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文檔簡介
1、原電池和電解池復(fù)習(xí)課件一、一、原電池與電解池的比較原電池與電解池的比較 原電池原電池 電解池電解池電池內(nèi)離電池內(nèi)離子的遷移子的遷移方向方向負(fù)極負(fù)極 :氧化反應(yīng):氧化反應(yīng)正極正極 :還原反應(yīng):還原反應(yīng)陽極陽極 :氧化反應(yīng):氧化反應(yīng)陰極陰極 :還原反應(yīng):還原反應(yīng)電極反應(yīng)電極反應(yīng)形成條件形成條件能量轉(zhuǎn)換能量轉(zhuǎn)換電子流向電子流向化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能負(fù)極正極負(fù)極正極陽極流出;陰極流入陽極流出;陰極流入工作原理工作原理 陰離子向陽極遷移,陰離子向陽極遷移,陽離子向陰極遷移陽離子向陰極遷移陰離子向負(fù)極遷移,陰離子向負(fù)極遷移,陽離子向正極遷移陽離子向正極遷移電解和電
2、離有無區(qū)別?電解和電離有無區(qū)別? 原電池(負(fù)極)原電池(負(fù)極) 電解池(陽極)電解池(陽極)電流流入的一極電流流入的一極電流方向電流方向電子流向電子流向反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)現(xiàn)象離子遷移方向離子遷移方向電極質(zhì)量減少電極質(zhì)量減少陰離子移入的一極陰離子移入的一極電源電源反應(yīng)類型反應(yīng)類型發(fā)生氧化反應(yīng)發(fā)生氧化反應(yīng)跟蹤演練跟蹤演練uC4OS2H判斷下列裝置是原電池還是電解池?判斷下列裝置是原電池還是電解池?XX負(fù)極負(fù)極IIIIXv鹽橋的成分:在鹽橋的成分:在U U型管型管中裝滿用飽和中裝滿用飽和KClKCl溶液溶液和瓊膠作成的凍膠。和瓊膠作成的凍膠。鹽橋的作用:鹽橋的作用:v正極(銅電極):正極(銅電極):Cu2
3、+ + 2e- = Cu v負(fù)極(鋅電極):負(fù)極(鋅電極): Zn - 2e- = Zn2+電池反應(yīng)電池反應(yīng):Zn+ Cu2+ = Cu+ Zn2+(總反應(yīng))(總反應(yīng))(1 1)形成閉合回路)形成閉合回路(2 2)平衡電荷)平衡電荷電極反應(yīng):電極反應(yīng):ZnSO4H2SO4AZn CuCuZnH2SO4A雙液電池的優(yōu)點(diǎn)雙液電池的優(yōu)點(diǎn):能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。能產(chǎn)生持續(xù)、穩(wěn)定的電流。CuSO4ZnSO4AZn CuZnSO4H2SO4AZn Cu稀稀 硫硫 酸酸FeCu稀 硫 酸FeCuNaCl溶液溶液不同的介質(zhì)不同的介質(zhì) 不同的電極反應(yīng)不同的電極反應(yīng)H2SO4(aq)鋰電池鋰電池干電池干電池紐扣
4、電池紐扣電池各類電池各類電池蓄電池蓄電池化學(xué)電池化學(xué)電池P14一次電池一次電池二次電池二次電池燃料電池燃料電池堿性鋅錳電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池鉛蓄電池氫氧燃料電池氫氧燃料電池鋰離子電池鋰離子電池銀鋅蓄電池銀鋅蓄電池普通普通鋅錳鋅錳干電池干電池鋅銀紐扣電池鋅銀紐扣電池將燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接、連續(xù)地轉(zhuǎn)化為將燃料和氧化劑中的化學(xué)能直接、連續(xù)地轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置電能的發(fā)電裝置化學(xué)電源化學(xué)電源b、鋅、鋅-錳堿性干電錳堿性干電池總反應(yīng)總反應(yīng):2MnO2 + Zn + H2O = MnOOH+Zn(OH)2負(fù)極(Zn):Zn 2e- + 2OH-= Zn(OH)2正極(C):2MnO2 + 2e-
5、+ 2H2O =2MnOOH + 2OH-KOHa、銀鋅紐扣電池、銀鋅紐扣電池正極:正極:Ag2O、負(fù)極:、負(fù)極:Zn兩個(gè)電極均參與反應(yīng)兩個(gè)電極均參與反應(yīng)正極:正極:C、負(fù)極:、負(fù)極:Zn 一個(gè)電極均參與反應(yīng)一個(gè)電極均參與反應(yīng)a、氫氧燃料電池、氫氧燃料電池用用KOH做電解質(zhì)溶液做電解質(zhì)溶液用用H2SO4做電解質(zhì)溶液做電解質(zhì)溶液用固體氧化釔用固體氧化釔氧化鋯為電氧化鋯為電解質(zhì)解質(zhì)(高溫高溫時(shí)允許時(shí)允許O2-通過)通過)兩個(gè)電極均不參與反應(yīng)兩個(gè)電極均不參與反應(yīng)1、負(fù)極失電子、負(fù)極失電子2、守恒原理:質(zhì)量守恒、電子守恒、守恒原理:質(zhì)量守恒、電子守恒(但但若只寫某一極時(shí)電子不必守恒若只寫某一極時(shí)電子不
6、必守恒)3、共存原理、共存原理(注意介質(zhì)的酸堿性注意介質(zhì)的酸堿性)【總結(jié)】電極反應(yīng)的書寫【總結(jié)】電極反應(yīng)的書寫注意事項(xiàng)注意事項(xiàng):生成的離子或物質(zhì)與生成的離子或物質(zhì)與電解質(zhì)電解質(zhì)要能共存要能共存 4、復(fù)雜的電極反應(yīng)式可以由總反應(yīng)式減去、復(fù)雜的電極反應(yīng)式可以由總反應(yīng)式減去另一較簡單的電極反應(yīng)式得到另一較簡單的電極反應(yīng)式得到. 5、溶液中不存在溶液中不存在O2-在酸性溶液中它與在酸性溶液中它與H+結(jié)結(jié)合成合成H2O、在堿性或中性溶液中它、在堿性或中性溶液中它H2O與結(jié)合成與結(jié)合成OH-,但熔融態(tài)電解質(zhì)中存在,但熔融態(tài)電解質(zhì)中存在O2- 6、Fe-2e-=Fe2+一種新型燃料電池,它是以兩根金屬鉑片插
7、入一種新型燃料電池,它是以兩根金屬鉑片插入KOH溶液中作電極,又在兩極上分別通入甲烷溶液中作電極,又在兩極上分別通入甲烷和氧氣。電極反應(yīng)為:和氧氣。電極反應(yīng)為:負(fù)極:負(fù)極:正極:正極:電池總反應(yīng):電池總反應(yīng):2O2+ 4H2O +8e-= 8OH -CH4+ 10OH -8e-= CO32- + 7H2OCH4+ 2O2 + 2OH -= CO3 2-+ 3 H2Ov(2005年廣東)一種新型燃料電池,一極通年廣東)一種新型燃料電池,一極通入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)是摻雜入空氣,另一極通入丁烷氣體;電解質(zhì)是摻雜氧化釔(氧化釔(Y2O3)的氧化鋯()的氧化鋯(ZrO2)晶體,)晶體,在熔
8、在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2。下列對(duì)該燃料電池說法。下列對(duì)該燃料電池說法正確的是正確的是 A在熔融電解質(zhì)中,在熔融電解質(zhì)中,O2 由負(fù)極移向正極由負(fù)極移向正極 B電池的總反應(yīng)是:電池的總反應(yīng)是: 2C4H10 + 13O2 8CO2 + 10H2O C通入空氣的一極是正極,電極反應(yīng)為:通入空氣的一極是正極,電極反應(yīng)為: O2 + 4e = 2O2 D通入丁烷的一極是正極,電極反應(yīng)為:通入丁烷的一極是正極,電極反應(yīng)為: C4H10 + 26e + 13O2= 4CO2 + 5H2O(3)充電電池)充電電池充電電池又稱二次電充電電池又稱二次電池,它在放電時(shí)所進(jìn)池,它在放電時(shí)所進(jìn)行的氧化還原
9、反應(yīng),行的氧化還原反應(yīng),在充電時(shí)又逆向進(jìn)行,在充電時(shí)又逆向進(jìn)行,使生成物恢復(fù)原狀,使生成物恢復(fù)原狀,如此充放電可循環(huán)進(jìn)如此充放電可循環(huán)進(jìn)行,至一定周期后終行,至一定周期后終止。止。正極:正極:PbO2、負(fù)極:、負(fù)極:Pb 兩個(gè)電極均參與反應(yīng)兩個(gè)電極均參與反應(yīng)總反應(yīng)總反應(yīng) : + 總反應(yīng)總反應(yīng) : 陽極:陽極:陰極:陰極:電解反應(yīng):電解反應(yīng):如何檢驗(yàn)生成的氯氣?如何檢驗(yàn)生成的氯氣?2Cl2Cl- - 2e- 2e- - =Cl =Cl2 2 CuCu2+2+ 2e+ 2e- - =Cu =CuCuClCuCl2 2 = Cu + Cl = Cu + Cl2 2通電通電濕潤的淀粉濕潤的淀粉KI試紙
10、變藍(lán)試紙變藍(lán)電解池中有何現(xiàn)象?電解池中有何現(xiàn)象?陽極區(qū)有氣泡產(chǎn)生且有刺激性氣味,陽極區(qū)有氣泡產(chǎn)生且有刺激性氣味,陰極區(qū)石墨棒上有一層紅色物質(zhì)生成陰極區(qū)石墨棒上有一層紅色物質(zhì)生成【思考】:若將碳棒改為銅【思考】:若將碳棒改為銅?情況又如何?情況又如何?離子放電順序:離子放電順序:活性電極(除活性電極(除AuAu、PtPt、石墨外)、石墨外)S2- I- Br - Cl- OH- 含氧酸根含氧酸根 F- Ag+Fe3+ Hg2+ Cu2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+ Ca2+K+ 陽極:陽極:陰極:陰極:注意:陽極材料注意:陽極材料分析以分析以惰性電極惰性電極電解下列
11、溶液的電極反應(yīng)電解下列溶液的電極反應(yīng)和電解反應(yīng)。和電解反應(yīng)。()硝酸銀溶液()硝酸銀溶液()氯化銅溶液()氯化銅溶液()稀硫酸()稀硫酸()氫氧化鈉溶液()氫氧化鈉溶液(5)硫酸鈉溶液)硫酸鈉溶液(1)溶液的)溶液的PH如何變化?如何變化?(2)上述溶液電解結(jié)束后,要使溶液和電)上述溶液電解結(jié)束后,要使溶液和電解前相同需要加入何種物質(zhì)?解前相同需要加入何種物質(zhì)?【例【例1】如何使圖中的鐵棒上析出銅,而鐵的質(zhì)】如何使圖中的鐵棒上析出銅,而鐵的質(zhì)量不變可以采取哪些措施?量不變可以采取哪些措施?【例【例2】(2007年江蘇年江蘇)某同學(xué)按右圖所示的裝某同學(xué)按右圖所示的裝置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的
12、是置進(jìn)行電解實(shí)驗(yàn)。下列說法正確的是A電解過程中,銅電解過程中,銅 電極上有電極上有H2產(chǎn)生產(chǎn)生B電解初期,主反電解初期,主反 應(yīng)方程式為:應(yīng)方程式為:Cu+H2SO4=CuSO4+H2C電解一定時(shí)間后,石墨電極上有銅析出電解一定時(shí)間后,石墨電極上有銅析出D整個(gè)電解過程中,整個(gè)電解過程中,H的濃度不斷增大的濃度不斷增大BCv【例【例3】、用石墨作電極電解】、用石墨作電極電解 100mLH2SO4和和 CuSO4的混合溶液,通電一段時(shí)間后,兩極的混合溶液,通電一段時(shí)間后,兩極均收集到均收集到2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),原混合氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),原混合溶液中溶液中Cu2+的物質(zhì)的量濃度為的物質(zhì)的量
13、濃度為 ( )v A1mol/L B2mol/L v C3 mol/L D4 mol/Lv例例4、在水中加入等物質(zhì)的量的、在水中加入等物質(zhì)的量的Ag+、Pb2+ 、 Na+ 、 SO42- 、 NO3- 、 Cl-,該溶液放在用惰,該溶液放在用惰性材料作電極的電解槽中,通電片刻,則氧性材料作電極的電解槽中,通電片刻,則氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為(化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質(zhì)量之比為( )vA、35.5 :108 vB、16 :27vC、8 :1vD、108 :35.5C四、根據(jù)離子反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池或電解池四、根據(jù)離子反應(yīng)設(shè)計(jì)原電池或電解池v(1)Fe + 2Fe 3+ = 3Fe 2+ 負(fù)極材料:負(fù)
14、極材料: 負(fù)極材料:負(fù)極材料:v電解質(zhì)溶液:電解質(zhì)溶液:Fe Cu 或惰性電極或惰性電極(如碳棒、(如碳棒、Au、Pt)可溶性鐵鹽可溶性鐵鹽(2)依探究雙液電池的工作原理,請(qǐng)將依探究雙液電池的工作原理,請(qǐng)將Cu+2AgNOCu+2AgNO3 3=Cu(NO=Cu(NO3 3) )2 2+2Ag +2Ag 設(shè)計(jì)一個(gè)能持續(xù)產(chǎn)生電設(shè)計(jì)一個(gè)能持續(xù)產(chǎn)生電流的原電池裝置流的原電池裝置, ,畫出裝置圖并寫出電極反應(yīng)式畫出裝置圖并寫出電極反應(yīng)式 (3)Cu + 2HCl = CuCl2 + H2(1).(1).比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱比較金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱. .例例1. 1.下列敘述可以說明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是下列敘
15、述可以說明金屬甲比乙活潑性強(qiáng)的是C.C.將甲乙作電極組成原電池時(shí)甲是負(fù)極將甲乙作電極組成原電池時(shí)甲是負(fù)極A.A.甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液甲和乙用導(dǎo)線連接插入稀鹽酸溶液 中,乙溶解,甲上有中,乙溶解,甲上有H H2 2氣放出氣放出B.B.在氧化還原反應(yīng)中,甲比乙失去的電子多在氧化還原反應(yīng)中,甲比乙失去的電子多D.D.同價(jià)態(tài)的陽離子,甲比乙的氧化性強(qiáng)同價(jià)態(tài)的陽離子,甲比乙的氧化性強(qiáng)C1.原電池原理應(yīng)用原電池原理應(yīng)用.(2).(2).比較反應(yīng)速率比較反應(yīng)速率. .例例2. 2.下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是下列制氫氣的反應(yīng)速率最快的是C.C.粗鋅和粗鋅和 1mol/L 1mol/L 鹽酸鹽酸A.
16、A.純鋅和純鋅和1mol/L 1mol/L 硫酸硫酸B.B.純鋅和純鋅和18 mol/L 18 mol/L 硫酸硫酸D.D.粗鋅和粗鋅和1mol/L 1mol/L 硫酸的反應(yīng)中加入幾滴硫酸的反應(yīng)中加入幾滴CuSOCuSO4 4溶液溶液D D 例例3. 3.下列裝置中四塊相同的下列裝置中四塊相同的ZnZn片,放置一段時(shí)間片,放置一段時(shí)間后腐蝕速率由慢到快的順序是后腐蝕速率由慢到快的順序是(4)(4)(2)(2)(1)(1)(3)(3)(3).(3).比較金屬腐蝕的快慢比較金屬腐蝕的快慢. .+Cl2Cl2ClH2Na+H+OH淡鹽水淡鹽水NaOH溶液溶液精制飽和精制飽和NaCl溶液溶液H2O(含
17、少量(含少量NaOH)離子交換膜離子交換膜 陽陽 極極金屬鈦網(wǎng)金屬鈦網(wǎng)陰陰 極極碳鋼網(wǎng)碳鋼網(wǎng)陽陽極極室室陰陰極極室室a、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸;、防止氫氣和氯氣混合而引起爆炸;b、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成、避免氯氣和氫氧化鈉反應(yīng)生成 ,而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量,而影響氫氧化鈉的產(chǎn)量電解飽和食鹽水電解飽和食鹽水2、電解原理的應(yīng)用、電解原理的應(yīng)用1 1、電解飽和食鹽水、電解飽和食鹽水(P19)(P19)陽極:陽極:2Cl - - 2e- = Cl2陰極:陰極:2H+ + 2e- = H2 (1)請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式和電解反應(yīng))請(qǐng)寫出電極反應(yīng)式和電解反應(yīng)以以石墨石墨為電極為電極在工業(yè)生產(chǎn)中,用陽離子
18、交換膜將陰極區(qū)與陽極在工業(yè)生產(chǎn)中,用陽離子交換膜將陰極區(qū)與陽極區(qū)隔開,使陰極區(qū)的區(qū)隔開,使陰極區(qū)的OH-不能進(jìn)入陽極區(qū),為什么不能進(jìn)入陽極區(qū),為什么要這么做?要這么做?Cl 在陽極失電子生成在陽極失電子生成Cl2, OH-進(jìn)入陽極區(qū)會(huì)與進(jìn)入陽極區(qū)會(huì)與Cl2反應(yīng),既減少反應(yīng),既減少Cl2的產(chǎn)量,又會(huì)生成的產(chǎn)量,又會(huì)生成NaClO,使使產(chǎn)品不純且干擾電解。產(chǎn)品不純且干擾電解。2、 電鍍電鍍定義定義利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄利用電解原理在某些金屬的表面鍍上一薄層其它層其它金屬金屬或或合金合金的過程。的過程。裝置裝置( (以銅上鍍銀為例以銅上鍍銀為例) )結(jié)果:結(jié)果:“一多一少一不變一多一少
19、一不變”陰極陰極待鍍金屬或待鍍金屬或鍍件鍍件 陽極陽極鍍層金屬鍍層金屬電鍍液電鍍液含有含有鍍層金屬離子鍍層金屬離子的溶液的溶液 陽極:陽極:2Ag2e2Ag2e- - = 2Ag = 2Ag+ +陰極:陰極:2Ag2Ag+ + 2e+ 2e- - =2Ag =2Ag AgCu3 3、銅的、銅的電電解精煉:解精煉:粗銅粗銅 含雜質(zhì)含雜質(zhì)(Zn Fe Ni Ag Au 等等)陽極:陽極: Zn - 2e- = Zn2+Fe - 2e- =Fe2+Ni - 2e- = Ni2+Cu - 2e- = Cu2+ Zn Fe Ni CuAg Au 陰極陰極: Cu2+ + 2e- = Cu陽極泥陽極泥問:
20、電解完后,問:電解完后,CuSO4溶液的濃度有何變化?溶液的濃度有何變化?粗銅粗銅純銅純銅硫酸銅溶液硫酸銅溶液結(jié)果:結(jié)果:“一多一少一基本不變一多一少一基本不變”陽極陽極-粗銅,陰極粗銅,陰極-純銅純銅4、 活潑金屬的制備活潑金屬的制備特別活潑的金屬鈉、鎂、鋁等只能通過電解的方法制取特別活潑的金屬鈉、鎂、鋁等只能通過電解的方法制取陽極:陽極: 6O6O2-2-12e12e- -= 3O= 3O2 2陰極:陰極:4Al4Al3+3+ 12e+ 12e=4Al=4Al總方程式:總方程式:2Al2Al2 2O O3 3 = 4Al + 3O = 4Al + 3O2 2通電通電熔融熔融思考:思考:1.
21、1.為什么不電解熔融的為什么不電解熔融的AlClAlCl3 3 ?石墨石墨AlAl熔融的熔融的ALAL2 2O O3 32.工業(yè)上制金屬鎂是電解氧化鎂還是工業(yè)上制金屬鎂是電解氧化鎂還是電解熔融的氯化鎂?電解熔融的氯化鎂?金屬的電化學(xué)腐蝕金屬的電化學(xué)腐蝕金屬的腐蝕金屬的腐蝕 金屬或合金跟周圍接觸到的氣金屬或合金跟周圍接觸到的氣體或液體體或液體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)而腐蝕損耗的過程,即為金屬的腐蝕。過程,即為金屬的腐蝕。 本質(zhì):金屬原子失去電子被氧化的過本質(zhì):金屬原子失去電子被氧化的過程。程?;瘜W(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕電化腐蝕電化腐蝕含義含義現(xiàn)象現(xiàn)象本質(zhì)本質(zhì)舉例舉例金屬或合金金屬或合金跟有腐蝕
22、跟有腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)直接接性的化學(xué)物質(zhì)直接接觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)觸發(fā)生氧化還原反應(yīng)而消耗的過程而消耗的過程不純金屬或合金不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸跟電解質(zhì)溶液接觸發(fā)生原電池反應(yīng)而發(fā)生原電池反應(yīng)而消耗的過程消耗的過程無電流產(chǎn)生無電流產(chǎn)生有有微弱電流微弱電流產(chǎn)生產(chǎn)生金屬被氧化金屬被氧化較活潑金屬被氧化較活潑金屬被氧化兩者往往同時(shí)發(fā)生,電化腐蝕更普遍兩者往往同時(shí)發(fā)生,電化腐蝕更普遍金屬的腐蝕金屬的腐蝕鐵與氯氣鐵與氯氣鐵器表面生成鐵銹鐵器表面生成鐵銹銅器表面生成銅綠銅器表面生成銅綠 析氫腐蝕析氫腐蝕 吸氧腐蝕吸氧腐蝕條件條件正極正極 負(fù)極負(fù)極 總反應(yīng)總反應(yīng)其他反其他反應(yīng)及產(chǎn)應(yīng)及產(chǎn)物物普遍普遍性性 金
23、屬的電化學(xué)腐蝕(以金屬的電化學(xué)腐蝕(以Fe為例)為例) 2H+ 2e- =H2 O2 + 2H2O + 4e-= 4OH- Fe - 2e- = Fe2+4Fe(OH)2 +O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3nH2O+(3-n) H2O水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性較強(qiáng)水膜酸性很弱或中性水膜酸性很弱或中性 吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍吸氧腐蝕比析氫腐蝕更普遍 Fe +2H+=Fe2+ H2 2Fe +O2+2H2O= 2Fe(OH)2課本課本P22活動(dòng)與探究活動(dòng)與探究課本課本P24交流與討論交流與討論銅板上的鐵鉚釘為什么特別容易生銹?銅板上的鐵鉚釘為什么特別容易生銹?銅器
24、上的鐵鉚釘為什么特別容易生銹?銅器上的鐵鉚釘為什么特別容易生銹?1、在同一電解質(zhì)溶液中:、在同一電解質(zhì)溶液中:小結(jié)小結(jié)(1)、電解原理引起的腐蝕原電池原理引起)、電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕(2)、濃度越大,腐蝕越快)、濃度越大,腐蝕越快2、不同的電解質(zhì)溶液中:、不同的電解質(zhì)溶液中:強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)非電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)非電解質(zhì)(3)、活潑性不同的兩種金屬,活潑性差別越)、活潑性不同的兩種金屬,活潑性差別越大,活潑金屬腐蝕的速率越快大,活潑金屬腐蝕的速率越快例例1、下列關(guān)于金屬腐蝕的說法正確的是(、下列關(guān)于金屬腐蝕的說法正確的是
25、( )vA、金屬在潮濕空氣中的腐蝕實(shí)質(zhì)是、金屬在潮濕空氣中的腐蝕實(shí)質(zhì)是 v M + nH2O = M(OH)n+ n/2H2vB、金屬的化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是、金屬的化學(xué)腐蝕的實(shí)質(zhì)是 M - ne- = Mn+,v電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑電子直接轉(zhuǎn)移給氧化劑vC、金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行、金屬的化學(xué)腐蝕必須在酸性條件下進(jìn)行vD、在潮濕的中性環(huán)境中,金屬的電化學(xué)腐蝕、在潮濕的中性環(huán)境中,金屬的電化學(xué)腐蝕主要是吸氧腐蝕主要是吸氧腐蝕D例例2、以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是(、以下現(xiàn)象與電化學(xué)腐蝕無關(guān)的是( )vA、黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生、黃銅(銅鋅合金)制作的銅鑼不易產(chǎn)生 v 銅綠銅綠v
26、B、生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹、生鐵比軟鐵芯(幾乎是純鐵)容易生銹vC、鐵質(zhì)器件附有銅制配件,在接觸處容易、鐵質(zhì)器件附有銅制配件,在接觸處容易v 生銹生銹vD、銀質(zhì)獎(jiǎng)牌久置后表面變暗、銀質(zhì)獎(jiǎng)牌久置后表面變暗D4Ag+2H2S+O2=2Ag2S+2H2O 化學(xué)腐蝕化學(xué)腐蝕金屬的電化學(xué)防護(hù)金屬的電化學(xué)防護(hù)(1)改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)改變金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu):制成合金:制成合金(如不如不 銹鋼)銹鋼) (2)表面保護(hù)表面保護(hù):在金屬表面涂上礦物性油脂或油漆,覆蓋塑料在金屬表面涂上礦物性油脂或油漆,覆蓋塑料 或搪瓷或搪瓷在金屬表面鍍上抗腐蝕金屬如在金屬表面鍍上抗腐蝕金屬如Zn、Sn、Cr、 Ni
27、等金屬等金屬用化學(xué)方法使其表面形成一層致密的氧化膜用化學(xué)方法使其表面形成一層致密的氧化膜 如鋁片不用特殊保存如鋁片不用特殊保存(3)電化學(xué)保護(hù)法電化學(xué)保護(hù)法,即將金屬作為,即將金屬作為原電池的正極原電池的正極 或電解池的陰極或電解池的陰極而受到保護(hù)。而受到保護(hù)。 金屬防護(hù)的幾種重要方法金屬防護(hù)的幾種重要方法原理:原理:隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。隔絕金屬與外界空氣、電解質(zhì)溶液的接觸。犧牲陽極的陰極保護(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法(利用原電池原理利用原電池原理)此法常用于保護(hù)海輪外殼及石油管道等此法常用于保護(hù)海輪外殼及石油管道等外加電源的陰極保護(hù)法:外加電源的陰極保護(hù)法:輔助陽極輔助陽極(不
28、溶性)(不溶性)(利用電解原理利用電解原理)此法主要用于防止土壤、海水及河水中的金屬此法主要用于防止土壤、海水及河水中的金屬設(shè)備的腐蝕設(shè)備的腐蝕小結(jié)小結(jié) 在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下:律如下:防腐措施由好到壞的順序如下:防腐措施由好到壞的順序如下:電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕外接電源的陰極保護(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法外接電源的陰極保護(hù)法犧牲陽極的陰極保護(hù)法有一般防腐條件保護(hù)無防腐條件有一般防腐條件保護(hù)無防腐條件例例1: 下列各情況,在其中下列各情況,在
29、其中Fe片腐蝕由片腐蝕由快快到到慢慢的順序是的順序是 (5) (2) (1)(3) (4)v例例2. (2008年廣東卷)下列有關(guān)金屬腐蝕與年廣東卷)下列有關(guān)金屬腐蝕與防護(hù)的說法正確的是防護(hù)的說法正確的是vA.用惰性電極電解飽和用惰性電極電解飽和NaCl溶液,若有溶液,若有1 mol電子轉(zhuǎn)移,則生成電子轉(zhuǎn)移,則生成1 molNaOHvB.當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí),鑲層仍能對(duì)當(dāng)鍍錫鐵制品的鍍層破損時(shí),鑲層仍能對(duì)鐵制品起保護(hù)作用鐵制品起保護(hù)作用vC.在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是在海輪外殼連接鋅塊保護(hù)外殼不受腐蝕是采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法采用了犧牲陽極的陰極保護(hù)法vD.可將地下輸油鋼管與外
30、加直流電源的正極可將地下輸油鋼管與外加直流電源的正極相連以保護(hù)它不受腐蝕相連以保護(hù)它不受腐蝕AC例例3.鹽酸與鋅片反應(yīng)時(shí),若加入可溶性醋酸銅鹽酸與鋅片反應(yīng)時(shí),若加入可溶性醋酸銅(CH3COO)2Cu,將產(chǎn)生兩種影響生成速率的,將產(chǎn)生兩種影響生成速率的因素,其一是:因素,其一是: , 其二是:其二是:H+與與CH3COO結(jié)合生成結(jié)合生成CH3COOH,使使H+濃度減小,從而濃度減小,從而減慢減慢了反應(yīng)速率。了反應(yīng)速率。Zn置換出置換出Cu形成了原電池,從而形成了原電池,從而加快加快了反應(yīng)速率了反應(yīng)速率v【例【例4】 (2008年全國年全國I)電解)電解100mL含含c(H+)0.30mol/L的
31、下列溶液,當(dāng)電的下列溶液,當(dāng)電路中通過路中通過0.04mol電子時(shí),理論上析出金屬電子時(shí),理論上析出金屬質(zhì)量最大的是質(zhì)量最大的是 v A.0.10mol/L Ag+ v B.0.02mol/L Zn2+ v C.0.20mol/L Cu2+ v D.0.20mol/L Pb2+Cv例例5氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電氫鎳電池是近年開發(fā)出來的可充電電池,它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。池,它可以取代會(huì)產(chǎn)生鎘污染的鎘鎳電池。氫鎳電池的總反應(yīng)式是:氫鎳電池的總反應(yīng)式是:vH2 + 2NiO(OH) 2Ni (OH)2 , v 根據(jù)此反應(yīng)判斷,下列敘述中正確的是根據(jù)此反應(yīng)判斷,下列敘述中正確的是(
32、 )。)。vA電池放電時(shí)電池放電時(shí) ,電池負(fù)極周圍溶液的,電池負(fù)極周圍溶液的pH不斷增大不斷增大 vB電池充電時(shí),電池充電時(shí), 鎳元素被氧化鎳元素被氧化vC電池充電時(shí),氫元素被還原電池充電時(shí),氫元素被還原 D電池充電時(shí),電池充電時(shí),H2是負(fù)極是負(fù)極BC例例6.(2006年江蘇卷)鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實(shí)年江蘇卷)鋰離子電池已經(jīng)成為新一代實(shí)用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的用化的蓄電池,該電池具有能量密度大、電壓高的特性。鋰離子電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為特性。鋰離子電池放電時(shí)的電極反應(yīng)式為 負(fù)極反應(yīng):負(fù)極反應(yīng):C6Li xe = C6Li1x xLi+ (C6Li表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料)表示鋰原子嵌入石墨形成的復(fù)合材料) 正極反應(yīng):正極反應(yīng):Li1xMO2 xLi+ x e = LiMO2 (LiMO2表示含鋰的過渡金屬氧化物)表示含鋰的過渡金屬氧化物)下列有關(guān)說法正確的是下列有關(guān)說法正確的是A鋰離子電池充電時(shí)電池反應(yīng)為鋰離子電池充電時(shí)電池反應(yīng)為 C6Li Li1x
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