2021高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第6章化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化第21講化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能__電池學(xué)案

1、第21講化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電池目標(biāo)要求1.以原電池為例認(rèn)識(shí)化學(xué)能可以轉(zhuǎn)化為電能，從氧化還原反應(yīng)的角度認(rèn)識(shí)原電池的工作原理，能設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的原電池。2.體會(huì)提高燃料的燃燒效率、開發(fā)高純清潔燃料和研制新型電池的重要性。3.認(rèn)識(shí)化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的實(shí)際意義及其重要應(yīng)用，了解原電池及其常見化學(xué)電源的工作原理；能利用相關(guān)信息分析化學(xué)電源的工作原理，開發(fā)新型電池。4.了解金屬發(fā)生電化學(xué)腐蝕的本質(zhì)，知道金屬腐蝕的危害，能利用電化學(xué)原理解釋金屬腐蝕現(xiàn)象，選擇設(shè)計(jì)防腐措施。1概念和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。2構(gòu)成條件(1)一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般

2、是活潑性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。(2)二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。(3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個(gè)條件：電解質(zhì)溶液；兩電極直接或間接接觸；兩電極插入電解質(zhì)溶液中。理解應(yīng)用在如圖所示的4個(gè)裝置中，不能形成原電池的是_(填序號(hào))，并指出原因_。答案中酒精是非電解質(zhì)；中未形成閉合回路3工作原理以鋅銅原電池為例(1)反應(yīng)原理電極名稱負(fù)極正極電極材料鋅片銅片電極反應(yīng)zn2e=zn2cu22e=cu反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)電子流向由zn片沿導(dǎo)線流向cu片鹽橋中離子移向鹽橋含飽和kcl溶液，k移向正極，cl移向負(fù)極(2)鹽橋的組成和作用鹽橋中裝有飽和的kcl、kno3等溶液和瓊膠

3、制成的膠凍。鹽橋的作用：a.連接內(nèi)電路，形成閉合回路；b.平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。理解應(yīng)用“異?！痹姵卦淼纳疃确治?1)鋁銅濃硝酸電池初期，活潑金屬鋁作負(fù)極被氧化，由于鋁表面很快形成致密氧化物薄膜阻止反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，使鋁鈍化，鈍化鋁作正極，銅被濃硝酸氧化，作負(fù)極，電極反應(yīng)：銅：cu2e=cu2；鈍化鋁：2no2e4h=2no22h2o。(2)鎂鋁燒堿溶液電池鎂不溶于燒堿，鋁單質(zhì)可溶于燒堿，鋁作負(fù)極，鎂作正極，電極反應(yīng)，鋁：2al6e4oh=2al(oh)4；鎂：6h2o6e=3h26oh。原電池的正極和負(fù)極與電極材料的性質(zhì)有關(guān)，也與電解質(zhì)溶液有關(guān)，不要形成活潑電極一定作負(fù)極的思維定勢(shì)

4、。(1)原電池工作時(shí)，正極表面一定有氣泡產(chǎn)生()(2)mgal形成的原電池，mg一定作負(fù)極()(3)在原電池中，正極材料本身一定不參與電極反應(yīng)，負(fù)極材料本身一定要發(fā)生氧化反應(yīng)()(4)實(shí)驗(yàn)室制備h2時(shí)，用粗鋅(含cu、fe等)代替純鋅與鹽酸反應(yīng)效果更佳()(5)鐵銅原電池中，負(fù)極反應(yīng)式為fe3e=fe3()(6)原電池工作時(shí)，溶液中的陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)，鹽橋中的陽(yáng)離子向正極移動(dòng)()(7)鋅銅原電池中，因?yàn)橛须娮油ㄟ^(guò)電解質(zhì)溶液，形成閉合回路，所以有電流產(chǎn)生()判斷原電池正、負(fù)極的5種方法題組一原電池工作原理(不定項(xiàng)選擇題)1鋅銅原電池裝置如圖所示，其中陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，下列有關(guān)

5、敘述正確的是()a銅電極上發(fā)生氧化反應(yīng)b電池工作一段時(shí)間后，甲池的c(so)減小c電池工作一段時(shí)間后，乙池溶液的總質(zhì)量增加d陰、陽(yáng)離子分別通過(guò)交換膜向負(fù)極和正極移動(dòng)，保持溶液中電荷平衡答案c解析a項(xiàng)，由鋅的活潑性大于銅，可知銅電極為正極，在正極上cu2得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成cu，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，由于陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，故甲池的c(so)不變，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，在乙池中cu22e=cu，同時(shí)甲池中的zn2通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入乙池中，由于m(zn2)m(cu2)，故乙池溶液的總質(zhì)量增加，正確；d項(xiàng)，陽(yáng)離子交換膜只允許陽(yáng)離子和水分子通過(guò)，電解過(guò)程中zn2通過(guò)陽(yáng)離子交換膜移向正極保持溶液中電荷

6、平衡，陰離子是不能通過(guò)交換膜的，錯(cuò)誤。2分析下圖所示的四個(gè)原電池裝置，其中結(jié)論正確的是()a中mg作負(fù)極，中fe作負(fù)極b中mg作正極，電極反應(yīng)式為6h2o6e=6oh3h2c中fe作負(fù)極，電極反應(yīng)式為fe2e=fe2d中cu作正極，電極反應(yīng)式為o22h2o4e=4oh答案bd解析中mg不與naoh溶液反應(yīng)，而al能和naoh溶液反應(yīng)失去電子，故al是負(fù)極；中fe在濃硝酸中鈍化，cu和濃hno3反應(yīng)失去電子作負(fù)極，a、c錯(cuò)；中電池總反應(yīng)為2al2naoh6h2o=2naal(oh)43h2，負(fù)極反應(yīng)式為2al8oh6e=2al(oh)4，二者相減得到正極反應(yīng)式為6h2o6e=6oh3h2，b正確

7、。3我國(guó)科學(xué)家在太陽(yáng)能光電催化化學(xué)耦合分解硫化氫研究中獲得新進(jìn)展，相關(guān)裝置如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()a該裝置的總反應(yīng)為h2sh2sb能量轉(zhuǎn)化方式主要為“光能電能化學(xué)能”ca極上發(fā)生的電極反應(yīng)為fe3e=fe2da極區(qū)需不斷補(bǔ)充含fe3和fe2的溶液答案cd解析該裝置發(fā)生的有關(guān)反應(yīng)為h2s2fe3=2hs2fe2(a極區(qū))、2fe22e=2fe3(a極)、2h2e=h2(b極)，這三個(gè)反應(yīng)相加，結(jié)合反應(yīng)條件得到總反應(yīng)h2sh2s，故a、c正確；該制氫工藝中光能轉(zhuǎn)化為電能，最終轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，故b正確；a極區(qū)涉及兩步反應(yīng)，第一步利用氧化態(tài)fe3高效捕獲h2s得到硫和還原態(tài)fe2，第二步是還原態(tài)

8、fe2在a極表面失去電子生成氧化態(tài)fe3，這兩步反應(yīng)反復(fù)循環(huán)進(jìn)行，所以a極區(qū)無(wú)需補(bǔ)充含fe3和fe2的溶液，故d錯(cuò)誤。題組二聚焦“鹽橋”原電池4(2020咸陽(yáng)高三模擬)根據(jù)下圖，下列判斷中正確的是()a燒杯a中的溶液ph降低b燒杯b中發(fā)生氧化反應(yīng)c燒杯a中發(fā)生的反應(yīng)為2h2e=h2d燒杯b中發(fā)生的反應(yīng)為2cl2e=cl2答案b解析由題給原電池裝置可知，電子經(jīng)過(guò)導(dǎo)線，由zn電極流向fe電極，則o2在fe電極發(fā)生還原反應(yīng)：o22h2o4e=4oh，燒杯a中oh增大，溶液的ph升高；燒杯b中，zn發(fā)生氧化反應(yīng)：zn2e=zn2。5控制合適的條件，將反應(yīng)2fe32i2fe2i2設(shè)計(jì)成如下圖所示的原電池

9、。下列判斷不正確的是()a反應(yīng)開始時(shí)，乙中石墨電極上發(fā)生氧化反應(yīng)b反應(yīng)開始時(shí)，甲中石墨電極上fe3被還原c檢流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)d檢流計(jì)讀數(shù)為零后，在甲中加入fecl2固體，乙中的石墨電極為負(fù)極答案d解析由圖示結(jié)合原電池原理分析可知，fe3得電子變成fe2被還原，i失去電子變成i2被氧化，所以a、b正確；檢流計(jì)讀數(shù)為零時(shí)，fe3得電子速率等于fe2失電子速率，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，c正確；在甲中加入fecl2固體，平衡2fe32i2fe2i2向左移動(dòng)，i2被還原為i，乙中石墨為正極，d不正確。原電池的工作原理簡(jiǎn)圖注意電子移動(dòng)方向：從負(fù)極流出沿導(dǎo)線流入正極，電子不能通過(guò)電解質(zhì)溶液。若

10、有鹽橋，鹽橋中的陰離子移向負(fù)極區(qū)，陽(yáng)離子移向正極區(qū)。若有交換膜，離子可選擇性通過(guò)交換膜，如陽(yáng)離子交換膜，陽(yáng)離子可通過(guò)交換膜移向正極。1比較金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱：原電池中，負(fù)極一般是活動(dòng)性較強(qiáng)的金屬，正極一般是活動(dòng)性較弱的金屬(或非金屬)。2加快化學(xué)反應(yīng)速率：氧化還原反應(yīng)形成原電池時(shí)，反應(yīng)速率加快。3用于金屬的防護(hù)：將需要保護(hù)的金屬制品作原電池的正極而受到保護(hù)。4設(shè)計(jì)制作化學(xué)電源首先將氧化還原反應(yīng)分成兩個(gè)半反應(yīng)。根據(jù)原電池的工作原理，結(jié)合兩個(gè)半反應(yīng)，選擇正、負(fù)電極材料以及電解質(zhì)溶液。應(yīng)用體驗(yàn)設(shè)計(jì)原電池裝置證明fe3的氧化性比cu2強(qiáng)。(1)寫出能說(shuō)明氧化性fe3大于cu2的離子方程式：_。(2)若要

11、將上述反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，電極反應(yīng)式分別是：負(fù)極：_。正極：_。(3)在框中畫出裝置圖，指出電極材料和電解質(zhì)溶液：不含鹽橋含鹽橋答案(1)2fe3cu=2fe2cu2(2)cu2e=cu22fe32e=2fe2(3)不含鹽橋含鹽橋(1)某原電池反應(yīng)為cu2agno3=cu(no3)22ag，裝置中的鹽橋中可以是裝有含瓊脂的kcl飽和溶液()(2)10 ml濃度為1 moll1的鹽酸與過(guò)量的鋅粉反應(yīng)，若加入適量的cuso4溶液能加快反應(yīng)速率但又不影響氫氣生成量()(3)若在海輪外殼上附著一些銅塊，則可以減緩海輪外殼的腐蝕()(4)由于caoh2o=ca(oh)2可以自發(fā)進(jìn)行，且放大量熱，故可以設(shè)計(jì)

12、成原電池()1(金屬的防護(hù))為保護(hù)地下鋼管不受腐蝕，可采取的措施有()a與石墨棒相連b與銅板相連c埋在潮濕、疏松的土壤中d與鋅板相連答案d2(加快化學(xué)反應(yīng)速率)等質(zhì)量的兩份鋅粉a、b，分別加入過(guò)量的稀h2so4中，同時(shí)向a中滴入少量的cuso4溶液，如圖表示產(chǎn)生h2的體積(v)與時(shí)間(t)的關(guān)系，其中正確的是()答案d解析a中zn與cuso4溶液反應(yīng)置換出cu，zn的量減少，產(chǎn)生h2的量減少，但zn、cu和稀h2so4形成原電池，加快反應(yīng)速率，d項(xiàng)圖示符合要求。3(比較金屬活動(dòng)性)有a、b、c、d四個(gè)金屬電極，有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置及部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下：實(shí)驗(yàn)裝置部分實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象a極質(zhì)量減少；b極質(zhì)量增加b極

13、有氣體產(chǎn)生；c極無(wú)變化d極溶解；c極有氣體產(chǎn)生電流從a極流向d極由此可判斷這四種金屬的活動(dòng)性順序是()aabcd bbcdacdabc dabdc答案c解析把四個(gè)實(shí)驗(yàn)從左到右分別編號(hào)為、，則由實(shí)驗(yàn)可知，a作原電池負(fù)極，b作原電池正極，金屬活動(dòng)性：ab；由實(shí)驗(yàn)可知，b極有氣體產(chǎn)生，c極無(wú)變化，則活動(dòng)性：bc；由實(shí)驗(yàn)可知，d極溶解，則d作原電池負(fù)極，c作正極，活動(dòng)性：dc；由實(shí)驗(yàn)可知，電流從a極流向d極，則d極為原電池負(fù)極，a極為原電池正極，活動(dòng)性：da。綜上所述可知活動(dòng)性：dabc。4依據(jù)氧化還原反應(yīng)：2ag(aq)cu(s)=cu2(aq)2ag(s)設(shè)計(jì)的原電池如圖所示(鹽橋?yàn)槭⒂衚no3瓊

14、脂的u形管)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)電極x的材料是_；電解質(zhì)溶液y是_(填化學(xué)式)。(2)銀電極為電池的_極，其電極反應(yīng)式為_。(3)鹽橋中的no移向_溶液。答案(1)cuagno3(2)正age=ag(3)cu(no3)2一、一次電池只能使用一次，不能充電復(fù)原繼續(xù)使用1堿性鋅錳干電池總反應(yīng)：zn2mno22h2o=2mnoohzn(oh)2。負(fù)極材料：zn。電極反應(yīng)：zn2oh2e=zn(oh)2。正極材料：碳棒。電極反應(yīng)：2mno22h2o2e=2mnooh2oh。2紐扣式鋅銀電池總反應(yīng)：znag2oh2o=zn(oh)22ag。電解質(zhì)是koh。負(fù)極材料：zn。電極反應(yīng)：zn2oh2e=z

15、n(oh)2。正極材料：ag2o。電極反應(yīng)：ag2oh2o2e=2ag2oh。3鋰電池lisocl2電池可用于心臟起搏器。該電池的電極材料分別為鋰和碳，電解液是lialcl4socl2。電池的總反應(yīng)可表示為8li3socl2=6liclli2so32s。(1)負(fù)極材料為_，電極反應(yīng)為_。(2)正極的電極反應(yīng)為_。答案(1)鋰8li8e=8li(2)3socl28e=2sso6cl二、二次電池放電后能充電復(fù)原繼續(xù)使用1鉛蓄電池總反應(yīng)：pb(s)pbo2(s)2h2so4(aq)2pbso4(s)2h2o(l)(1)放電時(shí)原電池負(fù)極反應(yīng)：pb(s)so(aq)2e=pbso4(s)；正極反應(yīng)：pb

16、o2(s)4h(aq)so(aq)2e=pbso4(s)2h2o(l)。(2)充電時(shí)電解池陰極反應(yīng)：pbso4(s)2e=pb(s)so(aq)；陽(yáng)極反應(yīng)：pbso4(s)2h2o(l)2e=pbo2(s)4h(aq)so(aq)。2圖解二次電池的充放電3二次電池的充放電規(guī)律(1)充電時(shí)電極的連接：充電的目的是使電池恢復(fù)其供電能力，因此負(fù)極應(yīng)與電源的負(fù)極相連以獲得電子，可簡(jiǎn)記為負(fù)接負(fù)后作陰極，正接正后作陽(yáng)極。(2)工作時(shí)的電極反應(yīng)式：同一電極上的電極反應(yīng)式，在充電與放電時(shí)，形式上恰好是相反的；同一電極周圍的溶液，充電與放電時(shí)ph的變化趨勢(shì)也恰好相反。三、“高效、環(huán)境友好”的燃料電池1氫氧燃料電

17、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2h24e=4h2h24oh4e=4h2o正極反應(yīng)式o24e4h=2h2oo22h2o4e=4oh電池總反應(yīng)式2h2o2=2h2o備注燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，起導(dǎo)電作用2.燃料電池常用的燃料h2、co、烴(如ch4、c2h6)、醇(如ch3oh)、肼(n2h4)等。3燃料電池常用的電解質(zhì)酸性電解質(zhì)溶液，如h2so4溶液；堿性電解質(zhì)溶液，如naoh溶液；熔融氧化物；熔融碳酸鹽，如k2co3；質(zhì)子交換膜等。4燃料電池電極反應(yīng)式書寫的常用方法第一步，寫出電池總反應(yīng)式。燃料電池的總反應(yīng)與燃料燃燒的反應(yīng)一致，若產(chǎn)物

18、能和電解質(zhì)反應(yīng)，則總反應(yīng)為加合后的反應(yīng)。如甲烷燃料電池(電解質(zhì)溶液為naoh溶液)的反應(yīng)如下：ch42o2=co22h2oco22naoh=na2co3h2o可得甲烷燃料電池的總反應(yīng)式：ch42o22naoh=na2co33h2o。第二步，寫出電池的正極反應(yīng)式。根據(jù)燃料電池的特點(diǎn)，一般在正極上發(fā)生還原反應(yīng)的物質(zhì)都是o2，因電解質(zhì)溶液不同，故其電極反應(yīng)也會(huì)有所不同：(1)酸性電解質(zhì)：o24h4e=2h2o。(2)堿性電解質(zhì)：o22h2o4e=4oh。(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)o2)：o24e=2o2。(4)熔融碳酸鹽(如熔融k2co3)：o22co24e=2co。第三步，電池的總反應(yīng)式電池的

19、正極反應(yīng)式電池的負(fù)極反應(yīng)式。應(yīng)用體驗(yàn)以甲烷燃料電池為例，分析不同的環(huán)境下電極反應(yīng)式的書寫。(1)酸性介質(zhì)(如h2so4)總反應(yīng)式：_。負(fù)極：_。正極：_。答案ch42o2=co22h2och48e2h2o=co28h2o28e8h=4h2o(2)堿性介質(zhì)(如koh)總反應(yīng)式：_。負(fù)極：_。正極：_。答案ch42o22oh=co3h2och48e10oh=co7h2o2o28e4h2o=8oh(3)固體電解質(zhì)(高溫下能傳導(dǎo)o2)總反應(yīng)式：_。負(fù)極：_。正極：_。答案ch42o2=co22h2och48e4o2=co22h2o2o28e=4o2(1)太陽(yáng)能電池不屬于原電池()(2)手機(jī)、電腦中使用

20、的鋰電池屬于一次電池()(3)鉛蓄電池放電時(shí)，正極與負(fù)極質(zhì)量均增加()(4)堿性鋅錳干電池是一次電池，其中mno2是催化劑，可使鋅錳干電池的比能量高、可儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)()(5)燃料電池工作時(shí)燃料在電池中燃燒，然后熱能轉(zhuǎn)化為電能()(6)以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池，放電過(guò)程中，h從正極區(qū)向負(fù)極區(qū)遷移()(7)鉛蓄電池工作時(shí)，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.1 mol電子時(shí)，負(fù)極增重4.8 g()題組一根據(jù)圖示理解化學(xué)電源的工作原理1lifes2電池是目前電池中綜合性能最好的一種電池，其結(jié)構(gòu)如圖所示。已知電池放電時(shí)的反應(yīng)為4lifes2=fe2li2s。下列說(shuō)法正確的是()ali為電池的正極b電池工作時(shí)，li向負(fù)

21、極移動(dòng)c正極的電極反應(yīng)式為fes24e=fe2s2d將熔融的licf3so3改為licl的水溶液，電池性能更好答案c解析a項(xiàng)，由發(fā)生氧化反應(yīng)，可知li為電池負(fù)極；b項(xiàng)，電池工作時(shí)，陽(yáng)離子(li)移向正極；d項(xiàng)，由于2li2h2o=2liohh2，故不能用licl的水溶液作為電解質(zhì)溶液。2(2019濟(jì)南一模)如圖為利用電化學(xué)方法處理有機(jī)廢水的原理示意圖。下列說(shuō)法正確的是()aa、b極不能使用同種電極材料b工作時(shí)，a極的電勢(shì)低于b極的電勢(shì)c工作一段時(shí)間之后，a極區(qū)溶液的ph增大db極的電極反應(yīng)式為：ch3coo4h2o8e=2hco9h答案d解析根據(jù)圖示：工作時(shí)，b極上ch3coohco，碳原子從

22、0價(jià)升至4價(jià)，b極是原電池的負(fù)極，則a極是電池的正極。a、b極上發(fā)生的反應(yīng)為電解質(zhì)溶液的變化，電極材料可同可異，a項(xiàng)錯(cuò)誤；a極(正極)的電勢(shì)高于b極(負(fù)極)的電勢(shì)，b項(xiàng)錯(cuò)誤；a極(正極)電極反應(yīng)式為h2ecl，正極每得到2 mol電子時(shí)，為使溶液保持電中性，必有2 mol h通過(guò)質(zhì)子交換膜進(jìn)入a極溶液，同時(shí)電極反應(yīng)消耗1 mol h，故工作一段時(shí)間之后，a極區(qū)溶液中h濃度增大，ph減小，c項(xiàng)錯(cuò)誤；據(jù)圖中物質(zhì)轉(zhuǎn)化，考慮到質(zhì)量守恒和電荷守恒關(guān)系，b極(負(fù)極)反應(yīng)為ch3coo4h2o8e=2hco9h，d項(xiàng)正確。3.如圖為鈉高能電池的結(jié)構(gòu)示意圖，該電池的工作溫度為320 左右，電池的反應(yīng)式為2na

23、xs=na2sx，正極的電極反應(yīng)式為_。m(由na2o和al2o3制得)的兩個(gè)作用是_。答案xs2e=s(或2naxs2e=na2sx)導(dǎo)電和隔離鈉與硫題組二二次電池的充放電(不定項(xiàng)選擇題)4鎳鎘(nicd)可充電電池在現(xiàn)代生活中有廣泛應(yīng)用。已知某鎳鎘電池的電解質(zhì)溶液為koh溶液，其充、放電按下式進(jìn)行：cd2niooh2h2ocd(oh)22ni(oh)2，有關(guān)該電池的說(shuō)法正確的是()a充電時(shí)陽(yáng)極反應(yīng)：ni(oh)2ohe=nioohh2ob充電過(guò)程是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過(guò)程c放電時(shí)負(fù)極附近溶液的堿性不變d放電時(shí)電解質(zhì)溶液中的oh向負(fù)極移動(dòng)答案ad解析放電時(shí)cd的化合價(jià)升高，cd作負(fù)極，ni的化

24、合價(jià)降低，niooh作正極，則充電時(shí)cd(oh)2作陰極，ni(oh)2作陽(yáng)極，電極反應(yīng)式為ni(oh)2ohe=nioohh2o，a項(xiàng)正確；充電過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過(guò)程，b項(xiàng)錯(cuò)誤；放電時(shí)負(fù)極電極反應(yīng)式為cd2oh2e=cd(oh)2，cd電極周圍oh的濃度減小，c項(xiàng)錯(cuò)誤；放電時(shí)oh向負(fù)極移動(dòng)，d項(xiàng)正確。5某電動(dòng)汽車配載一種可充放電的鋰離子電池，放電時(shí)電池總反應(yīng)為li1xcoo2lixc6=licoo2c6(x。金屬腐蝕快慢的規(guī)律(1)對(duì)同一電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，腐蝕速率的快慢：電解原理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)對(duì)同一金屬來(lái)說(shuō)，在不同溶液中腐蝕速率的快慢：強(qiáng)電

25、解質(zhì)溶液中弱電解質(zhì)溶液中非電解質(zhì)溶液中。(3)活動(dòng)性不同的兩種金屬，活動(dòng)性差別越大，腐蝕速率越快。(4)對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō)，電解質(zhì)濃度越大，金屬腐蝕越快。(1)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣()(2)al、fe、cu在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物()(3)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí)，負(fù)極鐵失去電子生成fe3()(4)在金屬表面覆蓋保護(hù)層，若保護(hù)層破損后，就完全失去了對(duì)金屬的保護(hù)作用()(5)鐵表面鍍鋅可增強(qiáng)其抗腐蝕性()(6)干燥環(huán)境下，所有金屬都不能被腐蝕()(7)銅在酸性環(huán)境下，不易發(fā)生析氫腐蝕()題組一金屬腐蝕的原理及實(shí)驗(yàn)探究1炒過(guò)菜的鐵鍋未及時(shí)洗凈(殘液中含nacl)，不久便會(huì)

26、因被腐蝕而出現(xiàn)紅褐色銹斑。腐蝕原理如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()a腐蝕過(guò)程中，負(fù)極是cbfe失去電子經(jīng)電解質(zhì)溶液轉(zhuǎn)移給cc正極的電極反應(yīng)式為4oh4e=2h2oo2dc是正極，o2在c表面上發(fā)生還原反應(yīng)答案d解析a項(xiàng)，鐵鍋中含有的fe、c，和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，活潑金屬作負(fù)極，fe易失電子，故腐蝕過(guò)程中，負(fù)極是fe，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，原電池中電子由負(fù)極fe直接向正極c流動(dòng)，在電解質(zhì)溶液中依靠離子的移動(dòng)導(dǎo)電，錯(cuò)誤；c項(xiàng)，該原電池中，c作正極，正極上氧氣得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為o22h2o4e=4oh，錯(cuò)誤；d項(xiàng)，c是正極，o2在c表面上發(fā)生還原反應(yīng)，正確。2某同學(xué)進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)操作現(xiàn)象取一塊打

27、磨過(guò)的生鐵片，在其表面滴一滴含酚酞和k3fe(cn)6的食鹽水放置一段時(shí)間后，生鐵片上出現(xiàn)如圖所示“斑痕”，其邊緣為紅色，中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)色，在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹下列說(shuō)法不合理的是()a生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕b中心區(qū)的電極反應(yīng)式為fe2e=fe2c邊緣處的電極反應(yīng)式為o22h2o4e=4ohd交界處發(fā)生的反應(yīng)為4fe2o210h2o=4fe(oh)38h答案d解析生鐵片邊緣處為紅色，說(shuō)明生成了oh，o22h2o4e=4oh，生鐵片發(fā)生吸氧腐蝕，故a、c兩項(xiàng)合理；根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，中心區(qū)域?yàn)樗{(lán)色，說(shuō)明生成了fe2，fe2e=fe2，故b項(xiàng)合理；在兩色環(huán)交界處出現(xiàn)鐵銹，是因?yàn)樯傻臍溲趸瘉嗚F被氧氣氧化成了氫

28、氧化鐵，故d項(xiàng)不合理。3一定條件下，碳鋼腐蝕與溶液ph的關(guān)系如下，下列說(shuō)法不正確的是()ph2466.5813.514腐蝕快慢較快慢較快主要產(chǎn)物fe2fe3o4fe2o3feoa.在ph14溶液中，碳鋼腐蝕的正極反應(yīng)為o24h4e=2h2ob在ph4溶液中，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕c在ph6溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕d在煮沸除氧氣的堿性溶液中，碳鋼腐蝕速率會(huì)減緩答案a解析ph14的溶液為堿性，正極反應(yīng)式為o22h2o4e=4oh，故a符合題意；ph4溶液為酸性溶液，碳鋼主要發(fā)生析氫腐蝕，正極反應(yīng)式為2h2e=h2，故b不符合題意；ph6溶液中，碳鋼主要發(fā)生吸氧腐蝕，正極反應(yīng)式為o22h2o4e=

29、4oh，故c不符合題意；在堿性溶液中碳鋼發(fā)生吸氧腐蝕，煮沸除氧氣后，腐蝕速率會(huì)減慢，故d不符合題意。根據(jù)介質(zhì)判斷析氫腐蝕和吸氧腐蝕正確判斷“介質(zhì)”溶液的酸堿性是分析析氫腐蝕和吸氧腐蝕的關(guān)鍵。潮濕的空氣、酸性很弱或中性溶液發(fā)生吸氧腐蝕；nh4cl溶液、稀h2so4等酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕。題組二金屬腐蝕防護(hù)措施的設(shè)計(jì)與選擇4港珠澳大橋設(shè)計(jì)壽命為120年，對(duì)橋體鋼制構(gòu)件采用了多種防腐措施，下列防腐措施錯(cuò)誤的是()a用導(dǎo)線與石墨相連 b用導(dǎo)線與電源負(fù)極相連c鋼制構(gòu)件上焊接鋅塊 d表面噴涂分子涂層答案a解析a項(xiàng)，石墨、fe和電解質(zhì)溶液構(gòu)成原電池，fe作負(fù)極加速被腐蝕，錯(cuò)誤；b項(xiàng)，將鐵和電源負(fù)極相連時(shí)fe

30、作陰極而被保護(hù)，正確；c項(xiàng)，為犧牲陽(yáng)極保護(hù)法，正確；d項(xiàng)，為增加防護(hù)層，正確。5利用如圖裝置可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a若x為鋅棒，開關(guān)k置于m處，可減緩鐵的腐蝕b若x為鋅棒，開關(guān)k置于m處，鐵極發(fā)生氧化反應(yīng)c若x為碳棒，開關(guān)k置于n處，可減緩鐵的腐蝕d若x為碳棒，開關(guān)k置于n處，x極發(fā)生氧化反應(yīng)答案b解析若x為鋅棒，開關(guān)k置于m處時(shí)，鋅作負(fù)極，鐵作正極被保護(hù)，a項(xiàng)正確、b項(xiàng)錯(cuò)誤；若x為碳棒，開關(guān)k置于n處，鐵連接電源負(fù)極作陰極被保護(hù)，c項(xiàng)正確；x連接電源正極作陽(yáng)極被氧化，d項(xiàng)正確。6我國(guó)多條高壓直流電線路的瓷絕緣子出現(xiàn)鐵帽腐蝕現(xiàn)象，在鐵帽上加鋅環(huán)能有效防止鐵帽的腐蝕，防護(hù)原

31、理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a通電時(shí)，鋅環(huán)是陽(yáng)極，發(fā)生氧化反應(yīng)b通電時(shí)，陰極上的電極反應(yīng)為2h2o2e=h22ohc斷電時(shí)，鋅環(huán)上的電極反應(yīng)為zn22e=znd斷電時(shí)，仍能防止鐵帽被腐蝕答案c解析鋅環(huán)與電源的正極相連，為陽(yáng)極，a項(xiàng)正確；斷電時(shí)，zn比鐵活潑，作負(fù)極，電極反應(yīng)為zn2e=zn2，c項(xiàng)錯(cuò)誤。1(2019浙江4月選考，12)化學(xué)電源在日常生活和高科技領(lǐng)域中都有廣泛應(yīng)用。下列說(shuō)法不正確的是()a甲：zn2向cu電極方向移動(dòng)，cu電極附近溶液中h濃度增加b乙：正極的電極反應(yīng)式為ag2o2eh2o=2ag2ohc丙：鋅筒作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，鋅筒會(huì)變薄d?。菏褂靡欢螘r(shí)間后，電解質(zhì)溶液的

32、酸性減弱，導(dǎo)電能力下降答案a解析zn較cu活潑，作負(fù)極，zn失電子變zn2，電子經(jīng)導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到銅電極，銅電極負(fù)電荷變多，吸引了溶液中的陽(yáng)離子，因而zn2和h遷移至銅電極，h氧化性較強(qiáng)，得電子變h2，因而h減小，a項(xiàng)錯(cuò)誤；ag2o作正極，得到來(lái)自zn失去的電子，被還原成ag，結(jié)合koh溶液作電解液，故電極反應(yīng)式為ag2o2eh2o=2ag2oh，b項(xiàng)正確；zn為較活潑電極，作負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為zn2e=zn2，鋅溶解，因而鋅筒會(huì)變薄，c項(xiàng)正確；鉛蓄電池總反應(yīng)式為pbo2(s)pb(s)2h2so4(aq)2pbso4(s)2h2o(l)，可知放電一段時(shí)間后，h2so4不斷被消耗，因而

33、電解質(zhì)溶液的酸性減弱，導(dǎo)電能力下降，d項(xiàng)正確。2(2019江蘇，10)將鐵粉和活性炭的混合物用nacl溶液濕潤(rùn)后，置于如圖所示裝置中，進(jìn)行鐵的電化學(xué)腐蝕實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是()a鐵被氧化的電極反應(yīng)式為fe3e=fe3b鐵腐蝕過(guò)程中化學(xué)能全部轉(zhuǎn)化為電能c活性炭的存在會(huì)加速鐵的腐蝕d以水代替nacl溶液，鐵不能發(fā)生吸氧腐蝕答案c解析d項(xiàng)，用水代替nacl溶液，fe和炭也可以構(gòu)成原電池，fe失去電子，空氣中的o2得到電子，鐵發(fā)生吸氧腐蝕，錯(cuò)誤。3(2020山東等級(jí)模擬考，13)利用小粒徑零價(jià)鐵(zvi)的電化學(xué)腐蝕處理三氯乙烯，進(jìn)行水體修復(fù)的過(guò)程如圖所示。h、o2、no等共存物的存在會(huì)影響水體修復(fù)效果，定義單位時(shí)間內(nèi)zvi釋放電子的物質(zhì)的量為nt，其中用于有效腐蝕的電子的物質(zhì)的量為ne。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a反應(yīng)均在正極發(fā)生b單位時(shí)間內(nèi)，三氯乙烯脫去a mol cl時(shí)nea molc的電極反應(yīng)式為no10h8e=nh3h2od增大單位體積水體中小粒徑zvi的投入量，可使nt增大答案b解析b選項(xiàng)，三氯乙烯脫氯時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為chcl=ccl23h6e=ch2=ch23cl，故ne2a mol。4(2019全國(guó)卷，13)為提升電池循環(huán)效率和穩(wěn)定性，科學(xué)家近期利用三維多孔海綿狀zn(3dzn)可以高效沉積zno的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)