原电池复习课.

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1、电化学电化学考试说明对电化学知识的要求1、理解原电池和电解池的工作原理,能正确书写电极反应和电池反应方程式2、了解原电池和电解池在实际中的应用3、能解释金属发生电化学腐蚀的原因4、了解金属腐蚀的危害和金属的防护措施一、原电池一、原电池构成原电池的基本条件是什么?构成原电池的基本条件是什么? (1 1)必须自发进行氧化还原反应必须自发进行氧化还原反应 (3 3)两个电极必须插入两个电极必须插入电解质溶液中电解质溶液中或或熔融熔融 的电解质中的电解质中;(4 4)两个电极必须两个电极必须相连相连并形成并形成闭合回路闭合回路。(2 2)必须有必须有两种活泼性不同的两种活泼性不同的导电材料导电材料作电
2、极;作电极;把把化学能化学能转化为转化为电能电能的装置。的装置。1.1.下列反应中理论上不能设计成原电池的下列反应中理论上不能设计成原电池的是(是( )A.HCl ( aq ) + NaOH ( aq ) = NaCl ( aq ) + H2O ( l );H 0B.2CH3OH ( l ) +3O2 ( g ) = 2CO2 ( g ) + 4H2O ( l ); H 0C.2Fe Cl3 ( aq) +Fe ( s ) + = 3Fe Cl2( aq) ; H 0D. 2H2 ( g ) + O2 ( g ) = 2H2O ( l ) ; H 正极正极(3)加快某些化学反应的反应速率;加快
3、某些化学反应的反应速率;例如:在锌与硫酸的反应中加入硫酸铜,可以例如:在锌与硫酸的反应中加入硫酸铜,可以加快反应速率。加快反应速率。(1)制做化学电源;制做化学电源;(4)金属腐蚀的原理及金属腐蚀的防护。金属腐蚀的原理及金属腐蚀的防护。3、下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是下列叙述中,可以说明金属甲比乙活泼性强的是C.将甲乙作电极组成原电池时甲是负极;将甲乙作电极组成原电池时甲是负极;A.甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙溶解,甲甲和乙用导线连接插入稀盐酸溶液中,乙溶解,甲 上有上有H2气放出气放出;B.在氧化在氧化还原反应中,甲比乙失去的电子多还原反应中,甲比乙失去的电子多;D.同
4、价态的阳离子,甲比乙的氧化性强;同价态的阳离子,甲比乙的氧化性强;(C)4 、 下列制氢气的反应速率最快的是下列制氢气的反应速率最快的是粗锌和粗锌和 1mol/L 盐酸;盐酸;B.A. 纯锌和纯锌和1mol/L 硫酸;硫酸;纯锌和纯锌和18 mol/L 硫酸;硫酸;C.粗锌和粗锌和1mol/L 硫酸的反应中加入几滴硫酸的反应中加入几滴CuSO4溶液。溶液。D.( D )5:在在Cu-Zn原电池中,原电池中,200mLH2SO4 溶液的浓度溶液的浓度为为0.125mol/L , 若工作一段时间后,从装置中若工作一段时间后,从装置中共收集到共收集到 0.168L升气体,则流过导线的电子升气体,则流
5、过导线的电子为为 mol,溶液的溶液的pH值变值变_?(溶液体积变化忽略不计)(溶液体积变化忽略不计)解得:解得:y 0.015 (mol)x 0.015 (mol)根据电极反应:根据电极反应:正极:正极:负极:负极:Zn2e-Zn2+2H+2e- H2得:得:2 2 22.4x y 0.168解:解:2H+ 2eH2大大0.015四四. .金属的电化学腐蚀金属的电化学腐蚀(一)金属腐蚀(一)金属腐蚀1.1.概念:概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。行化学反应而腐蚀损耗的过程。2.2.金属腐蚀的本质金属腐蚀的本质金属原子失去
6、电子变成阳离子而损耗金属原子失去电子变成阳离子而损耗3.3.金属腐蚀的分类:金属腐蚀的分类:化学腐蚀和电化学腐蚀化学腐蚀和电化学腐蚀绝大多数金属的腐蚀属于电化学腐蚀绝大多数金属的腐蚀属于电化学腐蚀电化学腐蚀通常有析氢腐蚀和吸氧腐蚀电化学腐蚀通常有析氢腐蚀和吸氧腐蚀比较项目比较项目化学腐蚀化学腐蚀电化学腐蚀电化学腐蚀发生条件发生条件共同点共同点是否构成原电池是否构成原电池有无电流有无电流实质实质化学腐蚀化学腐蚀与与电电化学腐蚀化学腐蚀的比较的比较电化学电化学腐蚀腐蚀比比化学腐蚀化学腐蚀普遍得多普遍得多金属跟接触到的物质金属跟接触到的物质直接发生化学反应直接发生化学反应不纯金属跟接触的电解不纯金属
7、跟接触的电解质溶液发生原电池反应质溶液发生原电池反应无电流无电流无原电池无原电池构成无数微小原电池构成无数微小原电池有弱电流有弱电流金属被腐蚀金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀较活泼金属被腐蚀金属原子失去电子变成阳离子而损耗金属原子失去电子变成阳离子而损耗钢铁的电化学腐蚀钢铁的电化学腐蚀比较项目比较项目析氢腐蚀析氢腐蚀吸氧腐蚀吸氧腐蚀发生条件发生条件电电极极反反应应负极负极正极正极总反应总反应钢铁表面吸附的水膜酸钢铁表面吸附的水膜酸性较強时性较強时Fe Fe2+ + 2e- 2H+ + 2e- H2Fe+ 2H+ Fe2+ H2钢铁表面吸附的水膜酸钢铁表面吸附的水膜酸性较弱或呈中性时性较弱或呈中性时F
8、e Fe2+ +2e- O22H2O4e- 4OH-Fe2+2OH- Fe(OH)24Fe(OH)2 +O2+2H2O=4Fe(OH)34Fe(OH)3Fe2O3xH2O(铁锈铁锈)+(3-x)H2O吸氧吸氧腐蚀腐蚀比比析氢析氢腐蚀腐蚀普遍得多普遍得多金属的防护金属的防护方方 法:法:1.1.改变金属的内部组织结构(如制不锈钢)改变金属的内部组织结构(如制不锈钢)2.2.在金属表面覆盖保护层:在金属表面覆盖保护层:(1)在表面刷一层油漆;)在表面刷一层油漆;(2)在表面涂上机油;)在表面涂上机油;(3)在表面镀一层其他耐腐蚀金属;)在表面镀一层其他耐腐蚀金属;(4)在表面烧制搪瓷)在表面烧制搪
9、瓷 ;(5)使金属表面形成致密的氧化膜)使金属表面形成致密的氧化膜 。3 3. .电化学保护法电化学保护法 :(1)牺牲阳极的阴极保护法)牺牲阳极的阴极保护法 (2)外加电流的阴极保护法)外加电流的阴极保护法 金属的电化学防护金属的电化学防护例如在船体上接锌块,保护船身不被腐蚀。 ee6、下列各情况,在其中、下列各情况,在其中Fe片腐蚀由片腐蚀由 快快到到慢慢的顺序是的顺序是规律规律在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢:在同一电解质溶液中,金属腐蚀的快慢:电解原理引起的腐蚀原电池原理引起电解原理引起的腐蚀原电池原理引起的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀的腐蚀化学腐蚀有防腐措施的腐蚀 防腐措施由好到坏
10、的顺序如下:防腐措施由好到坏的顺序如下:外接电源的阴极保护法牺牲阳极的外接电源的阴极保护法牺牲阳极的阴极保护法有一般防腐条件保护无阴极保护法有一般防腐条件保护无防腐条件防腐条件7、下列事实不能用电化学理论解释的是、下列事实不能用电化学理论解释的是 A轮船水线以下的船壳上装一定数量的轮船水线以下的船壳上装一定数量的 锌块锌块B铝片不用特殊方法保护铝片不用特殊方法保护C纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量硫酸纯锌与稀硫酸反应时,滴入少量硫酸 铜溶液后速率加快铜溶液后速率加快D镀锌铁比镀锡铁耐用镀锌铁比镀锡铁耐用8、家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现、家用炒菜铁锅用水清洗放置后,出现红棕色的锈斑,在此变化过程
11、中不发生的红棕色的锈斑,在此变化过程中不发生的化学反应是化学反应是A.4Fe(OH)22H2OO2=4Fe(OH)3B.2Fe2H2OO2=2Fe(OH)2C.2H2OO24e 4OHD.Fe Fe3 3e3e- -二、常见的化学电池二、常见的化学电池干电池干电池电极电极: :ZnZn为负极为负极, ,碳棒为正极碳棒为正极电解液电解液:NHNH4 4ClCl、ZnClZnCl2 2和和淀粉糊淀粉糊 另有黑色的另有黑色的MnOMnO2 2粉末,吸收正极产生的粉末,吸收正极产生的H H2 2,防止产生极化现象。防止产生极化现象。电极方程式:电极方程式:负极负极( (Zn):Zn):Zn ZnZn