高考化学 考前三月冲刺 第一部分 专题3 7电化学基础课件.ppt

学案7电化学基础 专题3化学基本理论 1 闭合回路 电子 离子运动 2 电极名称 电极反应式 总反应式的书写 3 原理的创新运用 新型电源 实现特殊反应 4 计算 电极质量变化 ph 电子数相关 高考关键词 核心考点回扣 高考题型1原电池和电解池的工作原理 高考题型2新型化学电源电极反应 高考题型3电解规律的不寻常应用 内容索引 高考题型4金属的腐蚀与防护 高考题型5电化学的定量分析 核心考点回扣 1 按如图所示装置进行实验 并回答下列问题 1 判断装置的名称 a池为 b池为 2 锌极为 极 cu2 在溶液中向 填 zn 或 cu 极运动 3 电极反应式正极 负极 原电池 电解池 负 cu cu2 2e cu zn 2e zn2 4 若溶液x为滴有酚酞的kcl溶液 石墨棒c1的电极反应式为 石墨棒c2附近发生的实验现象为 溶液中的k 向 填 c1 或 c2 电极移动 当c2极析出224ml气体 标准状况时 锌的质量变化 填 增加 或 减少 g 此时b中的溶液的体积为200ml 则ph为 2cl 2e cl2 产生无色气泡 溶液变红 c2 减少 0 65 13 5 若溶液x为cuso4溶液 足量 b池中总反应的离子方程式为 反应一段时间后 a池中cu电极增重3 2g 要使b池溶液恢复到起始状态 向溶液中加入适量的 其质量为 g o2 4h cuo 或cuco3 4 或6 2 2 如图所示水槽中试管内有一枚铁钉 放置数天后观察 1 铁钉在逐渐生锈 则铁钉的腐蚀属于 填 化学 或 电化学 腐蚀 2 若试管内液面上升 则原溶液呈 性 发生 腐蚀 正极反应式为 3 若试管内液面下降 则原溶液呈 性 发生 腐蚀 正极反应式为 电化学 弱酸或中 吸氧 o2 2h2o 4e 4oh 较强的酸 析氢 2h 2e h2 3 正误判断 正确的打 错误的打 1 电解质溶液导电是化学变化 金属导电是物理变化 2 电解法精炼铜时 用纯铜作阳极 3 钢铁在潮湿空气中比干燥空气中更容易生锈 4 电解法精炼铜时 电解质溶液中各离子浓度基本不变 5 金属作原电池的负极时被保护 6 生活 生产中钢铁被腐蚀的原理主要是负极发生反应 fe 3e fe3 7 电解饱和食盐水时 电子的流向由负极 外电路 阴极 食盐水溶液 阳极 正极 8 在浓硝酸中插入用导线连接的铝板和铜板 铝板为负极 9 电镀时只能用镀层金属作阳极 10 工业上可用电解mgcl2 alcl3溶液的方法制取mg和al 真题调研 高考题型1原电池和电解池的工作原理 1 2015 天津理综 4 锌铜原电池装置如图所示 其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过 下列有关叙述正确的是 a 铜电极上发生氧化反应b 电池工作一段时间后 甲池的c so 减小c 电池工作一段时间后 乙池溶液的总质量增加d 阴阳离子分别通过交换膜向负极和正极移动 保持溶液中电荷平衡 解析a项 由锌的活泼性大于铜 可知铜电极为正极 在正极上cu2 得电子发生还原反应生成cu 错误 b项 由于阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过 故甲池的c so 不变 错误 c项 在乙池中cu2 2e cu 同时甲池中的zn2 通过阳离子交换膜进入乙池中 则有cu2 zn2 由于m zn2 m cu2 故乙池溶液的总质量增加 正确 d项 阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过 电解过程中zn2 通过交换膜移向正极保持溶液中电荷平衡 阴离子是不能通过交换膜的 错误 答案c 2 2014 福建理综 11 某原电池装置如图所示 电池总反应为2ag cl2 2agcl 下列说法正确的是 a 正极反应为agcl e ag cl b 放电时 交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成c 若用nacl溶液代替盐酸 则电池总反应随之改变d 当电路中转移0 01mole 时 交换膜左侧溶液中约减少0 02mol离子 解析根据电池总反应可以看出cl2得电子 ag失电子 所以在原电池中cl2在正极上发生还原反应 ag在负极上发生氧化反应 正极反应为cl2 2e 2cl a项错误 因为电解质溶液为盐酸 所以负极上ag失电子生成的ag 随即与附近的cl 反应 b项错误 用氯化钠代替盐酸后 电极反应不发生改变 c项错误 当电路中转移0 01mole 时 负极生成0 01molag 由于ag cl agcl 所以消耗0 01molcl 由于电荷守恒 同时有0 01molh 通过阳离子变换膜转移至右侧溶液中 d项正确 答案d 3 2014 海南 3 以石墨为电极 电解ki溶液 含有少量的酚酞和淀粉 下列说法错误的是 a 阴极附近溶液呈红色b 阴极逸出气体c 阳极附近溶液呈蓝色d 溶液的ph变小 解析以石墨为电极 电解ki溶液 发生的反应为2ki 2h2o2koh h2 i2 类似于电解饱和食盐水 阴极产物是h2和koh 阳极产物是i2 由于溶液中含有少量的酚酞和淀粉 所以阳极附近的溶液会变蓝 淀粉遇碘变蓝 阴极附近的溶液会变红 溶液呈碱性 a b c正确 由于电解产物有koh生成 所以溶液的ph逐渐增大 d错误 答案d 核心透析 1 原电池工作原理示意图 2 电解池工作原理 阳极为惰性电极 示意图 3 解答电化学问题注意 三看 一看有无外接电源 有电源装置为电解池 无电源装置为原电池 二看电极 判断阴阳极和正负极 三看电解质溶液 对点模拟 1 下列有关电化学的示意图中正确的是 解析锌比铜活泼 铜锌原电池中 锌为负极 铜为正极 故a错误 电解氢氧化钠溶液 阳极生成氧气 不能燃烧 在阴极上生成氢气 可燃烧 故b错误 精炼铜时 粗铜为阳极 纯铜为阴极 否则不能达到精炼铜的目的 故c错误 电解饱和食盐水 阳极生成氯气 阴极生成氢气 故d正确 答案d 2 根据如图判断 下列说法正确的是 a 甲电极附近溶液ph会升高b 甲极生成氢气 乙极生成氧气c 当有0 1mol电子转移时 乙电极产生1 12l气体d 图中b为阴离子交换膜 c为阳离子交换膜 利用该装置可以制硫酸和氢氧化钠 解析甲为阳极 放氧生酸 电极附近h 浓度增大 乙为阴极 产生h2 c项未指明标准状况 错 答案d 3 下列叙述正确的是 a k与n连接时 x为硫酸 一段时间后溶液的ph增大b k与n连接时 x为氯化钠 石墨电极反应 2h 2e h2 c k与m连接时 x为硫酸 一段时间后溶液的ph增大d k与m连接时 x为氯化钠 石墨电极反应 4oh 4e 2h2o o2 解析a项 k与n连接时构成原电池 x为硫酸 发生析氢腐蚀 铁作负极 失去电子被氧化 石墨作正极 氢离子在正极表面得到电子 一段时间后溶液的ph增大 b项 k与n连接时构成原电池 x为氯化钠 铁发生吸氧腐蚀 石墨电极反应 2h2o o2 4e 4oh c项 k与m连接时构成电解池 x为硫酸 石墨作阳极 铁作阴极 相当于电解水 一段时间后硫酸的浓度增大 溶液的ph减小 d项 k与m连接时构成电解池 x为氯化钠 石墨作阳极 电极反应为2cl 2e cl2 答案a 高考题型2新型化学电源电极反应 真题调研 1 2015 全国卷 11 微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置 其工作原理如图所示 下列有关微生物电池的说法错误的是 a 正极反应中有co2生成b 微生物促进了反应中电子的转移c 质子通过交换膜从负极区移向正极区d 电池总反应为c6h12o6 6o2 6co2 6h2o 解析由题意可知 微生物电池的原理是在微生物作用下o2与c6h12o6发生氧化还原反应 将化学能转化为电能 b正确 氧气在正极反应 由于质子交换膜只允许h 通过 则正极反应为o2 4e 4h 2h2o 没有co2生成 a项错误 负极发生反应 c6h12o6 24e 6h2o 6co2 24h h 在负极区生成 移向正极区 在正极被消耗 c项正确 总反应为c6h12o6 6o2 6co2 6h2o d项正确 答案a 2 2015 江苏 10 一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图 下列有关该电池的说法正确的是 c项 原电池工作时 阴离子移向负极 而b极是正极 错误 答案d 3 2014 新课标全国卷 12 2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系 下列叙述错误的是 a a为电池的正极b 电池充电反应为limn2o4 li1 xmn2o4 xlic 放电时 a极锂的化合价发生变化d 放电时 溶液中li 从b向a迁移 解析图示所给出的是原电池装置 a项 由图示分析 金属锂易失电子 由原电池原理可知 含有锂的一端为原电池的负极 即b为负极 a为正极 故正确 b项 电池充电时为电解池 反应式为原电池反应的逆反应 故正确 c项 放电时 a极为原电池的正极 发生还原反应的是锰元素 锂元素的化合价没有变化 故不正确 d项 放电时为原电池 锂离子应向正极 a极 迁移 故正确 答案c 核心透析 原电池电极反应式的书写 1 一般电极反应式的书写 2 复杂电池反应的电极反应式书写复杂的电极反应式 总反应式 较简单一极的电极反应式如ch4碱性燃料电池负极反应式的书写 2o2 4h2o 8e 8oh 正极反应式 对点模拟 考向1燃料电池1 将两个铂电极放置在koh溶液中 然后分别向两极通入ch4和o2 即可产生电流 下列叙述正确的是 通入ch4的电极为正极 正极的电极反应式为o2 2h2o 4e 4oh 通入ch4的电极反应式为ch4 2o2 4e co2 2h2o 负极的电极反应式为ch4 10oh 8e co 7h2o 放电时溶液中的阳离子向负极移动 放电时溶液中的阴离子向负极移动a b c d 解析根据题意知发生的反应为ch4 2o2 co2 2h2o 反应产生的co2在koh溶液中会转化为co ch4为还原剂 应为电源的负极 所以 错误 正极的电极反应式为o2 2h2o 4e 4oh 故 正确 错误 放电时溶液 原电池内电路 中的阳离子向正极移动 阴离子向负极移动 错误 正确 答案b 2 液体燃料电池相比于气体燃料电池具有体积小等优点 一种以液态肼 n2h4 为燃料的电池装置如图所示 该电池用空气中的氧气作为氧化剂 koh溶液作为电解质溶液 下列关于该电池的叙述正确的是 a 该燃料电池持续放电时 正极发生氧化反应 ph变大b a极的反应式 n2h4 4oh 4e n2 4h2oc 放电时 电流从a极经过负载流向b极d 其中的离子交换膜需选用阳离子交换膜 解析燃料电池通入燃料的一极为负极 电流由正极流向负极 正极发生还原反应 a c错 负极反应物是n2h4 环境是碱性 产物是n2 故b正确 a极消耗oh 而b极产生oh 因而必须通过oh 运动来平衡电荷 d错 答案b 3 固体氧化物燃料电池 sofc 的工作原理如图所示 已知电池中电解质为熔融固体氧化物 o2 可以在其中自由移动 下列有关说法合理的是 a 电极b为电池负极 电极反应式为o2 4e 2o2 b 固体氧化物的作用是让电子在电池内通过c 若h2作为燃料气 接触面上发生的反应为h2 oh 2e h h2od 若c2h4作为燃料气 接触面上发生的反应为c2h4 6o2 12e 2co2 2h2o 解析负极应该发生氧化反应 b极应为电池正极 a错 电子在外电路中通过 o2 通过固体氧化物定向移动 b错 燃料在接触面上与o2 反应 失去电子 c错 d正确 答案d 得分技巧原电池中氧气得电子的思维模型根据燃料电池的特点 一般在正极上发生还原反应的物质都是o2 电解质溶液 酸碱盐 的不同 其电极反应有所不同 抓住氧元素的化合价变化规律 得到电子后化合价降低 首先变成o2 o2 能否存在要看电解质环境 下面总结了四种不同电解质环境中 氧气得电子后 2价o的存在形式 考向2其他新型化学电源4 锂锰电池的体积小 性能优良 是常用的一次电池 该电池反应原理如图所示 其中电解质liclo4溶于混合有机溶剂中 li 通过电解质迁移入mno2晶格中 生成limno2 下列有关说法正确的是 a 外电路的电流方向是由a极流向b极b 电池正极反应式为mno2 e li limno2c 可用水代替电池中的混合有机溶剂d 每转移0 1mol电子 理论上消耗li的质量为3 5g解析li是负极 mno2是正极 且li是活泼金属 能与水直接反应 答案b 5 某同学在查阅资料时发现的一种电池结构如图所示 当光照在表面涂有氯化银的银片上时 agcl s ag s cl agcl cl agcl 表示生成的氯原子吸附在氯化银表面 接着cl agcl e cl aq 若将光源移除 电池会立即恢复至初始状态 下列说法中不正确的是 a ag电极是电池的正极b 光照时 pt电极发生的反应为cu e cu2 c 光照时 cl 向ag电极移动d 光照时 电池总反应为agcl s cu aq ag s cu2 aq cl aq 解析光照时agcl得电子最终生成ag和cl 所以ag电极是正极 pt电极为负极发生失电子的反应 依据还原性强弱可知cu e cu2 两式相加可知d选项正确 由阴离子向负极移动可知c选项错误 答案c 6 zebra 蓄电池的结构如图所示 电极材料多孔ni nicl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔 下列关于该电池的叙述错误的是 a 电池反应中有nacl生成b 电池的总反应是金属钠还原三价铝离子c 正极反应为nicl2 2e ni 2cl d 钠离子通过钠离子导体在两电极间移动 解析结合蓄电池装置图 利用原电池原理分析相关问题 a项 负极反应为na e na 正极反应为nicl2 2e ni 2cl 故电池反应中有nacl生成 b项 电池的总反应是金属钠还原二价镍离子 c项 正极上nicl2发生还原反应 电极反应为nicl2 2e ni 2cl d项 钠在负极失电子 被氧化生成na na 通过钠离子导体在两电极间移动 答案b 考向3不同电解质环境中电极反应式书写7 如图是某同学设计的一个简易的原电池装置 回答下列问题 1 若a为镁 b为cucl2 则正极材料为 负极上的电极反应式为 解析镁 铝均能与cucl2溶液反应 但镁比铝活泼 故镁失去电子作负极 al mg 2e mg2 2 若a为镁 b为naoh 则mg极上发生 填 氧化 或 还原 反应 负极上的电极反应式为 解析铝能与naoh溶液反应而镁不能 铝作负极失去电子变成alo 电极反应式为al 3e 4oh alo 2h2o 还原 3 若a为铜 b为浓硝酸 则电流的方向为 正极上的电极反应式为 解析常温下铝在浓硝酸中发生钝化 故铜失去电子作负极 正极上是no得到电子生成no2 铝 铜 4 上述事实表明 确定原电池中电极的类型时 不仅要考虑电极材料本身的性质 还要考虑 电解质的性质 高考题型3电解规律的不寻常应用 真题调研 1 2015 福建理综 11 某模拟 人工树叶 电化学实验装置如图所示 该装置能将h2o和co2转化为o2和燃料 c3h8o 下列说法正确的是 a 该装置将化学能转化为光能和电能b 该装置工作时 h 从b极区向a极区迁移c 每生成1molo2 有44gco2被还原d a电极的反应为3co2 18h 18e c3h8o 5h2o 解析a项 该装置是电解池 在电解和光的作用下h2o在光催化剂的表面转化为o2和h 故该装置是将电能和光能转化为化学能 错误 b项 根据同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引的原则 该装置工作时 h 从阳极b极区向阴极a极区迁移 正确 d项 a电极为阴极 发生还原反应 电极反应式为3co2 18h 18e c3h8o 5h2o 错误 答案b 2 2015 四川理综 4 用右图所示装置除去含cn cl 废水中的cn 时 控制溶液ph为9 10 阳极产生的clo 将cn 氧化为两种无污染的气体 下列说法不正确的是 a 用石墨作阳极 铁作阴极b 阳极的电极反应式 cl 2oh 2e clo h2oc 阴极的电极反应式 2h2o 2e h2 2oh d 除去cn 的反应 2cn 5clo 2h n2 2co2 5cl h2o 解析cl 在阳极发生氧化反应生成clo 水电离出的h 在阴极发生还原反应生成h2 又由于电解质溶液呈碱性 故a b c项正确 d项 溶液呈碱性 离子方程式中不能出现h 正确的离子方程式为2cn 5clo h2o n2 2co2 5cl 2oh 错误 答案d 3 2015 山东理综 29 1 利用lioh和钴氧化物可制备锂离子电池正极材料 lioh可由电解法制备 钴氧化物可通过处理钴渣获得 利用如图装置电解制备lioh 两电极区电解液分别为lioh和licl溶液 b极区电解液为 溶液 填化学式 阳极电极反应式为 电解过程中li 向 电极迁移 填 a 或 b 解析b极区生成h2 同时会生成lioh 则b极区电解液为lioh溶液 电极a为阳极 在阳极区licl溶液中cl 放电 电极反应式为2cl 2e cl2 在电解过程中li 阳离子 向b电极 阴极区 迁移 答案lioh2cl 2e cl2 b 4 2014 新课标全国卷 27 4 h3po2也可用电渗析法制备 四室电渗析法 工作原理如图所示 阳膜和阴膜分别只允许阳离子 阴离子通过 写出阳极的电极反应式 解析阳极发生氧化反应 在反应中oh 失去电子 电极反应式为2h2o 4e o2 4h 2h2o 4e o2 4h 分析产品室可得到h3po2的原因 阳极室的h 穿过阳膜扩散至产品室 原料室的h2po穿过阴膜扩散至产品室 二者反应生成h3po2 早期采用 三室电渗析法 制备h3po2 将 四室电渗析法 中阳极室的稀硫酸用h3po2稀溶液代替 并撤去阳极室与产品室之间的阳膜 从而合并了阳极室与产品室 其缺点是产品中混有 杂质 该杂质产生的原因是 核心透析 1 电解池中电极反应式的书写步骤 2 六点 突破电解应用题 1 分清阴 阳极 与电源正极相连的为阳极 与电源负极相连的为阴极 两极的反应为 阳氧阴还 2 剖析离子移向 阳离子移向阴极 阴离子移向阳极 3 注意放电顺序 4 书写电极反应式 注意得失电子守恒 5 正确判断产物 阳极产物的判断首先看电极 如果是活性电极作阳极 则电极材料失电子 电极溶解 注意 铁作阳极溶解生成fe2 而不是fe3 如果是惰性电极 则需看溶液中阴离子的失电子能力 阴离子放电顺序为s2 i br cl oh 水 含氧酸根 f 阴极产物的判断直接根据阳离子的放电顺序进行判断 ag hg2 fe3 cu2 h pb2 fe2 zn2 h 水 al3 mg2 na 6 恢复原态措施电解后有关电解质溶液恢复原态的问题应该用质量守恒法分析 一般是加入阳极产物和阴极产物的化合物 但也有特殊情况 如用惰性电极电解cuso4溶液 cu2 完全放电之前 可加入cuo或cuco3复原 而cu2 完全放电之后 应加入cu oh 2或cu2 oh 2co3复原 对点模拟 考向1应用电解原理制备物质1 下图为efc剑桥法用固体二氧化钛 tio2 生产海绵钛的装置示意图 其原理是在较低的阴极电位下 tio2 阴极 中的氧解离进入熔盐 阴极最后只剩下纯钛 下列说法中正确的是 a 阳极的电极反应式为2cl 2e cl2 b 阴极的电极反应式为tio2 4e ti 2o2 c 通电后 o2 cl 均向阴极移动d 石墨电极的质量不发生变化解析电解质中的阴离子o2 cl 向阳极移动 由图示可知阳极生成o2 co co2 所以电极反应为2o2 4e o2 o2与石墨反应生成co co2 a c d错误 只有b正确 答案b 2 cui是一种不溶于水的白色固体 它可以由反应 2cu2 4i 2cui i2而得到 如图所示装置中 a b都是惰性电极 通电一段时间后 在淀粉 ki溶液中阳极周围变蓝色 则下列说法正确的是 a 若a极变红 则在pt电极上 2i 2e i2 碘使淀粉变蓝b 若b极变红 则在pt电极上 4oh 4e 2h2o o2 o2将i 氧化为i2 碘使淀粉变蓝c 若a极变红 则在cu电极上 开始时cu 2e cu2 一段时间后2cu2 4i 2cui i2 碘使淀粉变蓝d 若b极变红 则在cu极上 cu 2e cu2 cu2 显蓝色 解析电解nacl溶液 滴入酚酞 时 阴极附近变红 若a极变红 则cu电极为阳极 则cu 2e cu2 2cu2 4i 2cui i2 碘使淀粉变蓝 a错误 若b极变红 pt电极为阳极 发生2i 2e i2 碘使淀粉变蓝 c正确 答案c 3 该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法 可以设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气 氧气 硫酸和氢氧化钾 1 该电解槽的阳极反应为 此时通过阴离子交换膜的离子数 填 大于 小于 或 等于 通过阳离子交换膜的离子数 2 通电开始后 阴极附近溶液ph会增大 请简述原因 3 若将制得的氢气 氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池 则电池正极的电极反应为 解析依据电荷守恒 通过阳离子交换膜的k 应是通过阴离子交换膜的so的2倍 答案 1 2h2o 4e o2 4h 小于 2 h 放电 促进水的电离 oh 浓度增大 3 o2 2h2o 4e 4oh 考向2材料处理4 以niso4溶液为电解质溶液进行粗镍 含fe zn cu pt au等杂质 的电解精炼 下列说法正确的是 填字母 已知氧化性 fe2 ni2 cu2 a 电解过程中 化学能转化为电能b 粗镍作阳极 发生还原反应c 利用阳极泥可回收cu pt au等金属d 粗镍精炼时通过的电量与阴极析出镍的质量成正比 cd 5 将铝件与另一种材料作电极 以某种溶液作电解液进行电解 通电后在铝件与电解液的接触面上逐渐形成一层al oh 3薄膜 薄膜的某些部位存在着小孔 电流从小孔通过并产生热量使al oh 3分解 从而在铝件表面形成一层较厚的氧化膜 某校课外兴趣小组根据上述原理 以铝件和铁棒为电极 一定浓度的nahco3溶液为电解液进行实验 1 铝件表面形成al oh 3的电极反应式是 2 电解过程中 必须使电解液ph保持相对稳定 不能太大 也不能太小 的原因是 3 用nahco3溶液作电解液 会减缓阴极区溶液ph的增大 能说明这一原理的离子方程式为 解析因为铝要生成al oh 3 铝件应作阳极 铁棒作阴极 nahco3溶液为电解液 由于al oh 3 al2o3具有两性 电解液的酸性或碱性过强 都会使所形成的al oh 3或al2o3薄膜溶解 碳酸氢钠能与碱反应 hco oh co h2o 所以会减缓阴极区溶液ph的增大 2 al oh 3 al2o3具有两性 电解液的酸性或碱性过强 都会使所形成的al2o3薄膜溶解 考向3废水处理6 某工厂采用电解法处理含铬废水 耐酸电解槽用铁板作阴 阳极 槽中盛放含铬废水 原理示意图如下 下列说法不正确的是 解析根据图示 a作阳极 b作阴极 电极反应式为阳极 fe 2e fe2 阴极 2h 2e h2 答案c 7 催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染 1 催化硝化法中 用h2将no还原为n2 一段时间后 溶液的碱性明显增强 则该反应离子方程式为 a 8 甲醇对水质会造成一定的污染 有一种电化学法可消除这种污染 其原理是 通电后 将co2 氧化成co3 然后以co3 作氧化剂把水中的甲醇氧化成co2而净化 实验室用下图装置模拟上述过程 1 写出阳极的电极反应式 2 写出除去甲醇的离子方程式 co2 e co3 6co3 ch3oh h2o 6co2 co2 6h 1 2013 北京理综 7 下列金属防腐的措施中 使用外加电流的阴极保护法的是 a 水中的钢闸门连接电源的负极b 金属护栏表面涂漆c 汽车底盘喷涂高分子膜d 地下钢管连接镁块 高考题型4金属的腐蚀与防护 真题调研 解析a项 水中钢闸门连接电源的负极 即作为电化学保护装置的阴极 使其不发生失电子反应而被保护 正确 b项和c项都属于外加防护层的防腐方法 b c两项不符合题意 错误 d项 属于牺牲阳极的阴极保护法 错误 答案a 2 2014 福建理综 24 1 右图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图 该电化腐蚀称为 解析金属在中性和较弱的酸性条件下发生的是吸氧腐蚀 图中a b c d四个区域 生成铁锈最多的是 填字母 解析发生吸氧腐蚀 越靠近液面接触到的o2越多 腐蚀得越严重 吸氧腐蚀 b 3 2015 重庆理综 11 5 如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图 腐蚀过程中 负极是 填图中字母 a 或 b 或 c 解析 青铜器的腐蚀 如图铜为负极被腐蚀生成cu2 正极氧气发生吸氧腐蚀生成oh c 环境中的cl 扩散到孔口 并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈cu2 oh 3cl 其离子方程式为 解析正极反应产物为oh 负极反应产物为cu2 与cl 作用生成cu2 oh 3cl 2cu2 3oh cl cu2 oh 3cl 若生成4 29gcu2 oh 3cl 则理论上耗氧体积为 l 标准状况 答案0 448 抓住金属腐蚀的本质 依据金属活动性顺序进行判断 1 常见的电化学腐蚀有两类 形成原电池时 金属作负极 大多数是吸氧腐蚀 形成电解池时 金属作阳极 核心透析 2 金属防腐的电化学方法 原电池原理 牺牲阳极的阴极保护法 与较活泼的金属相连 较活泼的金属作负极被腐蚀 被保护的金属作正极 注意 此处是原电池 牺牲了负极保护了正极 但习惯上叫做牺牲阳极的阴极保护法 电解池原理 外加电流的阴极保护法 被保护的金属与原电池负极相连 形成电解池 作阴极 1 下列有关钢铁腐蚀和防护的说法不正确的是 a 自行车的钢圈上镀一层铬 防止生锈b 外加直流电源保护钢闸门时 钢闸门与电源的负极相连c 钢铁发生吸氧腐蚀的正极反应 2h2o o2 4e 4oh d 钢铁发生析氢腐蚀的负极反应 fe 3e fe3 对点模拟 解析a项中铬的作用为隔绝空气中的水和氧气 防止生锈 b项是外接电源的阴极保护法 c项吸氧腐蚀的正极反应为2h2o o2 4e 4oh d项铁的析氢腐蚀负极反应式为fe 2e fe2 答案d 2 利用下图装置进行实验 开始时 a b两处液面相平 密封好 放置一段时间 下列说法不正确的是 a a处发生吸氧腐蚀 b处发生析氢腐蚀b 一段时间后 a处液面高于b处液面c a处溶液的ph增大 b处溶液的ph减小d a b两处具有相同的电极反应式 fe 2e fe2 解析根据装置图判断 左边铁丝发生吸氧腐蚀 右边铁丝发生析氢腐蚀 其电极反应为左边负极 fe 2e fe2 正极 o2 4e 2h2o 4oh 右边负极 fe 2e fe2 正极 2h 2e h2 a处 b处的ph均增大 c错误 答案c 3 下列与金属腐蚀有关的说法中正确的是 a 图1中 铁钉易被腐蚀b 图2中 滴加少量kscn溶液 生成红色沉淀c 图3中 燃气灶的中心部位容易生锈 主要是由于高温下铁发生化学腐蚀d 图4中 用牺牲镁块的方法来防止地下钢铁管道的腐蚀 镁块相当于原电池的正极 解析图1为干燥环境 不易腐蚀 图2中 fe 2e fe2 fe2 与scn 不能生成红色沉淀 即使是fe3 与scn 生成的也不是红色沉淀 d项为牺牲阳极的阴极保护法 镁为负极 答案c 4 利用右图所示的装置 可以模拟铁的电化学防护 若x为碳棒 为减缓铁的腐蚀 开关k应置于 填 m 或 n 处 若x为锌 开关k置于m处 该电化学防护法称为 解析铁被保护 可以作原电池的正极或电解池的阴极 故若x为碳棒 开关k应置于n处 fe作阴极受到保护 若x为锌 开关k置于m处 铁作正极 称为牺牲阳极的阴极保护法 n 牺牲阳极的阴极保护法 1 2013 天津理综 6 为增强铝的耐腐蚀性 现以铅蓄电池为外电源 以al作阳极 pb作阴极 电解稀硫酸 使铝表面的氧化膜增厚 反应原理如下 电池 pb s pbo2 s 2h2so4 aq 2pbso4 s 2h2o l 电解池 2al 3h2oal2o3 3h2 电解过程中 以下判断正确的是 高考题型5电化学的定量分析 真题调研 每消耗3molpb时转移6mole 每生成2molal2o3时 转移12mole b错 根据a项分析 可知电池的正极反应式书写错误 c错 原电池中随时间增长 pb变为pbso4 质量增加 电解池中pb极产生h2 pb电极质量不变 d正确 答案d 2 2014 重庆理综 11 4 一定条件下 如图所示装置可实现有机物的电化学储氢 忽略其他有机物 导线中电子移动方向为 用a d表示 解析由图可知 苯转化为环己烷的过程是加氢过程 发生还原反应 故为阴极反应 所以a为电源的负极 b为电源的正极 电子从负极流向阴极 即a d a d 生成目标产物的电极反应式为 解析该装置的目标是从苯到环己烷实现储氢 电极反应式为c6h6 6h 6e c6h12 c6h6 6h 6e c6h12 该储氢装置的电流效率 生成目标产物消耗的电子数 转移的电子总数 100 计算结果保留小数点后1位 解析阳极反应式为2h2o 4e o2 4h 生成2 8mol氧气 失去11 2mol电子 电解过程中通过阴 阳极的电子数目相等 即阴极得到电子也为11 2mol 阴极除生成环己烷外 还生成h2 2h 2e h2 由题意可知 2n h2 6n c6h12 11 2mol 10mol n h2 10 10mol 24 n c6h12 解得n h2 2mol n c6h12 1 2mol 故生成1 2molc6h12时转移电子1 2mol 6 7 2mol 电流效率 100 64 3 64 3 原电池和电解池的定量计算包括两极产物的定量计算 溶液ph的计算 相对原子质量和阿伏加德罗常数的计算 以及与转移电子关系的