2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第二章 化學(xué)物質(zhì)及其變化 第一講 物質(zhì)的組成、性質(zhì)和分類(lèi)講義_第1頁(yè)
2019-2020年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí) 第二章 化學(xué)物質(zhì)及其變化 第一講 物質(zhì)的組成、性質(zhì)和分類(lèi)講義_第2頁(yè)
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1、2019-20202019-2020 年高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)第二章化學(xué)物質(zhì)及其變化第一講物質(zhì)的組成、性質(zhì)和分類(lèi)講義xx 高考導(dǎo)航考綱要求真題統(tǒng)計(jì)命題趨勢(shì)1.了解分子、原子、離子等概念的含義。了解原子團(tuán)的定義。2. 理解物理變化與化學(xué)變化的區(qū)別與聯(lián)系。3. 理解混合物和純凈物、 單質(zhì)和化合物、金屬和非金屬的概念。4. 理解酸、堿、鹽、氧化物的概念及其相互聯(lián)系。5. 了解膠體是一種常見(jiàn)的分散系。xx,卷 I7T;xx,卷 II7T高考對(duì)本部分的考查主要以選擇題的形式考查物質(zhì)的分類(lèi)和膠體的性質(zhì), 分值 46 分,xx 年不會(huì)有很大變化。預(yù)計(jì) xx 年咼考對(duì)膠體的考查可能出現(xiàn)在與生產(chǎn)、生活實(shí)際相聯(lián)系的試

2、題中,對(duì)物質(zhì)分類(lèi)的考查會(huì)分散在其他試題中,單獨(dú)考查的可能性很小,題型將延續(xù)選擇題的形式。物質(zhì)的分類(lèi)與社會(huì)熱點(diǎn)及傳統(tǒng)文化相結(jié)合的知識(shí),在備考時(shí)應(yīng)予以關(guān)注??键c(diǎn)一物質(zhì)的組成與分類(lèi)學(xué)生用書(shū) P28穩(wěn)固根基熱身小試一、元素、微粒及物質(zhì)間的關(guān)系1. 宏觀上物質(zhì)是由元素組成的,微觀上物質(zhì)是由分子、原子或離子構(gòu)成的。2. 元素:具有相同核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù))的一類(lèi)原子的總稱。3. 元素與物質(zhì)的關(guān)系一組成J單質(zhì):只由一種元素組成的純凈物兀素化合物:由多種元素組成的純凈物4. 元素在物質(zhì)中的存在形態(tài)(1)游離態(tài):元素以單質(zhì)形式存在的狀態(tài)。(2)化合態(tài):元素以化合物形式存在的狀態(tài)。5. 元素、微粒及物質(zhì)間的關(guān)系圖自

3、主學(xué)習(xí)同素異形體、物質(zhì)的分類(lèi)1概述分類(lèi)是學(xué)習(xí)和研究化學(xué)物質(zhì)及其變化的一種常用科學(xué)方法。分類(lèi)應(yīng)依據(jù)一定的“標(biāo)準(zhǔn)”進(jìn)行,“標(biāo)準(zhǔn)”不同,分類(lèi)方法也不相同。2分類(lèi)法常用的兩種分類(lèi)法是交叉分類(lèi)法和樹(shù)狀分類(lèi)法。由于物質(zhì)分類(lèi)可以有不同的標(biāo)準(zhǔn),那么對(duì)某一物質(zhì)而言就可以按不同的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)分屬于不同的物質(zhì)類(lèi)別。、常見(jiàn)無(wú)機(jī)化合物的分類(lèi)氫化物::HCl、HS、HO、NH 等223不成鹽氧化物:CO、NO 等堿性氧化物l.(xx北京豐臺(tái)區(qū)一模)下列用品的主要成分及用途對(duì)應(yīng)不正確的是()選項(xiàng)ABCD氧化物成鹽氧化物s酸性氧化物:I兩性氧化物:Na0、CaO 等2CO、PO 等225AlO 等無(wú)機(jī)化合物廠特殊氧化物:NaO、

4、HO、FeO 等222234一元酸:HCl、HNO,等3按電離出的 H+數(shù)S二元酸:H2SO4、H2S 等、三元酸:HPO 等(無(wú)氧酸:、含氧酸:強(qiáng)酸:HC1、弱酸:CHCOOH.HF 等f(wàn)揮發(fā)性酸: HNO”、 HC1 等難揮發(fā)性酸:HSO”、HPO”等按酸根是否含氧按酸性強(qiáng)弱按有無(wú)揮發(fā)性按水溶性無(wú)機(jī)化合物4HCl、HS 等2HClO、HSO 等424HSO、HNO 等可溶性堿:NaOH、KOH、Ba(0H)等難溶性堿:Mg(0H).、Cu(0H)等2、KOH 等22強(qiáng)堿:NaOH、Ba(OH)弱堿:NHHO 等i32正鹽:BaSO、KNO、NaCl 等43酸式鹽:NaHCO、KHSO 等3

5、4堿式鹽:Cu(OH)CO 等223按堿性強(qiáng)弱32鹽解析:選 C。純堿是 Na?%小蘇打是 NaHCO3。2判斷下列說(shuō)法是否正確,若不正確,說(shuō)出理由。(1)元素在自然界中的存在形式有原子、分子或離子。(2)在化學(xué)變化中,分子可以再分,離子和原子不可以再分。(3)同一種元素可能有多種不同原子,同一種原子也可能形成不同的離子。(4)原子與該原子形成的離子相對(duì)原子質(zhì)量幾乎相等。(5)由同一種元素組成的物質(zhì)一定是同一種物質(zhì)。(6)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)一定是由分子保持的。(7)質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)和電子數(shù)都相同的粒子一定是同一種粒子。答案:正確;(2)錯(cuò)誤,在化學(xué)變化中復(fù)合離子如 NH+等可以再分;正確;(4)正確

6、;4(5)錯(cuò)誤,金剛石、石墨均是由 C 元素組成,但不是同一種物質(zhì),互為同素異形體;(6)錯(cuò)誤,如鐵單質(zhì)是由原子構(gòu)成的,化學(xué)性質(zhì)由鐵原子保持;(7)錯(cuò)誤,如 N?和 CO。名師點(diǎn)撥正確理解“一定”“不一定”,規(guī)避概念失分點(diǎn)(1)堿性氧化物一定是金屬氧化物,但金屬氧化物不一定是堿性氧化物(如 Mn2O7為酸性氧化物、Al2O3為兩性氧化物、Na2O2為過(guò)氧化物)。(2)酸性氧化物不一定是非金屬氧化物(如 Mn2O7);非金屬氧化物也不一定是酸性氧化物(如CO、NO)。(3)酸性氧化物、堿性氧化物不一定都能與水反應(yīng)生成相應(yīng)的酸、堿(如 SiO2、Fe2O3)。(4)酸性氧化物都是對(duì)應(yīng)酸的酸酐,但酸

7、酐不一定都是酸性氧化物,如乙酸酐(CH3CO)2OO名師點(diǎn)撥(5)酸(或堿)的水溶液一定呈酸(或堿)性,但呈酸(或堿)性的溶液不一定是酸(或堿)溶用?純2械1BIlfJ_J用品NaClO用途消毒、漂白食品加工抗酸藥木材防腐劑主要成分NaHCO3NaSiO23Al(OH)3液。(6)一個(gè)一元酸分子在水溶液中一定能電離出一個(gè) H+,在水溶液中電離出一個(gè) H+的不一定是一元酸(如 NaHSO)。4講練互動(dòng)典題例證學(xué)以致用(xx高考四川卷)下列關(guān)于物質(zhì)分類(lèi)的說(shuō)法正確的是()A. 金剛石、白磷都屬于單質(zhì)B. 漂白粉、石英都屬于純凈物C. 氯化銨、次氯酸都屬于強(qiáng)電解質(zhì)D. 葡萄糖、蛋白質(zhì)都屬于高分子化合物

8、解析金剛石是碳元素形成的單質(zhì),白磷是磷元素形成的單質(zhì),A 項(xiàng)正確;漂白粉是 CaCl2和Ca(ClO)2的混合物,石英的主要成分是二氧化硅,常含有 Al2O3、CaO、MgO 等雜質(zhì),為混合物,B 項(xiàng)錯(cuò)誤;氯化銨為強(qiáng)電解質(zhì),次氯酸為弱酸,是弱電解質(zhì),C 項(xiàng)錯(cuò)誤;葡萄糖是小分子化合物,蛋白質(zhì)是高分子化合物,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。答案A1(名師原創(chuàng))(1)由同種元素組成的物質(zhì)一定是純凈物嗎?(2) H2與 H+互為同素異形體嗎?答案:(1)不一定,如 O2和 O3混合在一起雖然只含氧元素,但屬于混合物。(2) 不屬于同素異形體,因?yàn)?Hj不屬于單質(zhì)。2.下列元素:NaMgAlFeCuCSiOSNPCl11H

9、e。在自然界中,(1)只以化合態(tài)存在的是。(2)只以游離態(tài)存在的是。(3)既以化合態(tài)存在又以游離態(tài)存在的是答案:(1)(2)(3)純凈物和混合物的區(qū)別純凈物混合物有固定的組成和結(jié)構(gòu)無(wú)固定的組成和結(jié)構(gòu)有固定的熔、沸點(diǎn)無(wú)固定的熔、沸點(diǎn)保持一種物質(zhì)的性質(zhì)保持原有物質(zhì)各自的性質(zhì)常見(jiàn)混合物:分散系(如溶液、膠體、濁液等);高分子(如蛋白質(zhì)、纖維素、聚合物、淀粉等);常見(jiàn)特殊名稱的混合物:石油、石油的各種餾分、煤、漂白粉、堿石灰、福爾馬林、油脂、天然氣、水煤氣、鋁熱劑、氨水、氯水、王水等。注意:分子式為 CH 的物質(zhì)存在多種同分異構(gòu)體,可能是純凈物也可能是混合物。510精題細(xì)做能力大成題組一物質(zhì)的組成1下

10、列說(shuō)法正確的是()A. 純凈物只由一種元素組成,而混合物由兩種或兩種以上元素組成B. 純凈物只由一種原子組成,而混合物由多種原子組成C. 只由一種分子組成的物質(zhì)一定為純凈物,組成混合物的物質(zhì)可能只有一種元素D. 只由一種元素的陽(yáng)離子與另一種元素的陰離子組成的物質(zhì)一定為純凈物答案:C2.(xx綿陽(yáng)高三月考)按要求回答下列問(wèn)題:冰水混合物爆鳴氣鋁熱劑普通玻璃水玻璃有機(jī)玻璃漂白粉TNTH2S04含氧40%的氧化鎂花生油福爾馬林密封保存題組訓(xùn)練自主學(xué)習(xí)穩(wěn)固根基熱身小試的 NO2氣體CaS045H:0 夜氯王水KAl(SO)12HO分子式為 CH 的:烴分子式為 CH 的芳香烴42251078以上物質(zhì)中

11、一定為純凈物的是,一定為混合物的是,可能是純凈物,也可能是混合物的是。解析:辨別純凈物還是混合物要從微觀分子的角度,只要確定分子式和分子結(jié)構(gòu)相同的即為純凈物,否則為混合物。答案:題組二物質(zhì)的分類(lèi)3. (xx高考全國(guó)卷 I,7,6 分)我國(guó)清代 本草綱目拾遺 中記敘無(wú)機(jī)藥物 335 種, 其中“強(qiáng)水”條目下寫(xiě)道:“性最烈,能蝕五金其水甚強(qiáng),五金八石皆能穿滴,惟玻璃可盛。這里的“強(qiáng)水”是指()A.氨水 B.硝酸C.醋 D.鹵水解析:選 BoA.氨水有一定的腐蝕作用,對(duì)銅的腐蝕比較強(qiáng),對(duì)鋼鐵腐蝕比較差,氨水可以貯存于陶瓷等材料的容器中,故 A 不正確。B.硝酸化學(xué)性質(zhì)活潑,能與多種物質(zhì)反應(yīng),它是一種

12、強(qiáng)氧化劑,它可腐蝕各種金屬(鉑和金除外)和材料,故 B 正確。C.醋具有弱酸性,具有酸的通性,沒(méi)有強(qiáng)氧化性,不能腐蝕“五金八石”,醋酸也可貯存于塑料瓶,故 C 不正確。D. 鹵水又稱作鹵堿,其主要成分為氯化鎂、氯化鈉和一些金屬離子,是制作食鹽過(guò)程中滲濾出來(lái)的液體,不能腐蝕金屬,故 D 不正確。4.(xx最新改編題)下列關(guān)于氧化物分類(lèi)的說(shuō)法不正確的組合為()金屬氧化物也可以形成酸性氧化物。非金屬氧化物一定是酸性氧化物。SiO2是酸性氧化物,硅酸是它與水反應(yīng)形成的水化物。堿性氧化物一定是金屬氧化物。Na20 和 Na2O2均能與屯 0 反應(yīng)生成 NaOH,故二者都是堿性氧化物。能與酸反應(yīng)生成鹽和水

13、的氧化物一定是堿性氧化物。能與堿反應(yīng)生成鹽和水的氧化物一定是酸性氧化物。A.B.C.D.解析:選 A。正確。錯(cuò)誤,如 NO、CO 是不成鹽氧化物。錯(cuò)誤,SiO2是酸性氧化物,但不能與水反應(yīng)。正確。錯(cuò)誤,Na2O2與 H2O 反應(yīng)除生成 NaOH 外,還生成 O2,不符合堿性氧化物的定義。、錯(cuò)誤,如 Al2O3是兩性氧化物。(1) 同一種物質(zhì),按不同的角度進(jìn)行分類(lèi),可得到不同的分類(lèi)結(jié)果,如 Na2CO3屬于鈉鹽、碳酸鹽、含氧酸鹽、正鹽等。因此,對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)時(shí),必須指明分類(lèi)的依據(jù) 0(2) 由同種元素組成的物質(zhì)可能是純凈物,也可能是混合物。前者如 O2,后者如 O2和 O3的混合物。(3)電離生

14、成氫離子的化合物不一定是酸,如 NaHSOo4(4) 溶于水生成酸的氧化物不一定是酸性氧化物,如 NO2;溶于水生成堿的氧化物不一定是堿性氧化物,如 Na2O2o考點(diǎn)二物質(zhì)的性質(zhì)與變化學(xué)生用書(shū) P30三、物質(zhì)變化中的“三餾”“四色”“五解”和“十八化”歸類(lèi)物質(zhì)變化物理變化化學(xué)變化三餾蒸餾、分餾干餾續(xù)表物質(zhì)變化物理變化化學(xué)變化四色焰色反應(yīng)顯色反應(yīng)、顏色反應(yīng)、指示劑變色反應(yīng)五解潮解分解、電解、水解、裂解十八化熔化、汽化、液化、酸化氫化、氧化、水化、風(fēng)化、炭化、鈍化、催化、皂化、歧化、鹵化、硝化、酯化、裂化、油脂的硬化、物質(zhì)的性質(zhì)與變化顏色、狀態(tài)、氣味、 光澤、 密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、溶解性、導(dǎo)電性、導(dǎo)

15、熱性、 硬度等物理決定.物理性質(zhì)表現(xiàn)出變化伴隨液化、汽化、 熔化、 溶解、凝固、升華、變形、粉碎、分懈等變化、化學(xué)反應(yīng)的分類(lèi)化學(xué)反應(yīng)有新物質(zhì)生成化學(xué)化學(xué)性質(zhì)表現(xiàn)出變化伴隨物質(zhì)變化和能量變化, 實(shí)質(zhì)是舊鍵的斷裂和新鍵的形成化合反應(yīng)按反應(yīng)物、生成物種類(lèi)及數(shù)目多少分為按反應(yīng)中有無(wú)離子參與分為分解反應(yīng)置換反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)離子反應(yīng)非離子反應(yīng)按反應(yīng)中有無(wú)電子轉(zhuǎn)移分為氧化還原反應(yīng)非氧化還原反應(yīng)按反應(yīng)進(jìn)行的程度和方向分為I-Br-Cl-0H-含氧酸根。2陰極Ag+Fe3+Cu2+H+(酸中)Fe2+Zn2+。(3)寫(xiě)出兩極電極反應(yīng)式1陽(yáng)極:活性電極失去電子生成相應(yīng)的金屬陽(yáng)離子;溶液中的陰離子失去電子生成相應(yīng)的單

16、質(zhì)或高價(jià)態(tài)化合物。2陰極:溶液中的陽(yáng)離子得到電子生成相應(yīng)的單質(zhì)或低價(jià)態(tài)化合物。(4)寫(xiě)出電解總反應(yīng)式在兩極轉(zhuǎn)移電子數(shù)目相同的前提下,兩極反應(yīng)式相加即可得總反應(yīng)的化學(xué)方程式或離子方程式。1.分析電解下列物質(zhì)的過(guò)程,并總結(jié)電解規(guī)律(用惰性電極電解)。電解質(zhì)電極反應(yīng)式被電總化學(xué)方電解溶液電解質(zhì)溶(水溶液)解的程式質(zhì)濃pH液復(fù)原電極名稱:陰極反應(yīng)類(lèi)型:還原反應(yīng)電極反應(yīng)式:丿C0+2e-=CuCuClj溶液電極名稱:陽(yáng)極反應(yīng)類(lèi)型:氧化反應(yīng)、電極反應(yīng)式:2Cl-2eCl?+物質(zhì)或離子方程式度變化變化方法含氧酸(如HSO)24陽(yáng)極:加陰極:強(qiáng)堿(如NaOH)陽(yáng)極:加陰極:活潑金屬的含氧酸鹽(如 KNO、3N

17、aSO)24陽(yáng)極:加陰極:無(wú)氧酸(如HC1,除 HF外)陽(yáng)極:陰極:續(xù)表電解質(zhì)(水溶液)電極反應(yīng)式被電解的物質(zhì)總化學(xué)方程式或離子方程式電解質(zhì)濃度變化溶液 pH變化電解質(zhì)溶液復(fù)原方法不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如CuCl,2除氟化物外)陽(yáng)極:加陰極:活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(如 NaCl)陽(yáng)極:水和土卜rm生成新電解質(zhì)陰極:不活潑金屬的含氧酸鹽(如CuSO)陽(yáng)極:2Cu2+2HO2電解電 Cu+生成新電解質(zhì)加上表中要使電解后的 CuSO 溶液復(fù)原,加入 Cu(OH)固體可以嗎?42答案:(從左到右,從上到下)4OH-4e-=Of+2H0224OH-4e-=Of+2HO4H+4e-=2Hf 水222電解2HO

18、=Of+2Hf 增大增大水2224OH-4e-=Of+2HO4H+4e-=2Hf 水222電解2HO=Of+2Hf 增大不變水2222Cl-2e-=Clf2H+2e-=Hf2Cl-+2HO=Clf+Hf+2OH-增大通入22222HCl 氣體4OH-4e-=Of+2HO2Cu2+4e-=2Cu 水和鹽減小 CuO(或 CuCO)223放H2生堿型實(shí)質(zhì)是水電離出 H+在陰極上放電, 破壞了陰極附近水的電離平衡, 使 OH-濃度增大,若滴入酚酞試液,陰極附近溶液變紅;放 02生酸型的實(shí)質(zhì)是水電離出 OH-在陽(yáng)極上放電,破壞了陽(yáng)極附近水的電離平衡,使 H+濃度增大。電解質(zhì)溶液的復(fù)原應(yīng)遵循“從溶液中析

19、出什么補(bǔ)什么”的原則,即從溶液中析出哪種元素的原子,則應(yīng)按比例補(bǔ)入哪些原子。電解 NaCl 溶液時(shí)析出的是等物質(zhì)的量的 Cl2和 H2,所以應(yīng)通入氯化氫氣體,加入鹽酸會(huì)引入過(guò)多的水。不可以,加入 Cu(OH)2固體會(huì)使溶液的濃度比原來(lái)低。2按要求書(shū)寫(xiě)有關(guān)的電極反應(yīng)式及總方程式。4H+4e-=2Hf2水 2H0 電解=)f+2Hf222增大減小水2Cl-2e-=Clf2氣體2H+2e-=Hf22HCl 電解lf+Hf22減小增大通入 HCl2Cl-2e-=Clf2Cu2+2e-=Cu 鹽CuCl 電解 Cu+Clf22減小 CuCl2(2)上表中要使電解后的 NaCl 溶液復(fù)原, 滴加鹽酸可以嗎

20、?(1) 用惰性電極電解 AgNO3溶液陽(yáng)極反應(yīng)式:陰極反應(yīng)式總反應(yīng)離子方程式(2)用育性電極電解 MgCl2溶液陽(yáng)極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式總反應(yīng)離子方程式(3)用銅作電極電解 NaCl 溶液陽(yáng)極反應(yīng)式陰極反應(yīng)式總反應(yīng)化學(xué)方程式0H-;陰極:Ag+Cu2+H+。電解水溶液時(shí),K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Ab+不可能在陰極放電,即不可能用電解水溶液的方法得到 KAl 等金屬。講練互動(dòng)電化學(xué)催化劑質(zhì)子交換膜光催化劑(4) 分析電極反應(yīng),判斷電極產(chǎn)物,寫(xiě)出電極反應(yīng)式,要注意遵循原子守恒和電荷守恒。(5) 最后寫(xiě)出電解反應(yīng)的總化學(xué)方程式或離子方程式。精題細(xì)做能力大成題組一電解原理的考查1.(教材改編)

21、判斷正誤(正確的打“V”,錯(cuò)誤的打“X”)(1)電解是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。()(2)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是化學(xué)變化,金屬導(dǎo)電是物理變化。()(3)電解池的陽(yáng)極和原電池的正極都發(fā)生氧化反應(yīng)。()電解 Nad 溶液的陽(yáng)極反應(yīng)一定是 2C2e-=Cl2仁()解析:原電池的正極發(fā)生還原反應(yīng),(3)錯(cuò);電解 NaCl 溶液時(shí)若用活潑金屬作陽(yáng)極,則活潑金屬失電子,(4)錯(cuò)。答案:丁(2)V(3)X(4)X2. (xx高考上海卷)如圖所示,將鐵棒和石墨棒插入盛有飽和 NaCl 溶液的 U 型管中。下列分析正確的是()A. 閉合,鐵棒上發(fā)生的反應(yīng)為 2H+2e-=fB.K;閉合,石墨棒周?chē)芤?pH 逐漸升高2C.

22、 K;閉合,鐵棒不會(huì)被腐蝕,屬于犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法D. K 閉合,電路中通過(guò) 0.002N 個(gè)電子時(shí),兩極共產(chǎn)生 0.001mol 氣體2A解析:選 B。人閉合構(gòu)成原電池,鐵是活潑的金屬,鐵棒是負(fù)極,鐵失去電子,發(fā)生的反應(yīng)為 Fe-2e-=Fe2+;石墨棒是正極,溶液中的氧氣得到電子轉(zhuǎn)化為 OH-,電極反應(yīng)式為02+4e-+2H2O=4OH-,石墨棒周?chē)芤?pH 逐漸升高,A 不正確,B 正確。屯閉合構(gòu)成電解池,鐵棒與電源的負(fù)極相連,作陰極,溶液中的氫離子放電產(chǎn)生氫氣,鐵不會(huì)被腐蝕,屬于外加電流的陰極保護(hù)法;石墨棒是陽(yáng)極,溶液中的氯離子放電生成氯氣,兩極電極反應(yīng)式分別為2H+2e-=Hf、

23、2Cl-2e-=Clf,電路中通過(guò) 0.002N 個(gè)電子時(shí),兩極均產(chǎn)生 0.001mol22A氣體,共計(jì)是 0.002mol 氣體,C、D 均不正確。題組二電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)3. xx高考全國(guó)卷 II,27(3)PbO 也可以通過(guò)石墨為電極,Pb(NO)和 Cu(NO)的混合23232溶 液為電解液電解 制取。陽(yáng)極發(fā)生的電極反應(yīng)式。為陰極上觀察到的現(xiàn)象是若 電解液中 不加入Cu(NO3)2,陰極發(fā)32生的電極反應(yīng)式,為這樣做的主要缺點(diǎn)八、。是解析:電解池的陽(yáng)極發(fā)生失電子反應(yīng)(氧化反應(yīng)),因?yàn)?Pb2+-PbO2屬于氧化反應(yīng),所以發(fā)生的題組訓(xùn)練電極反應(yīng)為Pb2+2H2O-2e-=PbO2+4H+;

24、由于 2 的放電能力強(qiáng)于Pb56789+,故陰極上的電極反應(yīng)為 Cu2+2e-=Cu,則陰極產(chǎn)生的現(xiàn)象是石墨上包上銅鍍層;若電解液中不加入 Cu(NO3)2,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為 Pb2+2e-=Pb,這樣一來(lái)就不能有效利用Pb2+。答案:Pb2+2 叩一 2e-=爭(zhēng)叫+4H+石墨上包上銅鍍層 Pb2+2e-=Pb 不能有效利用 Pb2+4.用惰性電極電解 NaCl 和 CuSO 的混合溶液, 電解過(guò)程中兩極均有兩種產(chǎn)物產(chǎn)生, 判斷陰、4陽(yáng)兩極的產(chǎn)物并寫(xiě)出電極反應(yīng)方程式。(1)陽(yáng)極產(chǎn)物:;電極反應(yīng)解析:在混合液中,尤其注意離子的放電順序,溶液中的陰離子有 Cl-、SO2-、OH-,放電4順序

25、為 Cl-OH-SO2-,陽(yáng)離子有 Na+、Cu2+、H+,放電順序?yàn)?Cu+H+Na+,結(jié)合題中“兩4極均有兩種產(chǎn)物產(chǎn)生”,按順序?qū)懗鲭姌O反應(yīng)式即可。答案:(l)Cl、O2Cl-2e-=Cl 仁 4OH-4e-=2HO+Of22222(2)Cu、HCu2+2e-=Cu、2H+2e-=Hf22書(shū)寫(xiě)電解池電極方程式的四個(gè)常見(jiàn)失分點(diǎn)6書(shū)寫(xiě)電解池中電極反應(yīng)式時(shí),要以實(shí)際放電的離子表示,但書(shū)寫(xiě)總電解反應(yīng)離子方程式時(shí),弱電解質(zhì)要寫(xiě)成分子式。7陰極不管是什么材料,電極本身都不反應(yīng),一定是溶液(或熔融電解質(zhì))中的陽(yáng)離子放電。8要確保兩極電子轉(zhuǎn)移數(shù)目相同,且總反應(yīng)式注明條件“電解”。9電解水溶液時(shí),應(yīng)注意放電

26、順序中 H+、OH-之后的離子一般不參與放電??键c(diǎn)二電解原理的應(yīng)用學(xué)生用書(shū) P147自主學(xué)習(xí)穩(wěn)固根基熱身小試一、電解飽和食鹽水1.電極反應(yīng)陽(yáng)極:2C1-2e-=Clf(反應(yīng)類(lèi)型:氧化反應(yīng))。2陰極:2H+2e-=H,f(反應(yīng)類(lèi)型:還原反應(yīng))。22.總反應(yīng)化學(xué)方程式及離子方程式電解化學(xué)方程式:2NaCl+2HO=2NaOH+Hf+Clf;222離子方程式:2Cl-+2HO=2OH-+Hf+Clf。2223.應(yīng)用:氯堿工業(yè)制燒堿、氯氣和氫氣。二、電鍍和電解精煉銅(2)陰極產(chǎn)物:電極反應(yīng)7電鍍(Fe 表面鍍 Cu)電解精煉銅陽(yáng)極電極材料鍍層金屬銅粗銅(含 Zn、Fe、Ni、Ag、Au 等雜質(zhì))電極反

27、應(yīng)Cu2e=CLE+Zn2e-=Zr?+Fe2e=二Fe+Ni2e=Ni2+Cu2e-=Cir+陰極電極材料待鍍金屬鐵純銅電極反應(yīng)Cu2+2e-=Cu電解質(zhì)溶液含 CU2+的鹽溶液注:電解精煉銅時(shí),粗銅中的 Ag、Au 等不反應(yīng),沉積在電解池底部形成陽(yáng)極泥三、電冶金利 用 電 解 熔 融 鹽 或 氧 化 物 的 方 法 來(lái) 冶 煉 活 潑 金 屬 N a 、 C a 、 M g 、 A l 等 。1冶煉鈉2NaCl=2Na+Clf2電極反應(yīng):陽(yáng)極:2Cl-2e-=Cl,f;2陰極:2Na+2e-=2Na2.冶煉鎂MgCl=MgClf電極反應(yīng):陽(yáng)極:2Cl-2e-=Cl,f;2陰極:Mg2+2e

28、-二二二 Mg。3.冶煉鋁電極反應(yīng):陽(yáng)極:602-12e-二二二 30f;2陰極:4AH+12e-=4Al。1.(教材改編)連一連。(a)原電池負(fù)極(b)原電池正極(1)氧化反應(yīng)(c)電解池陽(yáng)極(d)電鍍池鍍件(e)氯堿工業(yè)生成 H 的電極(2)還原反應(yīng)2(f)電解精煉的粗銅答案:(a)(1)(b)(2)(c)(1)(d)(2)(e)(2)(f)(1)2電解尿素CO(NH)的堿性溶液制氫氣的裝置示意圖如下:222AlO2=電=解=364Al+3Of2電解池中隔膜僅阻止氣體通過(guò),陰、陽(yáng)兩極均為惰性電極。(1)_ A 極為,電極反應(yīng)式為。(2)_ B 極為,電極反應(yīng)式為。解析:H 產(chǎn)生是因?yàn)?HO

29、 電離的 H+在陰極上得電子,即 6HO+6e-=3Hf+60H-,所以 B 極為陰菽,A 極為陽(yáng)極:電極反應(yīng)式為 CO(NH)-6e-+80H-=Nf+C02-+6H0。22232答案:(1)陽(yáng)極 CO(NH)+80H-6e-=Nf+C02-+6H0(2)陰極 6HO+6e-=3Hf+22232226OH-名師點(diǎn)撥在電解原理的幾個(gè)常見(jiàn)應(yīng)用中,電鍍和電解精煉銅比較相似,但注意區(qū)別:電鍍過(guò)程中,溶液中離子濃度不變,電解精煉銅時(shí),由于粗銅中含有 Zn、Fe、Ni 等活潑金屬,反應(yīng)過(guò)程中失去電子形成陽(yáng)離子存在于溶液中,而陰極上 Cu2+被還原,所以電解精煉過(guò)程中,溶液中的陽(yáng)離子濃度會(huì)發(fā)生變化,同時(shí)陰

30、、陽(yáng)兩極的質(zhì)量變化也不相等。典題例證學(xué)以致用(xx高考上海卷)氯堿工業(yè)以電解精制飽和食鹽水的方法制取氯氣、氫氣、燒堿和氯的含氧酸鹽等系列化工產(chǎn)品。下圖是離子交換膜法電解食鹽水的示意圖,圖中的離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò)。(2)_精制飽和食鹽水從圖中位置補(bǔ)充,氫氧化鈉溶液從圖中位置流出。(選填”或“d”)解析(1)圖中的離子交換膜只允許陽(yáng)離子通過(guò),是陽(yáng)離子交換膜,不能使陰離子和氣體通過(guò),這樣就可以阻止陽(yáng)極的 Cl-和產(chǎn)生的 Cl2進(jìn)入陰極室,使在陰極區(qū)產(chǎn)生的 NaOH 純度更高;同時(shí)可以阻止陽(yáng)極產(chǎn)生的 Cl2和陰極產(chǎn)生的H2混合發(fā)生反應(yīng)而爆炸。(2) 隨著電解的進(jìn)行,溶質(zhì) NaCl 不斷消耗,所以

31、應(yīng)該及時(shí)補(bǔ)充。精制飽和食鹽水從與陽(yáng)極連接的圖中 a 位置補(bǔ)充,由于陰極 H+不斷放電,附近的溶液顯堿性,氫氧化鈉溶液從圖中 d位置流出;水不斷消耗,所以從 b 位置不斷加入蒸憎水,從 c 位置流出的是稀的 NaCl 溶液。講練互動(dòng)完成下列填空:(1)離子交換膜的作用為II1離豐交換膜lb答案 (1)能得到純度更高的氫氧化鈉溶液阻止陽(yáng)極產(chǎn)生的 Cl2和陰極產(chǎn)生的 H2混合發(fā)生反應(yīng)而爆炸(2)ad電解氯化鈉溶液時(shí),如何用簡(jiǎn)便的方法檢驗(yàn)產(chǎn)物?答案:陽(yáng)極產(chǎn)物 Cl2可以用淀粉 KI 試紙檢驗(yàn),陰極產(chǎn)物 H2可以通過(guò)點(diǎn)燃法檢驗(yàn),NaOH 可以用酚酞試劑檢驗(yàn)。工業(yè)上用粗鹽生產(chǎn)燒堿、氯氣和氫氣的過(guò)程題組訓(xùn)練

32、精題細(xì)做能力大成題組一電解原理的常規(guī)應(yīng)用1(教材改編)直流電源利用如圖所示裝置模擬電解原理在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用。下列說(shuō)法正確的是()A氯堿工業(yè)中,X 電極上反應(yīng)式是4OH-4e-=2H2O+O2fB. 電解精煉銅時(shí),Z 溶液中的 Cu2+濃度不變C. 在鐵片上鍍銅時(shí),Y 是純銅D. 制取金屬鎂時(shí),Z 是熔融的氯化鎂答案:D2.以 KCl 和 ZnCl2混合液為電鍍液在鐵制品上鍍鋅,下列說(shuō)法正確的是()A. 未通電前上述鍍鋅裝置可構(gòu)成原電池,電鍍過(guò)程是該原電池的充電過(guò)程B. 因部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,電鍍時(shí)通過(guò)的電量與鋅的析出量無(wú)確定關(guān)系C. 電鍍時(shí)保持電流恒定,升高溫度不改變電解反應(yīng)速率D. 鍍鋅層

33、破損后即對(duì)鐵制品失去保護(hù)作用答案:C題組二電解原理的綜合應(yīng)用3. (xx高考浙江卷)在固態(tài)金屬氧化物電解池中,高溫共電解 H2OCO2混合氣體制備 H2和CO 是一種新的能源利用方式,基本原理如下圖所示。下列說(shuō)法不正確的是()AX 是電源的負(fù)極B.陰極的電極反應(yīng)式是 H0+2e-=H+0101112-22C02e=C0022電解C總反應(yīng)可表示為 HO+CO=H+C0+02222D陰、陽(yáng)兩極生成的氣體的物質(zhì)的量之比是 1:1解析:選 DoA 項(xiàng),根據(jù)圖示,X 極產(chǎn)物為 H2和 CO,是 H20 與 C02的還原產(chǎn)物,可判斷在 X 極上發(fā)生還原反應(yīng),由此判斷 X 極為電源的負(fù)極,A 項(xiàng)正確;B 項(xiàng)

34、,根據(jù)題意,電解質(zhì)為固體金屬氧化物,可以傳導(dǎo) 02-,故在陰極上發(fā)生的反應(yīng)為 H20+2e-=些+02-、C02+2e-=C0+02-,B項(xiàng)正確;C 項(xiàng),根據(jù)電極產(chǎn)物及 B 項(xiàng)發(fā)生的電極反應(yīng)可知,該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為H0+C0=H+C0+0,C 項(xiàng)正確;D 項(xiàng),根據(jù) C 項(xiàng)的電解總反應(yīng)方程式可知,陰、陽(yáng)兩2222極生成的氣體的物質(zhì)的量之比為 2:1,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。4.(xx高考山東卷)利用 Li0H 和鉆氧化物可制備鋰離子電池正極材料。Li0H 可由電解法制備,鉆氧化物可通過(guò)處理鉆渣獲得。利用如右所示裝置電解制備 Li0H,兩電極區(qū)電解液分別為 Li0H 和 LiCl 溶液。B 極區(qū)電解液電解

35、過(guò)程中 Li+向電極遷移(填“A”或“B”)。解析:根據(jù)電解裝置圖,兩電極區(qū)電解液分別為 Li0H 和 LiCl 溶液,B 極區(qū)產(chǎn)生屯,電極反應(yīng)式為 2H+2e-=f,剩余 0H-與 Li+結(jié)合生成 Li0H,所以 B 極區(qū)電解液應(yīng)為 Li0H 溶液,B 電極為陰極, 則 A 電極應(yīng)為陽(yáng)極。 陽(yáng)極區(qū)電解液應(yīng)為 LiCl 溶液, 電極反應(yīng)式為 2Cl-2e-=Cl2fo根據(jù)電流方向,電解過(guò)程中 Li+向 B 電極遷移。答案:Li0H2Cl-2e-=ClfB2電解原理應(yīng)用中的注意要點(diǎn)11電解或電鍍時(shí),電極質(zhì)量減少的電極必為金屬電極陽(yáng)極;電極質(zhì)量增加的電極必為陰極,即溶液中的金屬陽(yáng)離子得電子變成金屬

36、吸附在陰極上。12電解精煉銅,粗銅中含有的 Zn、Fe、Ni 等活潑金屬失去電子,變成金屬陽(yáng)離子進(jìn)入溶液;活潑性小于銅的雜質(zhì)以陽(yáng)極泥的形式沉積。電解過(guò)程中電解質(zhì)溶液中的 Cu2+濃度會(huì)逐漸減為溶液(填化學(xué)式),陽(yáng)極電極反應(yīng)式為小。(3)電鍍時(shí),陽(yáng)極鍍層金屬失去電子的數(shù)目跟陰極鍍層金屬離子得到電子的數(shù)目相等,因此電鍍液的濃度保持不變??键c(diǎn)三有關(guān)電化學(xué)的計(jì)算學(xué)生用書(shū) P149穩(wěn)固根基熱身小試1計(jì)算類(lèi)型原電池和電解池的計(jì)算包括兩極產(chǎn)物的定量計(jì)算、溶液 pH 的計(jì)算、相對(duì)原子質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)的計(jì)算、產(chǎn)物的量與電量關(guān)系的計(jì)算等。2方法技巧(1)根據(jù)電子守恒計(jì)算用于串聯(lián)電路中陰陽(yáng)兩極產(chǎn)物、正負(fù)兩極產(chǎn)物

37、、相同電量等類(lèi)型的計(jì)算,其依據(jù)是電路中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。(2)根據(jù)總反應(yīng)式計(jì)算先寫(xiě)出電極反應(yīng)式,再寫(xiě)出總反應(yīng)式,最后根據(jù)總反應(yīng)式列出比例式計(jì)算。(3)根據(jù)關(guān)系式計(jì)算根據(jù)得失電子守恒建立起已知量與未知量之間的橋梁,構(gòu)建計(jì)算所需的關(guān)系式。如以通過(guò) 4mole-為橋梁可構(gòu)建如下關(guān)系式:4|)。2陽(yáng)極產(chǎn)物2H2Cu4Ag押陰極產(chǎn)物(式中 M 為金屬,n 為其離子的化合價(jià)數(shù)值)1.用惰性電極電解下列溶液,在陰、陽(yáng)兩極生成氣體的體積比為 1:1 的是()ANaCl 溶液BCuCl 溶液2C. CuSO 溶液 D.KOH 溶液4電解解析:選 A。A 項(xiàng),電解方程式為 2NaCl+2HO=lf(陽(yáng)極)+Hf(

38、陰極)+2NaOH,A 正222電解確;B 項(xiàng),電解方程式為他2=解軌(陰極+字(陽(yáng)極),陰極沒(méi)有氣體生成,B 不正確;電解C項(xiàng),電解方程式為沁04+2 叩=解2CU(陰極)+(陽(yáng)極)+2町04,陰極沒(méi)有氣體生成,電解C 不正確;D 項(xiàng),電解方程式為 2H0 電解=!Hf(陰極)+0f(陽(yáng)極),陰、陽(yáng)兩極生成氣體的222體積比為 2:1,D 不正確。2用惰性電極按下圖中裝置完成實(shí)驗(yàn),其中 A、B 兩燒杯分別盛放 200g10%NaOH 溶液和足量CuSO 溶液。通電一段時(shí)間后,c 極上有 Cu 析出,又測(cè)得 A 燒杯溶液中 NaOH 的質(zhì)量分4數(shù)為 10.23%。試回答下列問(wèn)題:自主學(xué)習(xí)(3)

39、若每個(gè)電池中甲烷通入量均為 1L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且反應(yīng)完全,則理論上通過(guò)電解池的電量為(法拉第常數(shù) F=9.65X104Cmol-1,列式計(jì)算),最多能產(chǎn)生的氯氣體(1)電源的 P 極為極。(2)b 極產(chǎn)生氣體的體積為 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(3)c 極上析出 Cu 的質(zhì)量為 go(4)d 極上所發(fā)生的電20g解析:m(Na0H)=200gX10%=20go 電解后溶液的質(zhì)量為”3%=195.5g。被電解的水的質(zhì)量為200g-195.5g=4.5g,其物質(zhì)的量為 0.25molo 由此可知,b 極產(chǎn)生的 02為 0.125mol,其在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為 2.8L。根據(jù)電子得失守恒得:0.125molX

40、4=n(Cu)X2,解得 n(Cu)=0.25mol,則 m(Cu)=16go答案:(1)負(fù)(2)2.8(3)16(4) 2HO-4e-=Of+4H+22名師點(diǎn)撥在電化學(xué)計(jì)算中,除上述常見(jiàn)問(wèn)題外,還常利用 Q=It 和 Q=n(e-)XNX1.60X10-曲=An(e-)F 來(lái)計(jì)算電路中通過(guò)的電量,要熟練掌握。典題例證學(xué)以致用(XX安徽六校聯(lián)考)新型高效的甲烷燃料電池采用鉑為電極材料,兩電極上分別通入 CH4 和 02,電解質(zhì)溶液為 KOH 溶液。某研究小組將兩個(gè)甲烷燃料電池串聯(lián)后作為電源,進(jìn)行飽和氯化鈉溶液電解實(shí)驗(yàn),如圖所示?;卮鹣铝袉?wèn)題:(1)_ 甲烷燃料電池正極、負(fù)極的電極反應(yīng)分別為、閉

41、合 K 開(kāi)關(guān)后,a、b 電極上均有氣體產(chǎn)生,其中 b 電極上得到的是,電解氯化鈉溶液的總反應(yīng)方程式為極反應(yīng)為講練互動(dòng)!3nl三一二三積為 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。解析(1)總反應(yīng)式為 CH+20+20H-=CO-+3HO,正極反應(yīng)式為 20+4H0+8e-=80H423222,則負(fù)極反應(yīng)式由總反應(yīng)式減正極反應(yīng)式得到;(2)由圖可看出通入甲烷的一極為負(fù)極,因而與之相連的 b 電極為陰極,產(chǎn)生的氣體為氫氣;(3)1mol 甲烷被氧化失去 8mol 電子,電量為(8X96500)C,因題中雖有兩個(gè)燃料電池,但為串聯(lián)電路,電子的傳遞只能用一個(gè)池的甲烷量計(jì)算,1L 甲烷為 1/22.4mol,可求理論上通過(guò)電解

42、池的電量;甲烷失電子數(shù)是 Cl-失電子數(shù)的 8 倍,則得到氯氣的體積為 4L(CH8e-8C1-4C1)。42答案(1)20+4H0+8e-=80H-22CH+100H-8e-=C02-+7H0432電解(2)H2NaCl+2H0=2Na0H+Hf+Clf2222/、1L(3)X8X9.65X104Cmol-1=3.45X104C422.4Lmol-1例 3 中若每個(gè)電池中甲烷通入量均為 0.28L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),且反應(yīng)完全,則最多能產(chǎn)生的氫氣體積為 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況),若氯化鈉溶液的體積為 100mL,則電解所得溶液的 pH=(忽略電解前后溶液體積變化)。解析:甲烷失電子數(shù)同樣是 H+得電子數(shù)的

43、8 倍,則得到氫氣的體積為 0.28LX4=1.12011X822.4Lmol-1L(CH8e-8H+4H);甲烷失電子數(shù)也是 OH-的 8 倍,則 c(0H-)=1.04131415160.1L題組電化學(xué)的計(jì)算1.(xx開(kāi)封高三模擬)用兩支惰性電極插入 CuSO 溶液中,通電電解,當(dāng)有 1X10-3mol4的 OH-放電時(shí),溶液顯淺藍(lán)色,則下列敘述正確的是()A. 陽(yáng)極上析出 3.6mLO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)B. 陰極上析出 32mgCuC. 陰極上析出 11.2mLH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)D. 陽(yáng)極和陰極質(zhì)量都無(wú)變化解析:選 Bo 用惰性電極電解 CuSO 溶液時(shí),電極反應(yīng)為陰極:2Cu2+4e-=2C

44、u,陽(yáng)極:4OH4-4e-=Of+2HO。當(dāng)有 1X10-3mol 的 OH-放電時(shí),生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的 O 為 5.6mL,在1422陰極上析出 32mgCu,陰極質(zhì)量增加。2將兩個(gè)鉑電極插入 500mLCuSO 溶液中進(jìn)行電解,通電一定時(shí)間后,某一電極增重 0.06416g(設(shè)電解時(shí)該電極無(wú)氫氣析出,且不考慮水解和溶液體積變化),此時(shí)溶液中氫離子濃度約為()A.4X10-3mol/LB.2X10-3mol/LC.1X10-3mol/LD.1X10-7mol/L解析:選 A。陰極反應(yīng):Cu2+2e-=Cu,增重 0.064g 應(yīng)是 Cu 的質(zhì)量,設(shè)生成 H+的物質(zhì)的量為 x,根據(jù)總反應(yīng)方程式:

45、molL-i,所以溶液 pH=14。答案:1.1214精題細(xì)做能力大成電解2Cu2+2HO=2Cu+Of+4H+22題組訓(xùn)練2X64g4mol0.064gxx=0.002mol/、0.002mol,c(H+)=4X10-3mol/L。0.5L考點(diǎn)四金屬的腐蝕與防護(hù)學(xué)生用書(shū) P150穩(wěn)固根基熱身小試、化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕的比較類(lèi)型化學(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)Mne-=M+現(xiàn)象金屬被腐蝕較活潑金屬被腐蝕區(qū)別無(wú)電流產(chǎn)生有電流產(chǎn)生聯(lián)系兩者往往冋時(shí)發(fā)生,電化學(xué)腐蝕更普遍、鋼鐵的析氫腐蝕和吸氧腐蝕類(lèi)型析氫腐蝕吸氧腐蝕水膜性質(zhì)(強(qiáng))酸性弱酸性或中

46、性正極反應(yīng)2H+2e=Hfo2HO+O+4e-=4OH-OO負(fù)極反應(yīng)Fe2e-=二 F+總反應(yīng)Fe+2H+=F&+Hfo2Fe+O+2HO=2Fe(OH)ccc其他反應(yīng)鐵銹的形成:4Fe(OH)+O+2HO=4Fe(OH),22232Fe(OH)=FeOxHO(鐵銹)+(3-x)HO三、金屬的防護(hù)1電化學(xué)防護(hù)(1)犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法一一利用原電池原理1負(fù)極(陽(yáng)極)是作保護(hù)材料的金屬:2正極(陰極)是被保護(hù)的金屬設(shè)備。(2)外加電流的陰極保護(hù)法一一利用電解原理1啦是被保護(hù)的金屬設(shè)備;2陽(yáng)極是惰性電極。2其他方法(1)改變金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu),如制成合金;(2)使金屬與空氣、水等物質(zhì)隔離,如電鍍

47、、噴油漆等。1.判斷正誤(正確的打“V”,錯(cuò)誤的打“X”)(1)所有金屬純度越大,越不易被腐蝕。()(2)純銀器表面變黑和鋼鐵表面生銹腐蝕原理一樣。()自主學(xué)習(xí)(3)干燥環(huán)境下金屬不被腐蝕。()(4)Al、Fe、Cu 在潮濕的空氣中腐蝕均生成氧化物。()(5)鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕時(shí),負(fù)極鐵失去電子生成 Fe3+。()(6)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。()(7)外加電流的陰極保護(hù)法利用了電解原理;犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法利用了原電池原理。者均能有效地保護(hù)金屬不容易被腐蝕。()答案:(l)X(2)X(3)X(4)X(5)X(6)X(7)V名師點(diǎn)撥影響金屬腐蝕的因素

48、包括金屬本身的性質(zhì)和外界環(huán)境兩個(gè)方面。就金屬本身的性質(zhì)來(lái)說(shuō),金屬越活潑,就越容易失去電子而被腐蝕。外界環(huán)境對(duì)金屬腐蝕的影響也很大,如果金屬在潮濕的空氣中,接觸腐蝕性氣體或電解質(zhì)溶液,都容易被腐蝕。由于在通常情況下,金屬表面不會(huì)遇到酸性較強(qiáng)的溶液,所以吸氧腐蝕是金屬腐蝕的主要形式,而且析氫腐蝕最終也會(huì)被吸氧腐蝕所代替。典題例證學(xué)以致用(xx高考重慶卷)我國(guó)古代青銅器工藝精湛,有很高的藝術(shù)價(jià)值和歷史價(jià)值。但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕,故對(duì)其進(jìn)行修復(fù)和防護(hù)具有重要意義。(1)研究發(fā)現(xiàn),腐蝕嚴(yán)重的青銅器表面大都存在 CuCl。關(guān)于 CuCl 在青銅器腐蝕過(guò)程中的催化作用,下列敘述正確的是。A. 降低

49、了反應(yīng)的活化能B. 增大了反應(yīng)的速率C. 降低了反應(yīng)的焓變D. 增大了反應(yīng)的平衡常數(shù)(2) 采用“局部封閉法”可以防止青銅器進(jìn)一步被腐蝕。如將糊狀 Ag2O 涂在被腐蝕部位,g2O與有害組分 CuCl 發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),該化學(xué)方程式為(3) 如圖為青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖。1腐蝕過(guò)程中,負(fù)極是(填圖中字母“a”或“b”或“c”);2環(huán)境中的 Cl-擴(kuò)散到孔口,并與正極反應(yīng)產(chǎn)物和負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物作用生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為23A. C.答案:AB. 講練互動(dòng)2下面各容器中盛有海水,鐵在其中被腐蝕時(shí)由快到慢的順序是(a:多孔粉狀銹Ib:多孔催化層3_若生成

50、4.29gCu2(OH)3Cl,則理論上耗氧體積為 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。解析(1)催化劑能降低反應(yīng)的活化能和加快反應(yīng)速率,但不改變反應(yīng)的平衡常數(shù)和焓變,所以 A、B 正確。(2)復(fù)分解反應(yīng)為相互交換成分的反應(yīng),因此該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Ag2O2CuCl=2AgClCuO。2(3)負(fù)極發(fā)生失電子的反應(yīng),銅作負(fù)極失電子,因此負(fù)極為 c。負(fù)極反應(yīng):Cu2e-=Ct2,正極反應(yīng):O2HO4e=4OH。222正極反應(yīng)產(chǎn)物為 OH-,負(fù)極反應(yīng)產(chǎn)物為 Cu2+,兩者與 Cl-反應(yīng)生成CU2(0H)3C1,其離子方程式為2Cu2+30H-+C1-=Cu(OH)Cl2334.29gCu2(OH)3Cl 的物質(zhì)的量

51、為 0.02mol,由 Cu 元素守恒知,發(fā)生電化學(xué)腐蝕失電子的Cu 單質(zhì)的物質(zhì)的量為 0.04mol,失去電子 0.08mol,根據(jù)電子守恒可得,消耗 02的物質(zhì)的量為0.02mol,所以理論上消耗氧氣的體積為 0.448L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。答案(1)AB(2)AgO+2CuCl=2AgCl+CuO(3)c2Cw+3OH-+Cl-=Cu(OH)Cl;0.448在日常生產(chǎn)和生活中,鋼鐵制品比銅制品更普遍,鋼鐵的腐蝕原理更需要了解。試敘述鋼鐵生銹(FeOxHO)的主要過(guò)程。232答案:(1)吸氧腐蝕:負(fù)極:2Fe-4e-=2Fe2+,正極:O+2HO+4e-=4OH-,22原電池反應(yīng):2Fe+O+2

52、HO=2Fe(OH)。222(2)Fe(OH)2被氧化:4Fe(OH)+O+2HO=4Fe(OH)。2223(3)Fe(OH)3分解形成鐵銹:2Fe(OH)=FeOxH0+(3x)H0。32322(1)判斷析氫腐蝕與吸氧腐蝕的依據(jù)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、中性溶液發(fā)生吸氧腐蝕;NHCl 溶液、稀 HSO 等酸性溶液發(fā)生析氫腐蝕。424(2)判斷電極附近溶液 pH 變化,可以通過(guò)一般經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷:不論原電池還是電解池,如果pH 發(fā)生變化,一般失電子的電極 pH 減小,得電子的電極 pH 增大。精題細(xì)做能力大成題組訓(xùn)練題組一吸氧腐蝕與析氫腐蝕的辨析雨水

53、-生鐵片紅墨水1.如圖裝置中,小試管內(nèi)為紅墨水,具支試管內(nèi)盛有 pH=4 久置的雨水和生鐵片。實(shí)驗(yàn)時(shí)觀察到:開(kāi)始時(shí)導(dǎo)管內(nèi)液面下降,一段時(shí)間后導(dǎo)管內(nèi)液面回升,略高于小試管內(nèi)液面。下列說(shuō)法正確的是()A. 生鐵片中的碳是原電池的陽(yáng)極,發(fā)生還原反應(yīng)B. 雨水酸性較強(qiáng),生鐵片僅發(fā)生析氫腐蝕C. 墨水回升時(shí),碳電極反應(yīng)式為 O+2HO+4e-=4OH-D. 具支試管中溶液 pH 減小解析:選 C。生鐵片中的碳是原電池的正極,A 錯(cuò);雨水酸性較強(qiáng),開(kāi)始時(shí)鐵片發(fā)生析氫腐蝕,產(chǎn)生氫氣,導(dǎo)管內(nèi)液面下降,一段時(shí)間后鐵片發(fā)生吸氧腐蝕,吸收氧氣,導(dǎo)管內(nèi)液面回升,B 錯(cuò);墨水回升時(shí),鐵片發(fā)生吸氧腐蝕,碳極為正極,電極反

54、應(yīng)為)2+2H20+4e-=40H-,C 對(duì);鐵片無(wú)論是發(fā)生析氫腐蝕還是吸氧腐蝕,具支試管內(nèi)溶液 pH 均增大,D 錯(cuò)。2.按如圖所示裝置,進(jìn)行鐵釘被腐蝕的實(shí)驗(yàn),一周后觀察(設(shè)水不蒸發(fā))。(1) 若試管中液面上升,發(fā)生的是腐蝕,則正極反應(yīng)式為,負(fù)極反應(yīng)式為。要順利完成此實(shí)驗(yàn),所用的電解質(zhì)溶液可以是。(2) 若試管中液面下降,發(fā)生的是腐蝕,正極反應(yīng)式為,負(fù)極反應(yīng)式為。要順利完成此實(shí)驗(yàn),所用的電解質(zhì)溶液可以是。答案:(1)吸氧 2H2OO24e-=4OH-2Fe-4e-=2Fe2氯化鈉溶液(或其他合理答案)(2)析氫 2H+2e-=HfFe-2e-=Fe2+稀硫酸(或其他合理答案)2題組二金屬腐蝕

55、的影響因素與金屬的防護(hù)3相同材質(zhì)的鐵在下列情形下最不易被腐蝕的是()銅盆食鹽水塑料盆G解析:選 CoA、D 均可由 Fe、Cu 構(gòu)成原電池而加速鐵的腐蝕;在 B 中,食鹽水提供電解質(zhì)溶液環(huán)境,炒鍋和鐵鏟都是鐵碳合金,符合原電池形成的條件,鐵是活潑金屬作負(fù)極,易被腐蝕;C 中銅鍍層把鐵完全覆蓋,構(gòu)不成原電池而不被腐蝕。4.利用如圖裝置,可以模擬鐵的電化學(xué)防護(hù)。若 X 為碳棒,為減緩鐵的腐蝕,開(kāi)關(guān) K 應(yīng)置鐵釧釘酸雨/銅板*塑料板D于處 o 若 X 為鋅,開(kāi)關(guān) K 置于 M 處,該電化學(xué)防護(hù)法稱為解析:鐵被保護(hù),可以是作原電池的正極,或者電解池的陰極,故若 X 為碳棒,開(kāi)關(guān) K 應(yīng)置于 N 處,F(xiàn)

56、e 作陰極受到保護(hù);若 X為鋅,開(kāi)關(guān) K 置于 M 處,鐵作正極,鋅作負(fù)極,稱為犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法。答案:N 犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)法金屬腐蝕快慢判斷金屬腐蝕既受到其組成的影響,又受到外界因素的影響。通常金屬腐蝕速率大小遵循以下規(guī)律:(1) 在同一種電解質(zhì)溶液中, 金屬腐蝕的速率大小是電解池的陽(yáng)極原電池的負(fù)極化學(xué)腐蝕原電池的正極電解池的陰極。(2) 對(duì)同一種金屬來(lái)說(shuō),在相同濃度的不同溶液中腐蝕速率的快慢:強(qiáng)電解質(zhì)溶液中弱電解質(zhì)溶液中非電解質(zhì)溶液中的腐蝕。(3) 對(duì)同一種電解質(zhì)溶液來(lái)說(shuō),電解質(zhì)溶液濃度越大,金屬腐蝕越快。(4) 活動(dòng)性不同的兩種金屬,活動(dòng)性差別越大,腐蝕越快??键c(diǎn)五原電池與電解池的

57、組合裝置學(xué)生用書(shū) P151穩(wěn)固根基熱身小試將原電池和電解池結(jié)合在一起, 或幾個(gè)電解池串聯(lián)在一起, 綜合考查化學(xué)反應(yīng)中的能量變化、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)和化學(xué)計(jì)算等知識(shí),是高考試卷中電化學(xué)部分的重要題型。解答該類(lèi)試題時(shí)電池種類(lèi)的判斷是關(guān)鍵,整個(gè)電路中各個(gè)電池工作時(shí)電子守恒是數(shù)據(jù)處理的法寶一、多池串聯(lián)裝置中電池類(lèi)型的判斷1直接判斷非常直觀明顯的裝置,如有燃料電池、鉛蓄電池等在電路中時(shí),則其他裝置為電解池。如圖:A 為原電池,B 為電解池。2根據(jù)電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液判斷原電池一般是兩個(gè)不同的金屬電極或一個(gè)金屬電極和一個(gè)碳棒作電極;而電解池則一般都是兩個(gè)惰性電極,如兩個(gè)鉑電極或兩個(gè)碳棒電極。原

58、電池中的電極材料和電解質(zhì)溶液之間能發(fā)生自發(fā)的氧化還原反應(yīng),電解池的電極材料一般不能和電解質(zhì)溶液自發(fā)反應(yīng)。如圖:A 為電解池,B 為原電池。自主學(xué)習(xí)aH203H20含金屬催化劑的多孔電極A姿黒HNaCl溶液溶液B(磷酸)電解質(zhì)ALtZn上NaCl溶液稀硫酸AB3根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象判斷在某些裝置中根據(jù)電極反應(yīng)現(xiàn)象可判斷電極,并由此判斷電池類(lèi)型。如圖:若 C 極溶解,D 極上析出 Cu,B 極附近溶液變紅,A 極上放出黃綠色氣體,則可知乙是原電池,D 是正極,C 是負(fù)極,甲是電解池,A 是陽(yáng)極,B 是陰極。B、D 極發(fā)生還原反應(yīng),A、C 極發(fā)生氧化反應(yīng)。L0JBgLKDj:J.NaCl、酚猷溶液CuS

59、O4溶液甲乙二、有關(guān)概念的分析判斷在確定了原電池和電解池后,電極的判斷、電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述、溶液中離子的移動(dòng)、pH 的變化及電解質(zhì)溶液的恢復(fù)等,只要按照各自的規(guī)律分析就可以了。三、綜合裝置中的有關(guān)計(jì)算原電池和電解池綜合裝置的有關(guān)計(jì)算的根本依據(jù)就是電子轉(zhuǎn)移的守恒,分析時(shí)要注意兩點(diǎn)串聯(lián)電路中各支路電流相等;并聯(lián)電路中總電流等于各支路電流之和。在此基礎(chǔ)上分析處理其他各種數(shù)據(jù)。圖中裝置甲是原電池,乙是電解池,若電路中有 0.2mol 電子轉(zhuǎn)移,則 Zn 極溶解 6.5g,Cu 極上析出 H224L 標(biāo)準(zhǔn)狀況),Pt 極上析出 Cl2mol,C 極上析出 Cu6g。甲池中H+被還原,生成

60、ZnSO,溶液 pH 變大;乙池中是電解 CuCl,由于 Cu2+濃度的減小使溶液 pH42微弱增大,電解后再加入適量 CuCl2固體可使溶液復(fù)原。有關(guān)上述兩種電池說(shuō)法正確的是()纟電c c纟L質(zhì)2纟質(zhì)2 IA. 鋰離子電池放電時(shí),Li+向負(fù)極遷移B. 鋰硫電池充電時(shí),鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)C. 理論上兩種電池的比能量相同D. 上圖表示用鋰離子電池給鋰硫電池充電解析:選 B。鋰離子電池放電時(shí),為原電池,陽(yáng)離子 Li+向正極移動(dòng),A 錯(cuò)誤。鋰硫電池充電時(shí),為電解池,鋰電極發(fā)生還原反應(yīng)生成 Li,B 正確。電池的比能量是指參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的多少,兩種電池材料不同,顯然其比能量不同,C

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