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文檔簡介
1、電化學復習題第一節(jié)原電池【知識點】1、原電池的概念:把化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置2、原電池工作原理:負極:電子流出的電極- (較活潑的金屬) 正極:電子流入的電極失電子,發(fā)生氧化反應得電子,發(fā)生還原反應。(較不活潑的金屬、石墨等)原電池原理氧化反應還原反應負極銅鋅原電池Cu2+2e =CZn-2e=Zn2失e,沿導線傳遞,有電流產(chǎn)生陽離子離子陽離子外電路內(nèi)電路電極反應負極:正極:Zn-2e =Zn2+(氧化反應)Cu2+2e =Cu(還原反應)總反應:Zn+Cu2+=Zn2+Cu(離子方程式)3、組成原電池的條件具有不同的電極,較活潑的金屬作負極,發(fā)生氧化反應;較不活潑金屬或非金屬(石墨等)作正極
2、,得到電子, 發(fā)生還原反應,本身不變。具有電解質(zhì)溶液。具有導線相連(或直接接觸)組成閉合回路。有能自發(fā)進行的氧化還原反應(有明顯電流產(chǎn)生時需具備此條件工【注意】a.不要形成“活潑金屬一定作負極”的思維定勢。b.原電池中,電極可能與電解質(zhì)反應,也可能與電解質(zhì)不反應。C.形成閉合回路的方式有多種,可以是導線連接兩個電極,也可以是兩個電極接觸。d.有的原電池產(chǎn)生的電流大,可以對外做功:有的原電池,電極上發(fā)生的反應很慢,產(chǎn)生的電流極其微弱,不能對外 做功(如:電極是Fe、C,電解質(zhì)溶液是NaCl溶液)。4、原電池正、負極的判斷:根據(jù)組成原電池的兩極材料判斷:負極:活潑性較強的金屬正極:活潑性較弱的金屬
3、或能導電的非金屬(石墨)根據(jù)電流方向或電子流動方向判斷:電流是由正極流向負極電子流動方向是由負極流向正極根據(jù)原電池兩極發(fā)生的變化來判斷:負極:失電子發(fā)生氧化反應正極:得電子發(fā)生還原反應根據(jù)電極反應現(xiàn)象負極:不斷溶解,質(zhì)量減少正極:有氣體產(chǎn)生或質(zhì)量增加或不變5、金屬活潑性的判斷:金屬活動性順序表原電池的負極(電子流出的電極,質(zhì)量減少的電極)的金屬更活潑;原電池的正極(電子流入的電極,質(zhì)量不變或增加的電極,冒氣泡的電極)為較不活潑金屬 6、原電池的電極反應:(難點)a.負極反應:X-n e -=Xn+b.正極反應:溶液中的陽離子得電子的還原反應7、有鹽橋的原電池鹽橋是將熱的瓊脂溶液(可以是KC 1
4、溶液或可以是NHiNO,溶液)倒入U形管中(不能 產(chǎn)生裂隙),將冷后的U形管浸泡在KC1飽和溶或NHNOs溶液中制得。離子在鹽橋中能 定向移動,通過鹽橋?qū)蓚€隔離的電解質(zhì)溶液連接起來,可使電流持續(xù)導電。例題1 .某金屬能跟稀鹽酸作用發(fā)出氫氣,該金屬與鋅組成原電池時,鋅為負極,此金屬是 A.MgB.FeC.A1D.C u2 .由銅鋅和稀硫酸組成的原電池工作時,電解質(zhì)溶液的pHA.不變B先變大后變小C逐漸變大D.逐漸變小3 .把a、b、c、d四塊金屬片浸入稀硫酸中,用導線兩兩相連組成原電池。若a、b相連時,a為負極;c、d相連時,電 流由d到c;a、c相連時,c極上產(chǎn)生大量氣泡,b、d相連時,b上
5、有大量氣泡產(chǎn)生,則四種金屬的活動性順序由強到弱 的為A. a > b>c> dB. a>c>d> bC.c > a > b .> dD.b>d >c> a4 .X、Y、Z、M、N代表五種金屬。有以下化學反應:水溶液中,X+Y2+=X2+Y :Z+21I 2 0(冷)=Z ( OH)2 + H2f :乂、N為電極與N鹽溶液組成原電池,電極反應為M-2e-=M2+;Y可以溶于稀硫酸,中,M不被稀硫 酸氧化,則這五種金屬的活動性由弱到強的順序是 AM<N<Y<X<ZB.N<M<X<Y&l
6、t;ZC.N<M< Y <X<ZIXX<Z<N<M<Y5 .高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應為: 放電32h + 2KzFeO4 + 8zO3Zn(OH)2+2Fe(OH)3 + 4KOH下列敘述不正確的是A.放電時負極反應為:。上.充電時陽極反應為:C放電時每轉(zhuǎn)移3mol電子,正極有l(wèi)molK2Fe。4被氧化,D.放電時正極附近溶液的堿性增強6 .某可充電的鋰離子電池以LiMn 2 04 (次鎰酸鋰)為正極,嵌入鋰的碳材料為負極,含L i +導電固體為電解質(zhì)。放電時的電池反應為:
7、"+ LiM204 = LiiMniO下列敘述正確的是A.放電時,L i Mn2 04發(fā)生氧化反應B.放電時,正極反應為 L i+ + LiMn2O4 + e-=Li2 Mn2O4C.充電時,LiMn 2 04發(fā)生氧化反應D.充電時,陽極反應為Li+ + e- =L i7 .我國首創(chuàng)的海洋電池以鋁板為負極,鉗網(wǎng)為正極,海水為電解質(zhì)溶液,空氣中的氧氣與鋁反應產(chǎn)生電流。電池 總反應為:44 + 3。"6乩0 = 44(。)3 下列敘述不正確的是A .正極反應為:O2+2H 2 O+4c-=4OH-B.電池工作時,電流由鋁電極沿導線流向伯電極C.以網(wǎng)狀的粕為電極,可增大與氧氣的接
8、觸而積D.該電池通常只需要更換鋁板就可繼續(xù)使用化學電池在通訊、交通及日常生活中有著廣泛的應用。8 .目前常用的銀(N i )鎘(Cd )電池,其電池總反應可以表示為:放電.Cd + 2 N i 0(0H) +2H2O, 充電一 2Ni (OH)2+Cd (0H)2已知Ni(0H)2和Cd (0H)2均難溶于水但能溶于酸,以下說法中正確的是以上反應是可逆反應以上反應不是可逆反應充電時化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊烹姇r化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹵 B C <4) D 9 .下列制氫氣的反應速率最快的是A.純鋅和Imo 1/L硫酸:。B.純鋅和18 mol/L 硫酸:C. 粗鋅和Imo" L鹽酸:D.粗鋅
9、和lmol/L硫酸的反應中加入幾滴C u S04溶液。答案:BCBCGBBBD10.下列裝置中四塊相同的Zn片,放置一段時間后腐蝕速率由慢到快的順序是(4、2、1、3)10 .在Cu-Zn原電池中,2 0 OmLH2SO4溶液的濃度為0.1 2 5 mol/L ,若工作一段時間后,從裝置中共收集到0.168L氣體,則流過導線的電子為 mol,溶液的pH值變?(溶液體積變化忽略不計)(0.015,大)11 .熔融鹽燃料電池具有高的發(fā)電效率,因而受到重視??捎肔i2c0 3和Na2c03的熔融鹽混合物作電解質(zhì),CO 為負極燃氣,空氣與CO2的混和氣為正極助燃氣,制得在65 0 °C下工作
10、的燃料電池。完成有關(guān)的電池反應式: 電池反應式:負極反應式:2 CO+2c032- -4CO2+4 e-正極反應式: , (O2+2CO2+4e- ->2C0?-)總電池反應: o ( 2 CO+02->2CO2)12 .利用氧化還原反應的原理構(gòu)成原電池。左槽溶液中的溶質(zhì)為:KMnCh、MnSO,、H2SO4,右槽溶液中的溶質(zhì)為: Fe2(SO4)3 , FeSO,、 H2 sO4。己知水溶液中MnO為紫紅色.MM+為淡紅色,Fe'為棕黃色,Fe"為淺綠色。 填寫下列空白。(1)此電源正極的電極反應式為,負極的電極反應式為- H+移動的方向是由 向 (填“左” “
11、右”)。(2)電池放電時,右槽溶液的顏色逐漸由 色變?yōu)樯?。憎性也極(3 )放電時,若轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.01x1 0 23個,左槽溶液中n(H+)的變化量是mol.用性電極交秧腴C只允許II*通過)(l)MnO4+5e+8H 1 =Mn2+4H2O 5F e 2+5。一=5Fe-右左第二節(jié)化學電源【知識點】1、電池的分類:化學電池、太陽能電池、原子能電池2、化學電池:借助于化學能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置3、化學電池的分類:一次電池、二次電池、燃料電池一次電池:常見一次電池:堿性鋅鋅電池、鋅銀電池、鋰電池等二次電池:放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生,可以多次重復使用,又叫充電電池或蓄電池。鉛蓄電池放
12、電:PbO:+ Pb+2H:S0;= 2PbS01 I +2HCO負極(鉛):Pb+SO J 2e = PbSOJ。正極(氧化鉛):PbG+W+SO廠+2e =PbSO. I + 2H=0充電:2 PbSO,+2H:O=PbO:+Pb+ 2 H2S0)陰極:PbS0-2e-=Pb + SO;2-陽極:PbSOa+2H:0 - 2 e -= P bO 2+4 H + S 0:-兩式可以寫成一個可逆反應:PbO:+Pb+2HcS0.xA 2PbS0» I +2H:0充電新型蓄電池:銀鋅電池、鎘銀電池、氫銀電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池燃料電池:是使燃料與氧化劑反應直接產(chǎn)生電流的一種原
13、電池一般燃料電池發(fā)生的電化學反應的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同,可根據(jù)燃燒反應寫出總的電池反應,但不注明反 應的條件。負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應,不過要注意一般電解質(zhì)溶液要參與電極反應。【例1】氫氧燃料電池(伯為正、負極,介質(zhì)分為酸性、堿性和中性)'總反應:2 H2 + 0: = 2II :0當電解質(zhì)溶液呈酸性時:負極:2H=-4e = 4 H*正極:。2 + 4 H+4 e -=4H2 O當電解質(zhì)溶液呈堿性時:負極:2壓+40H,4e=4Hz0正極:0二+2H:0+4e-=40H-【注意】燃料做負極,助燃劑氧氣為正極。電極材料一般不參加化學反應。溶液中不存在0::在酸性溶液中它與I
14、T結(jié)合成壓0、在堿性或中性溶液中它與水結(jié)合成0H °【例2】甲烷燃料電池(用金屬柏片插入KOH溶液作電極)負極:CHt+ 1 OOH-8e =C03:-+7H2O正極:4H20+2O2+8e-=80H。電池總反應式為:CH1+202+2KO H=K:C03+ 3H:0【注意】燃料電池的兩極一般不參加反應,反應的是通到電極上的燃料和氧氣??扇夹詺怏w一定在電池的負極上失電子, 發(fā)生氧化反應:氧氣一定在正極上得到電子,發(fā)生還原反應。負極失電子所得氧化產(chǎn)物和正極得電子所得還原產(chǎn)物與溶液的酸堿性有關(guān)(如+ 4價的C在酸性溶液中以CO: 形式存在,在堿性溶液中以CO廠形式存在)。遵循電荷守恒,得
15、失電子守恒,元素守恒。正負電極的電極反應式在得失電子守恒的條件下,相加后為電池反應總式。燃料電池的優(yōu)點:能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運行噪音低4、廢棄電池的處理:回收利用第三節(jié)電解池【知識點】一、電解原理1、電解池:把電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置2、電解:電流(外加直流電)通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(被動的不是自發(fā)的)的過程3、放電:當離子到達電極時,失去或獲得電子,發(fā)生氧化還原反應的過程4、電子流向:電源負極一(電解池)陰極一(離子定向運動)電解質(zhì)溶液一(電解池)陽極一電源正極5、電極名稱及反應:,廣陽極:與直流電源的正極相連的電極,發(fā)生氧化反應1,11陰極:與直流電源的負極相連的電極
16、,發(fā)生還原反應6、電解CuC L溶液的電極反應:例極二:陽極陽極:2Cl'2e =CLJO '二陰極:Cus44-2e-=Cu任睪總反應式:CuCl=Cu+CLfp至7、電解本質(zhì):電解質(zhì)溶液的導電過程,就是電解質(zhì)溶液的電解過程【規(guī)律總結(jié)】電解反應離子方程式書寫:一離子放電順序:A g(指酸電離)Pb">Sn,>Fe 2*>Z n s+>Al>Mg->Nat>C a 2+>K'離子放電順序:惰性電極:S=">r>Br >C 1 ->0H->N0j>S0/-(等含氧酸根離
17、子)FXS Oj/Mn。XT)活性電極:電極本身溶解放電注意先要看電極材料,是惰性電極還是活性電極,若陽極材料為活性電極(Fe、Cu )等金屬,則陽極反應為電極材 料失去電子,變成離子進入溶液;若為惰性材料,則根據(jù)陰陽離子的放電順序,依據(jù)陽氧陰還的規(guī)律來書寫電極反應 式。四類型電解池分類:解水型:含氧酸,強堿,活潑金屬含氧酸鹽解電解質(zhì)型:無氧酸,不活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外)氫生堿型:活潑金屬的無氧酸鹽氧生酸型:不活潑金屬的含氧酸鹽常見酸堿鹽溶液的電解規(guī)律(惰性陽極)電解 反應 類型電解質(zhì)類 型規(guī)律例PH變 化溶液復原 法電解 水含氧酸實質(zhì)電解水 f H: + 0 ?電解稀112 soi降
18、低加H=0強堿溶液實質(zhì)電解水112 + 02電解NaOH溶液升高加H:0活潑金屬 含氧酸鹽實質(zhì)電解水T + 0:電解NazSCh溶液不變加H:0電解 質(zhì)分 解無氧酸酸-Hs +非 金屬2HC 1 =HS+CU升高力 HC1不活潑金 屬無氧酸 鹽鹽一金屬+ 非金屬CuC12=Cu+C1:力 CuCL放氧 生酸不活潑金 屬含氧酸 鹽鹽+水一金屬+0二+酸2C u SO什2壓 0 =2Cu+O3+2HsS0(i降低加 CuO (C uC05)放氫 生堿活潑金屬 無氧酸鹽鹽+水一H 2+非金屬+堿2 K C1+2H: 0 =H:+Clc+2K0H升 高加HC1II陽極:S2 > r > B
19、r > Cl > OH >含氧酸根> F陰極:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+ > (H+) >Al3+>Mg2+>Na+IIIIVi與ni區(qū):電解本身型 如CuCL、hciI與IV區(qū):放氫生堿型 如NaClAgNO3H2SO4、NaOHII與III區(qū):放氧生酸型 如C11SO4、II與IV區(qū):電解水型如Na2s二、電解原理的應用1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣陽極:2Cl-2e-=Cl2t陰極:2H-+2e-=H"反應方程式:2NaC 1 +2H:O=H: t +C1; t +
20、2NaOH離子方程式:2 Cl +2H:O=H:t +Cl5f+20H' 2、電鍍:應用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法電極、電解質(zhì)溶液的選擇:陽極:鍍層金屬,失去電子,成為離子進入溶液 AI n e -=X"陰極:待鍍金屬(鑲件):溶液中的金屬離子得到電子,成為金屬原子,附著在金屬表面。城+癡=M電解質(zhì)溶液:含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液鍍銅反應原理:陽極(純銅):Cu-2e-=Cu2+陰極(鍍件):Cu2+2e =Cu電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO,溶液電鍍應用之一:銅的精煉:陽極:粗銅;陰極:純銅;電解質(zhì)溶液:硫酸銅3、電冶金電冶金:使礦石中的金
21、屬陽離子獲得電子,從它們的化合物中還原出來用于冶煉活潑金屬,如鈉、鎂、鈣、鋁電解氯化鈉:通電前,氯化鈉高溫下熔融:NaC=Na'+Cl通直流電后:陽極:2N a +2e-=2N a陰極:2Cr-2e=Cl=t【規(guī)律總結(jié)】原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律若無外接電源,又具備組成原電池的三個條件。有活潑性不同的兩個電極:兩極用導線互相連接成直接插入 連通的電解質(zhì)溶液里;較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化還原反應(有時是與水電離產(chǎn)生的4作用),只要同 時具備這三個條件即為原電池。若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池;當陰極為金屬,陽極亦為金屬且與電解質(zhì)溶液 中的金屬離子屬
22、同種元素時,則為電鍍池。若多個單池相互串聯(lián),又有外接電源時,則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池。若無外接電源時,先選較活 潑金屬電極為原電池的負極(電子輸出極),有關(guān)裝置為原電池,其余為電鍍池或電解池。課后練習1.下列有關(guān)電解原理的說法不正確的是()A.電解飽和食鹽水時,一般用鐵作陽極,碳作陰極B.電鍍時,通常把待鍍的金屬制品作陰極,把鍍層金屬作陽極C.對于冶煉像鈉、鈣、鎂、鋁等這樣活潑的金屬,電解法幾乎是唯一可行的工業(yè)方法D.電解精煉銅時,用純銅板作陰極,粗銅板作陽極A【解析】A中電解飽和食鹽水時,Fe不可作陽極,否則Fe-2e=Fe2+,則0出不能失電子。2 .在原電池和電解池的電極上所
23、發(fā)生的反應,屬于還原反應的是()A.原電池的正極和電解池的陽極所發(fā)生的反應B.原電池的正極和電解池的陰極所發(fā)生的反應C.原電池的負極和電解池的陽極所發(fā)生的反應D.原電池的負極和電解池的陰極所發(fā)生的反應B【解析】原電池中,負極發(fā)生氧化反應,正極發(fā)生還原反應。電解池中,陽極發(fā)生氧化反應,陰極發(fā)生還原反應。 所以B正確。3 .用惰性電極在一定溫度下電解某N a 2s。4飽和溶液2 00go當兩極共產(chǎn)生標準狀況下67. 2 L氣體時,從溶液中析 出64.4g NazSOHOHq晶體。則剩余溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)約是 ()A.64.7 %B. 47.5% C. 3 2. 2%。D.2 8.3%電解D【解析】
24、Na2 s CL,是強酸強堿鹽,電解該溶液實質(zhì)上是電解水。2H?0= 2 “2 t+。2 t 共產(chǎn)生6個2 L氣 體時,則被電解的,-2加。!22 4LI mol 34 .在2 5時,將兩個銅電極插入一定質(zhì)量的硫酸鉀飽和溶液中進行電解c通電一段時間后,陰極上逸出a m。1氣體,同時有 W g無水硫酸鉀晶體析出。在溫度不變條件下,下列說法不正確的是A.電解過程中共消耗2 a mol水a(chǎn)zB.剩余溶液中有大量藍色沉淀產(chǎn)生C.剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為w /(W+18a) X 1 00%R.剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為w /(W+36a) X 1 0 0% C【解析】用銅電極電解時:陽極 Cu-2e-
25、 =Cu2+陰極 2H(+2e=H2t電池總反應式:C噩Hz。Cu(OH) 21 +H2 t所以,A> B均正確。剩余溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=_ X1DC. = xl 00%Wg +w+ 36G5 .某溶液中含有兩種溶質(zhì)AlCh和H2SO4,它們的物質(zhì)的量之比為2: 1 .用石墨做電極電解該混合溶液時,根據(jù) 電極產(chǎn)物,可分為若干個階段,下列敘述不正確的是()A.陰極自始至終只有H2 B.陰極先析出CL后析出OzC.電解最后階段為電解水D.溶液中先有白色沉淀生成后沉淀全部溶解D【解析】 以石墨作電極電解混和液時,第一階段發(fā)生如下電極反應2Cl -2e-=CLt第二階段,2CP -2 e =C
26、 1第三階段 4OHTe =2H2O+O2 t2H+2e-=HL t2H+2e =H? t此時H'是 由水電離得到的6 .(改編)關(guān)于電解NaCl水溶液,下列敘述正確的是()A.電解時在陽極得到氯氣,在陰極得到金屬鈉B.若在陽極附近的溶液中滴入KI淀粉試液,溶液呈藍色C.若在陰極附近的溶液中滴入酚配試液,溶液仍無色D.電解一段時間后,將全部電解液轉(zhuǎn)移到燒杯中,加入適量鹽酸充分攪拌后溶液可恢復原狀況B【解析】電極反應式為 2C1-2 e =C 1 2 t2W+2e-=H2 t (H+由水提供)所以,A錯,B正確,C中陰極顯堿性,滴酚醐應變紅色。D中電解一段時間,加入氯化氫可復原。D不正確
27、。7 .(原創(chuàng))下圖是電解精煉銅裝置,其中c、d為銅電極。則下列有關(guān)的判斷不正確的是A.c為粗銅板、d為純銅板8 .電解過程中,SO?一濃度幾乎不變C.電解過程中,陽極質(zhì)量的減少與陰極質(zhì)量的增加相等D.電解過程中,c電極板附近沉積不溶物,d電極板質(zhì)量增加C【解析】C與電源正極相連為C為粗銅,d為純銅,A正確電極反應式為C u-2e-=CF+ 所以,SO42-濃度幾乎不變.B正確CW+ 2 e-=Cu粗銅中含雜質(zhì),所以粗銅減少的質(zhì)量多于析出的純銅,C 錯,D正確。8 .PH=a的某電解質(zhì)溶液中,插入兩支惰性電極通直流電一段時間后,溶液的pH>a,則該電解質(zhì)可能是A. NaOH- B.H2S
28、O4, C. A g NO3 D. Na2SO4A B和C的H變大,PH變小,D電解水.PH不變9 .在外界提供相同電量的條件,Cu?'或Ag+分別按C u 2+2 e Cu或Ag+eAg在電極上放電,若析出銀的質(zhì) 量為3.2 4 g,則析出銅的質(zhì)量為A. 6.4 8 gB. 1.9 2 g C. 1 .28 gD. 0.9 6 gD .4 g-刑 R=0.96g108g/aZ第四節(jié)金屬的電化學腐蝕和防護【知識點】一'金屬的電化學腐蝕(1)金屬腐蝕內(nèi)容:(2)金屬腐蝕的本質(zhì):都是金屬原子 失去電子而被氧化的過程(3)金屬腐蝕的分類:化學腐蝕:金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學反應而
29、引起的腐蝕電化學腐蝕:不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時,會發(fā)生原電池反應。比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種腐蝕 叫做電化學腐蝕。(4)電化學腐蝕的分類:析氫腐蝕:腐蝕過程中不斷有氫氣放出條件:潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強(水膜中溶解有C02、S 02、H2s等氣體)電極反應:負極:Fe - 2e- = F e54正極:2H+ + 2e = H2 t總式:Fe + 2H' = Fe2+ + H: t吸氧腐蝕:反應過程吸收氧氣條件:中性或弱酸性溶液電極反應:負極:2Fe - 4 e- = 2Fe:正極:。2 + 4e,2H2。= 40H'總式:2Fe + 0: + 2H:0 =
30、2Fe(0H);離子方程式:Fe3+ + 2 OH = Fe(0H) ,生成的 Fe(OH):被空氣中的。二氧化,生成 Fe(0H)s , 4Fe(0H)3 + 0二 + 2H2O = 4Fe(OH)sFe (OH) 3脫去一部分水就生成Fex 119(鐵銹主要成分)規(guī)律總結(jié):金屬腐蝕快慢的規(guī)律:在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下:電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學腐蝕有防腐措施的腐蝕防腐措施由好到壞的順序如下:外接電源的陰極保護法犧牲負極的正極保護法有一般防腐條件的腐蝕,無防腐條件的腐蝕二、金屬的電化學防護1、利用原電池原理進行金屬的電化學防護犧牲陽極的陰極保護法原理:原電池
31、反應中,負極被腐蝕,正極不變化應用:在被保護的鋼鐵設(shè)備上裝上若干鋅塊,腐蝕鋅塊保護鋼鐵設(shè)備負極:鋅塊被腐蝕:正極:鋼鐵設(shè)備被保護(2 )外加電流的陰極保護法原理:通電,使鋼鐵設(shè)備上積累大量電子,使金屬原電池反應產(chǎn)生的電流不能輸送,從而防止金屬被腐蝕應用:把被保護的鋼鐵設(shè)備作為陰極,惰性電極作為輔助陽極,均存在于電解質(zhì)溶液中,接上外加直流電源。通電后 電子大量在鋼鐵設(shè)備上積累,抑制了鋼鐵失去電子的反應。2、改變金屬結(jié)構(gòu):把金屬制成防腐的合金3、把金屬與腐蝕性試劑隔開:電鍍、油漆、涂油脂、表面鈍化等201 4高考題分類匯編(電化學基礎(chǔ))全國卷新課標版I26 .(節(jié)選)次磷酸(H3P。2)是一種精細
32、磷化工產(chǎn)品,具有較強還原性,回答下列問題:(4)H3P也可用電滲析法制備?!八氖译姖B析法”工作原理如圖所示I11I (陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過):L-1JX1_1寫出陽極的電極反應式 o小H分析產(chǎn)品室可得到 HaPO2的原因二酸L ii黑嚏:深“言覆J _ _陽橫室 產(chǎn)劉京麻H號 用極空早期采用“三室電滲析法”制備H3P。2:將“四室電滲析法”中陽極室的稀硫酸用113Po2稀溶液代替,并撤 去陽極室與產(chǎn)品室之間的陽膜,從而合并了陽極室與產(chǎn)品室。其缺點是產(chǎn)品中混有 雜質(zhì)。該雜質(zhì)產(chǎn)生的原因是:。 參考答案: (4) 2 H2O-4e'=O4+4H F;陽極室的H'穿過
33、陽膜擴散至產(chǎn)品室,原料室的H2Po/穿過陰膜擴散至產(chǎn)品室,二者反應生成) PO J :H3P02 或 H 2P02被氧化。全國卷新課標版11體系,F列敘述錯誤的是(A.a為電池的正極B.電池充電反應為 L i Mn2O4=Li1.xMn2Ox+xLiLiL快離子導體 聚合物電解質(zhì)12.2 0 13年3月我國科學家報道了如圖所示的水溶液鋰離子電池C.放電時,a極鋰的化合價發(fā)生變化屋遹弱D.放電時,溶液中Li'從b向a遷移27 .(節(jié)選)鉛及其化合物可用于蓄電池,耐酸設(shè)備及X射線防護材料等?;卮鹣铝袉栴}:(3)PbO?可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得,反應的離子方程式為: PbO?也 可以
34、通過石墨為電極,Pb(NO:)和Cu(N0M的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生的電極反應式,陰極觀察到的現(xiàn)象是:若電解液中不加入C u(NO 3 ) 2,陰極發(fā)生的電極反應式,這樣做的主要缺點 是。3 6.化學選修一2:化學與技術(shù)(節(jié)選)將海水淡化和與濃海水資源化結(jié)合起來是綜合利用海水的重要途徑之一。一般是先將海水淡化獲得淡水,再從 剩余的濃海水中通過一系列工藝提取其他產(chǎn)品?;卮鹣铝袉栴}:(4)采用石墨陽極.不銹鋼陰極電解熔融的氯化鎂,發(fā)生反應的化學方程式為:電解時, 若有少量水存在會造成產(chǎn)品鎂的消耗,寫出有關(guān)反應的化學方程式。答案:12.C27. P b0+ C lO-= P b 0 2+
35、Cl-; P b 2+ 2 H2 0 - 2 e =PbO2l+ 4H+;石墨上包上銅鍍層;Pb'+2D = P b :不能 有效利用Pb2+36. MgC 蹩 1 zMg+C 1 型 2T: Mg+ 2HqMg (OH) 2 + Hz全國卷大綱版電池)。9右圖是在航天用高壓氫銀電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種金屬氫化物鍥電池(MH-Ni下列有關(guān)說法不正確的是()A.放電時正極反應為:NiOOH + H2O+e ->Ni (OH'+OHB.電池的電解液可為KOH溶液C充電時兔?R反應為:MH + OH >H2 0 +M+CD.M H是一類儲氫材料,其氫密度越大,電池的能量密
36、度越高 9.C北京卷8.下列電池工作時,Ch在正極放電的是(N .-CdI XUN.-Cd rt«9CX>h 1 iVB.氫氧燃料電池C.鉛蓄電池D.鍥鎘電池NILNS就泡瓶2 6.(節(jié)選)NH3經(jīng)一系列反應可以得到HNO3和NH4NO3,如下圖(略)所示。(4) IV中,電解NO制備NH4NO3,其工作原理如右圖所示,為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補充物質(zhì)A, A是,說明理由: 28.用F。3酸性溶液脫除H2s后的廢液,通過控制電壓電解得以再生,某同學使用石墨電極,在不同電壓(x)下 電解pH=l的O.lmol/L的FeCk溶液,研究廢液再生機理。記錄如下(a、b、c
37、代表電壓數(shù)值):序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢驗陽極產(chǎn)物Ix>a電極附近出現(xiàn)黃色,有氣泡產(chǎn)生有 Fe3+、有 Cb11a> x>b電極附近出現(xiàn)黃色,無氣泡產(chǎn)生有 Fe3、無 CkIIIb>x>0無明顯變化無 Fe34、無 Ck用KSCN檢驗出Fe的現(xiàn)象是(2) I中,F(xiàn)e3產(chǎn)生的原因可能是0在陽極放電,生成的C12將Fe?氧化。寫出有關(guān)反應:(3)由I I推測尸0辦產(chǎn)生的原因還可能是F e 2,在陽極放電,原因是Fe?+具有 性0(4)11中雖未檢驗出C 1 2,但C I在陽極是否放電仍需進一步驗證。電解pH= 1的Na。溶液做對照實驗, 記錄如下:序號電壓/V陽極現(xiàn)象檢
38、驗陽極產(chǎn)物1 Va>x>c無明顯變化有。2Vc>x>b無明顯變化無c 1 2NaC1的濃度是mol / LIV中檢測Ch的實驗方法 o與II對比,得出的結(jié)論(寫出兩點):O答案:8.B2 6.(節(jié)選)NH3根據(jù)電子守恒,陽極得到的NO3 的量大于陰極得到的NH+的量,所以需充入N“3(或從陰陽極電極反應式說明:經(jīng)氣;根據(jù)反應8NO+7H2型邑O 3NHNO3+2HNO3,電解產(chǎn)生的HNO3多)2 8. (1)溶液變紅(2)2Cl -2e-=Cl2 C 1 2+2 Fe2l=2C 1 -+2Fe3"(3)還原(4)0.2取少量陽極附近的溶液,滴在淀粉K I試紙上
39、,試紙變藍通過控制電壓,證實了產(chǎn)生Fe3+的兩種原因都成立; 通過控制電壓,驗證了 F/+先于c放電天津卷+ LiCoO)6 .己知:鋰離子電池的總反應為:LixC + Li !.xCoO2C充電鋰硫電池的總反應為:2Li + SLi2s充電有關(guān)上述兩種電池說法正確的是()。電解質(zhì)電解質(zhì)A.鋰離子電池放電時,L i +向負極遷移B.鋰硫電池充電時,鋰電極發(fā)生還原反應CC.理論上兩種電池的比能量相同D.右圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電7 .(節(jié)選)元素單質(zhì)及其化合物有廣泛用途,請根據(jù)周期表中第三周期元素相關(guān)知識回答下列問題:(3)已知:化合物MgOAhOiM g ChAlCh類型良化合物離子化
40、合物離廣化令物共價化合物熔點/28 002050714191工業(yè)制鎂時,電解MgCk而不電解MgO的原因是:制鋁時,電解AI2O3而不電解AlCb的原因是: 6.B 7.(方選)MgO的熔點高,熔融時耗費更多能源,增加生產(chǎn)成本。A ICh是共價化合物,熔融態(tài)難導電上海卷飽和NaCl溶源12.如右圖所示,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和NaQ溶液的U型管中。下列分析正確的是()A.Ki閉合,鐵棒上發(fā)生的反應為2H+2e -H2TB.Ki閉合,石墨棒周圍溶液pH逐漸升高C.K?閉合,鐵棒不會被腐蝕,屬于犧牲陽極保護法D. K2閉合,電路中通過0.002Na個電子時,兩極共產(chǎn)生0. 00 1moi氣體答案
41、12.B重慶卷1L(節(jié)選)氫能是重要的新能源。儲氫作為氫能利用的關(guān)鍵技術(shù),是當前關(guān)注的熱點之一。(4)一定條件下,題1 1圖所示裝置可實現(xiàn)有機物的電化學儲氫(忽略其它有機物)。多孔性惰性電極E高分子電解質(zhì)股(只允許H 通過)2.8mol氣體(忽略水蒸汽)lOmol混合氣,其中莖的物 質(zhì)的里分數(shù)為24%多孔性惰性電極D含苯的物質(zhì)的里分數(shù)T為10%的混合氣導線中電子移動方向為,(用A、D表示)生成目標產(chǎn)物的電極反應式為 。該儲氫裝置的電流效率片。( 生成目標產(chǎn)物和口電 港晨100% 計算結(jié)果保留小/轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)數(shù)點后1位)答案11.(節(jié)選)(4)AD C;H6+6 H+6e =C"L2
42、 64. 3%山東卷30.(節(jié)選)離子液體是一種室溫熔融鹽,為非水體系,由有機陽離子、AbCb-和AlCb組成的.離子液體作電解液時,可在鋼 制品上電鍍鋁°(1)鋼制品應接電源的 極,已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機陽離子不參與電極反應,陰極電極反應式為。若改用A1C I 3水溶液作電解液,則陰極產(chǎn)物為。3 0 .(節(jié)選)ABC 1 f+3e-=Al+7AICl4-: H2安徽卷28.某研究小組為探究弱酸性條件下鐵發(fā)生電化學腐蝕類型的影響因素,將混合均勻的新制鐵粉和碳粉置于錐形瓶 底部,塞上瓶塞(如圖1)。從膠頭滴管中滴人幾滴醋酸溶液,同時測量容器中的壓強變化編號實驗目的碳粉/g鐵
43、粉/ g醋酸/%為以下實驗作參照0.52.090. 0醋酸濃度的影響0. 536. 00.22. 090.0(1)請完成以下實驗設(shè)計表(表中不要留空格):測量壓強儀器舉酸圖1(2)編號實驗測得容器中壓強隨時間變化如圖2/2時,容器中壓強明顯小于起始壓強,其原因是鐵發(fā)生了 一腐蝕,請在圖3中用箭頭標出發(fā)生該腐蝕時電子流動方向;此時,碳粉表面發(fā)生了(填“氧化”或"還原”)反應洪電極反應式是。時間/s 圖2(3)該小組對圖2中0八時壓強變大的原因提出了如下假設(shè),請你完成假設(shè)二:假設(shè)一:發(fā)生析氫腐蝕產(chǎn)生了氣體;假設(shè)二:;(4 )為驗證假設(shè)一,某同學設(shè)計了檢驗收集的氣體中是否含有Hz的方案。請
44、你再設(shè)計一個實驗方案驗證假設(shè)一, 寫出,驗步驟和結(jié)論。答案:2 8. (1)2. 0碳粉含量的影響實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程):2H2O+O2+ 4 e-40H(或4H +O2+4e-=2H >O)(3 )反應放熱,溫度升高,體積膨脹(4 )實驗步驟和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)a藥品用量和操作同編號實驗(多孔橡皮塞增加進、出導管) 通入氧氣排凈瓶內(nèi)空氣;a滴入醋酸溶液,同時測量瓶內(nèi)壓強變化(也可測溫度變化,檢驗Fe"等)。如果瓶內(nèi)壓強增大,假設(shè)一成立。否則假設(shè)一不成立。四川卷1L(節(jié)選)污染物的有效去除和資源的充分利用是化學造福人類的重要研究課題。某化學研究小組利用軟銃礦(主要成分 為MnCh,另含有少量頭鐵、鋁、銅、銀等金屬化合物)作脫硫劑,通過如下簡化流程(略)既脫除燃煤尾氣中的SCh,又制 得電池材料MnO2(反應條件已略去)。請回答下列問題:(4) MnCh可作超級電容器材料。用惰性電極電解MnS O4溶液可制得M n其陽極的電極反應式是(5)MnO?是堿性鋅鎰電池的正極材料。堿性鋅錦電池放電時,正極的電極反應式是答案:11.(節(jié)
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