专题八电化学原理及其应用.ppt

专题八 电化学原理及其应用,原电池工作原理,3电极反应式的书写和电荷移动的方向,常见化学电源,电解原理,金属的腐蚀与防护,金属的防护方法,1牺牲阳极的阴极保护法原电池原理 在被保护的钢铁设备上装上若干较活泼金属如锌块，让被保护的 金属作原电池的正极。 2外加电流的阴极保护法电解池原理 用被保护的钢铁设备作阴极，惰性电极作阳极，外接直流电源。 3其他方法 改变金属内部结构，如不锈钢；加涂防护层如喷油漆、涂油脂、 喷镀等方法。,考点1 原电池及其工作原理,【例1】 在下图中的8个装置中，属于原电池的是 ( ),A B C D,思维点拨：构成原电池要有四个基本条件。a.电解质溶液；b.两个电极，其中一个相对较活泼，另一个相对较不活泼。两个电极直接或间接地连接在一起，并插入电解质溶液中；c.能自发地发生氧化还原反应；d.形成闭合电路。其中、不满足b、d条件，不满足b条件，不满足a条件，不满足d条件。 答案：C,2有关原电池问题的解题思路 解决原电池问题时，一般的思维程序是：根据电极材料的活泼性 判断出正、负极电极反应的类型(氧化反应、还原反应) ,1(1)将Al片和Cu片用导线相连，插入稀H2SO4中组成原电池，写出电 极名称及电极反应式： Al片( )_， Cu片( )_。 (2)若将Al片和Cu片用导线相连，插入浓HNO3中能否组成原电池？ _(填“能”或“不能”，“若不能”，则不用回答下面的问题)，若 能组成原电池，写出电极名称及电极反应式： Al片( )_， Cu片( )_。,考点2 电极反应式的书写和判断,要点提醒画龙点睛 触类旁通 电极反应式的书写 这是电化学知识学习的一个重点和难点。如果题目给定的是图示装置，先分析正、负极，再根据正、负极反应规律去写电极反应式：如果题目给定的是总反应式，可分析此反应中的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，再选择一个简单变化情况去写电极反应式在电子得失守恒的前提下，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看做数学中的代数式，用总反应式减去已写出的电极反应式，即得结果。特别需要指出的是：对于可逆电池的反应，需要看清楚“充电、放电”的方向，放电的过程应用原电池原理，充电的过程应用电解池原理。,2(2010全国，10)右图是一种染料敏化太 阳能电池的示意图。电池的一个电极由有 机光敏染料(S)涂覆在TiO2纳米晶体表面 制成，另一电极由导电玻璃镀铂构成，电 池中发生的反应为：,考点3 电解原理及其应用,【例3】 如图所示，烧杯中装有稀硫酸，A、B、C、D分别为铜、锌、 碳、碳棒，下列说法正确的是 ( ),AA、D棒上均产生气泡 BB、C棒上均产生气泡 C电子流动方向AD D左边烧杯中溶液的pH会降低,2电解质溶液的电解规律(惰性电极),3.电解池的电极反应和总反应式的书写方法 第一步：先检查阳极电极材料和确定溶液中的离子种类；第二步：由放电 顺序确定放电产物和电极反应；第三步：将电极反应相加得总反应式。,4取一张用饱和NaCl溶液浸湿的pH试纸，两根铅笔芯作电极，接通直 流电源，一段时间后，发现a电极与试纸接触处出现一个双色同心 圆，内圆为白色，外圈呈浅红色。则下列说法错误的是( ),Ab电极是阴极 Ba电极与电源的正极相连接 C电解过程中，水是氧化剂 Db电极附近溶液的pH变小 解析：根据题意，a电极应产生Cl2，为阳极，与电源正极相连，则b为阴极。D项中b电极上H放电，附近OH浓度增大，pH变大。 答案：D,5电解原理在化学工业上有广泛应用。 如图表示一个电解池，装有电 解液a； X、Y是两块电极板，通过导线与直流电源相连。请回答以下问题： (1)若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在 两边各滴入几滴酚酞试液，电解池中X极上的电极反应式为 _， 在X极附近观察到的现象为_。 Y电极上的电极反应式为_， 检验该电极反应产物的方法是 _。,(2)如果用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液 X电极的材料是_，电极反应式为_。 Y电极的材料是_，电极反应式为_。 (说明：杂质发生的电极反应不必写出),解析：此题综合考查电解原理及其应用。 由于X极与直流电源的负极相连，所以进行电解时，X为阴极，电解饱和氯化钠溶液阴极氢离子放电，生成氢气，同时产生氢氧根离子，溶液显碱性，使酚酞变红。阳极氯离子放电，生成氯气，检验氯气的方法之一是使用湿润的碘化钾淀粉试纸，现象为试纸变蓝。电解精炼铜，要用粗铜作阳极，纯铜作阴极。,考点4 金属的腐蚀与防护,【例4】 下列几种金属制品的镀层损坏后，金属腐蚀的速率最快的是( ) A镀铝塑料 B食品罐头盒(镀锡) C白铁水桶(镀锌) D镀银铜质奖章 思维点拨：关键是看镀层损坏后，暴露出的金属与镀层能否形成原电池， 形成原电池时金属是否是负极。A项塑料不会被腐蚀；B项Fe为原电池负 极，锡为原电池的正极，加速了Fe的腐蚀；C项Zn为原电池的负极，铁为 原电池的正极，铁被保护起来；D项Cu为原电池的负极，Ag为原电池的正 极，Cu被腐蚀，但Fe比Cu活泼。 答案：B,规律提示善于总结 养成习惯 判断金属腐蚀快慢的规律 1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护腐蚀 措施的腐蚀。 2对同一种金属来说，腐蚀的快慢： 强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液。 3活动性不同的两金属，活动性越大，腐蚀越快。 4对同一种电解质溶液来说，电解质溶液浓度越大，腐蚀越快。,6(2008广东高考)下列有关金属腐蚀与防护的说法正确的是 ( ) A纯银器表面在空气中因化学腐蚀渐渐变暗 B当镀锡铁制品的镀层破损时，镀层仍能对铁制品起保护作用 C在海轮外壳连接锌块保护外壳不受腐蚀是采用了牺牲阳极的阴 极保护法 D可将地下输油钢管与外加直流电源的正极相连以保护它不受腐蚀 解析：掌握原电池的构成条件，用原电池工作原理进行分析、判 断，分析时注意电化学腐蚀与化学腐蚀，牺牲阳极的阴极保护法与 外加电源阴极保护法的区别。A项，银器在空气中久置会生成硫化物 变黑，为化学腐蚀，A正确；B项，当镀层破损时，SnFe可形成原 电池，Fe被腐蚀，B错；C项Fe与锌块形成原电池，Zn作负极(阳 极)，从而保护Fe正极(阴极)，所以C正确；D项外加电源保护法应该 与直流电源的负极相连，故D错。 答案：AC,7为了探究金属腐蚀的条件和快慢，某课外学习小组用不同的细金属丝 将三根大小相同的普通铁钉分别固定在如下图所示的三个装置内，