘述錯誤的是(

)A.待加工鋁質(zhì)工件為陽極B.可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極C.陰極的電極反應(yīng)式為Al3++3e-===AlD.硫酸根離子在電解過程中向陽極移動【解析】由信息可知,用電解氧化法可以在鋁制品表面形成致密、耐腐蝕的氧化膜,則該氧化膜為氧化鋁,所以在電解過程中,鋁失電子轉(zhuǎn)化為氧化鋁,所以待加工鋁質(zhì)工件為陽極,A正確;在電解池中,陰極的金屬電極不放電,所以可選用不銹鋼網(wǎng)作為陰極,B正確;在該電解池中,陰極為氫離子放電生成氫氣,電極反應(yīng)式為2H++2e-===H2↑,C錯誤;在電解池中,陰離子向陽極移動,所以硫酸根離子在電解過程中向陽極移動,D正確。例C考點39電解原理及其應(yīng)用考法9惰性電極的電解規(guī)律考點39電解原理及其應(yīng)用

[北京理綜2016·12,6分]用石墨電極完成下列電解實驗。例考點39電解原理及其應(yīng)用

【解析】實驗一可以看作兩個電解池串聯(lián),a為陰極,c為陽極,d為陰極,b為陽極。a、d均為陰極,溶液中的陽離子即水中的H+放電生成H2和OH-,試紙變藍(lán),A正確;b為陽極,b處變紅,說明有H+生成,即水中的OH-放電生成O2和H2O,局部褪色,說明Cl-放電生成Cl2,溶于水中生成HCl和HClO,即b處溶液中的OH-與Cl-同時放電,B錯誤;c處鐵作陽極,活性電極作陽極,優(yōu)先失電子:Fe-2e-====Fe2+,C正確;由實驗一原理,可知實驗二中形成3個電解池(1個球的兩面分別為陰、陽兩極),m處為陰極,相當(dāng)于電鍍銅原理,m處有銅析出。B考點39電解原理及其應(yīng)用①找出發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的物質(zhì)→兩電極名稱和反應(yīng)物→利用得失電子守恒分別寫出兩電極反應(yīng)式。②若寫出一電極反應(yīng)式,而另一電極反應(yīng)式不好寫,可用總反應(yīng)式減去已寫出的電極反應(yīng)式即得另一電極反應(yīng)式。考法10電極反應(yīng)式的書寫1.兩種常用書寫方法(1)根據(jù)裝置書寫①根據(jù)電源正、負(fù)極確定陰、陽兩極→確定陽極是否是活性金屬電極→根據(jù)電極類型及電解質(zhì)溶液中陰、陽離子的放電順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式。②在確保陰、陽兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的條件下,將兩極電極反應(yīng)式合并,即得總反應(yīng)式。(2)由氧化還原反應(yīng)方程式書寫電極反應(yīng)式考點39電解原理及其應(yīng)用(1)書寫電解池中電極反應(yīng)式時,要以實際放電的離子表示,但書寫電解池總反應(yīng)式時,弱電解質(zhì)要寫成

。(2)要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目

,且注明條件“通電”。(3)電解水溶液時,應(yīng)注意放電順序,位于H+、OH-之后的離子一般不參與放電??挤?0電極反應(yīng)式的書寫2.三個易失分點分子式

相等考點39電解原理及其應(yīng)用[課標(biāo)Ⅰ理綜2018·27題節(jié)選]焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛。回答下列問題:制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù),裝置如圖所示,其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。陽極的電極反應(yīng)式為_________________________,電解后,________室的NaHSO3濃度增加。將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水,可得到Na2S2O5?!窘馕觥垦b置圖中左側(cè)與電源正極相連,為三室膜電解槽的陽極,由于陽極室的溶液為稀硫酸,故陽極發(fā)生的反應(yīng)為2H2O-4e-===4H++O2↑,生成的H+穿過陽離子交換膜進(jìn)入a室與SO2堿吸收液中的SO32-反應(yīng)生成HSO3-,則a室中NaHSO3濃度增加。例【答案】2H2O-4e-===4H++O2↑

a考點39電解原理及其應(yīng)用考點40金屬的腐蝕和防護(hù)考法11金屬腐蝕的一般規(guī)律考法12金屬腐蝕的防護(hù)措施(1)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化學(xué)腐蝕條件金屬與接觸到的物質(zhì)直接反應(yīng)不純金屬接觸到電解質(zhì)溶液發(fā)生原電池反應(yīng)本質(zhì)M-ne-====

Mn+M-ne-====

Mn+現(xiàn)象金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕區(qū)別無電流產(chǎn)生有微弱電流產(chǎn)生聯(lián)系普遍性:M-ne-====Mn+,電化學(xué)腐蝕比化學(xué)腐蝕普遍得多,腐蝕速率更快,危害也更嚴(yán)重金屬的腐蝕和防護(hù)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子,金屬發(fā)生

。2.金屬腐蝕的類型1.金屬腐蝕的性質(zhì)氧化反應(yīng)考點40金屬的腐蝕和防護(hù)吸氧腐蝕析氫腐蝕條件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性較強負(fù)極反應(yīng)Fe-2e-====Fe2+正極反應(yīng)O2+2H2O+4e-====4OH-2H++2e-====

H2↑總反應(yīng)2Fe+O2+2H2O====2Fe(OH)24Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3Fe+2H+====Fe2++H2↑金屬的腐蝕和防護(hù)(2)吸氧腐蝕與析氫腐蝕(以鋼鐵為例分析)(3)金屬腐蝕的防護(hù)金屬腐蝕的防護(hù)可通過改變腐蝕過程本身實現(xiàn),也可通過表面形成保護(hù)層防止金屬材料直接接觸腐蝕介質(zhì)實現(xiàn)??键c40金屬的腐蝕和防護(hù)(3)對由同一正、負(fù)極構(gòu)成的原電池(如Fe-Cu原電池):①電解質(zhì)的氧化能力越強,負(fù)極金屬越易被腐蝕。②電解質(zhì)中起氧化作用的離子相同時,該離子濃度越大,負(fù)極金屬腐蝕速率越快。③溶液的導(dǎo)電能力越強,負(fù)極金屬越易被腐蝕??挤?1金屬腐蝕的一般規(guī)律(1)對同一電解質(zhì)溶液:

電解引起的腐蝕>原電池原理引起的腐蝕>化學(xué)腐蝕>有防護(hù)措施的腐蝕。(2)在原電池中,電解質(zhì)相同時,兩極的活動性差別越大,負(fù)極金屬越易被腐蝕。(4)純度越高的金屬,腐蝕的速率越慢(純金屬幾乎不被腐蝕)。(5)一般情況下不純的金屬或合金在潮濕的空氣中腐蝕的速率遠(yuǎn)大于在干燥、隔絕空氣條件下腐蝕的速率。(6)吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式??键c40金屬的腐蝕和防護(hù)[浙江選考化學(xué)2016年10月·17,2分]在一塊表面無銹的鐵片上滴食鹽水,放置一段時間后看到鐵片上有鐵銹出現(xiàn)。鐵片腐蝕過程中發(fā)生的總反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Fe+2H2O+O2===2Fe(OH)2,F(xiàn)e(OH)2進(jìn)一步被氧氣氧化為Fe(OH)3,再在一定條件下脫水生成鐵銹,其原理如圖。下列說法正確的是(

)A.鐵片發(fā)生還原反應(yīng)而被腐蝕B.鐵片腐蝕最嚴(yán)重區(qū)域應(yīng)該是生銹最多的區(qū)域C.鐵片腐蝕中負(fù)極發(fā)生的電極反應(yīng):2H2O+O2+4e-===4OH-D.鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數(shù)微小原電池,發(fā)生了電化學(xué)腐蝕例考點40金屬的腐蝕和防護(hù)【解析】金屬腐蝕是金屬被氧化的過程,A項錯誤;鐵銹主要在正極附近生成,而鐵被腐蝕最嚴(yán)重的區(qū)域則是負(fù)極附近,B項錯誤;鐵片腐蝕過程中負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),電極反應(yīng)式為Fe-2e-==Fe2+,C項錯誤;鐵片發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原因是鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無數(shù)微小原電池,D項正確。D考點40金屬的腐蝕和防護(hù)1.改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

(1)犧牲陽極的陰極保護(hù)法——原電池原理(2)外加電流的陰極保護(hù)法——電解原理考法12金屬腐蝕的防護(hù)措施如可根據(jù)不同的用途選用不同的金屬或非金屬制成合金。2.覆蓋保護(hù)層如可以采用噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法使金屬與介質(zhì)隔離。3.使用電化學(xué)保護(hù)法考點40金屬的腐蝕和防護(hù)[課標(biāo)Ⅰ理綜2017·11,6分]支撐海港碼頭基礎(chǔ)的鋼管樁,常用外加電流的陰極保護(hù)法進(jìn)行防腐,工作原理如圖所示,其中高硅鑄鐵為惰性輔助陽極。下列有關(guān)表述不正確的是(

)A.通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零B.通電后外電路電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁C.高硅鑄鐵的作用是作為損耗陽極材料和傳遞電流D.通入的保護(hù)電流應(yīng)該根據(jù)環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整【解析】由題干可知,高硅鑄鐵為惰性輔助陽極,與直流電源的正極相連,鋼管樁作電解池的陰極,與直流電源的負(fù)極相連,通入保護(hù)電流使鋼管樁表面腐蝕電流接近于零,鋼管樁得到保護(hù),A正確;通電后,外電路中電子由高硅鑄鐵經(jīng)導(dǎo)線流向正極,再由電源的負(fù)極經(jīng)導(dǎo)線流向鋼管樁,故通電后外電路中電子被強制從高硅鑄鐵流向鋼管樁,B正確;高硅鑄鐵為惰性輔助陽極,只起到傳遞電流的作用,不會被損耗,C錯誤;通入的保護(hù)電流要根據(jù)海水中電解質(zhì)的濃度、溫度等環(huán)境條件變化進(jìn)行調(diào)整,從而有效保護(hù)鋼管樁,D正確。C例考點40金屬的腐蝕和防護(hù)考點41電化學(xué)綜合考法13電化學(xué)裝置的判斷技巧和應(yīng)用考法14電化學(xué)的綜合計算原電池、電解池和電鍍池的比較原電池電解池電鍍池定義將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍一層其他金屬(或合金)的裝置裝置舉例形成條件①活潑性不同的兩電極;②電解質(zhì)溶液(電極插入其中,并能與電極發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng));③形成閉合回路①兩電極接直流電源;②兩電極插入電解質(zhì)溶液中;③形成閉合回路①鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接電源負(fù)極;②電鍍液必須含有鍍層金屬的離子(電鍍過程濃度不變)電極名稱負(fù)極:氧化反應(yīng),金屬或氫氣等還原性物質(zhì)失電子;正極:發(fā)生還原反應(yīng),溶液中的陽離子或氧氣等氧化學(xué)物質(zhì)得電子陽極:發(fā)生氧化反應(yīng),溶液中的陰離子或金屬電極失電子;陰極:發(fā)生還原反應(yīng),

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