2022年辽宁高考电化学基础.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载电化学基础学问整理1.原电池 原电池是将化学能转化为电能的装置1.1 原电池原理 原电池： 将化学能转变成电能的装置 形成条件： 活动性不同的两电极（连接） ；电解质溶液（插入其中并与电极自发反应） ；电极 形成闭合电路能自发的发生氧化仍原反应电极名称负极：较活泼的金属（电子流出的一极）正极：较不活泼的金属或能导电的非金属（电子流入的一极）电极反应负极：氧化反应,金属失电子正极：仍原反应,溶液中的阴离子得电子或氧气得电子（吸氧腐蚀）电子流向： 由负极沿导线流向正极锌-铜电池,负极 -Zn,正极 -Cu；负极： Zn-2e=Zn 2+,电解质溶液 稀硫酸；正极： 2H +2e=H2总反应： 2H +Zn=H 2 +Zn 2+留意：假如在铜锌的导线中加一个电流计,电流计指针会发生偏转；随时间的连续,电流计指针的偏转角度逐步减小；盐桥的作用： 盐桥起到了使整个装置构成通路的作用 例如 :铜锌原电池中用到了盐桥 现象 : 、检流计指针偏转,说明有电流通过；从检流计指针偏转的方向可以知道 电流的方向是 Cu 极Zn 极；依据电流是从正极流向负极,因此,Zn 极为负极, Cu 极为正极；而电子流淌的方向却相反,从Zn 极Cu 极；电子流出的一极为负极,发生氧化反应；电子流入的一极为正极,发生仍原反应；一般说来,由两种金属所构成的原电池中,较活泼的金属是负极,较不活泼 的金属是正极；其原理正是置换反应,负极金属逐步溶解为离子进入溶液；反应一段时间后,称重说明,Zn 棒减轻, Cu 棒增重；、取出盐桥,检流计指针归零,重新放入盐桥,指针又发生偏转,说明盐桥起到了使整个装置构成 通路的作用；盐桥是装有饱和 KCl 琼脂溶胶的 U 形管,溶液不致流出来,但离子就可以在其中自由 移动；盐桥是怎样构成原电池中的电池通路呢？Zn 棒失去电子成为 Zn 2+进入溶液中,使 ZnSO4 溶液中 Zn 2+过多,带正电荷； Cu 2+获得电子沉积为 Cu,溶液中 Cu 2+过少, SO4 2-过多,溶液带负电荷；当溶液不 能保持电中性, 将阻挡放电作用的连续进行； 盐桥的存在, 其中 Cl-向 ZnSO4 溶液迁移, K +向 CuSO4 溶液迁移,分别中和过剩的电荷,使溶在两个烧杯中分别放入锌片和锌盐溶液、铜片和铜盐溶液,将两个烧杯中的溶液用一个装满电解质溶液的盐桥如布满 KCl 饱和溶液和琼脂制成的胶冻连接起来,再用导线将锌片和铜片联接,并在导线中串联一个电流表,就可以观看到下面的现象：1电流表指针发生偏转,依据指针偏转方向,可以判定出锌片为负极、铜片为正极. 第 1 页,共 20 页2铜片上有铜析出,锌片就被溶解. 名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载 3取出盐桥,指针回到零点,说明盐桥起了沟通电路的作用 . 2. 化学电源 化学电源又称电池,是一种能将化学能直接转变成电能的装置,它通过化学反应,消耗某 种化学物质,输出电能；它包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类；判定一种电池的优劣或是否符合某种需要,主要看这种电池单位质量或单位体积所能输出电能的多少（比能量,单位是（W· h）/kg, （ W· h）/L ）,或者输出功率的大小（比功率,W/kg,W/L ）以及电池的可储存时间的长短；除特别情形外,质量轻、体积小而输出点能多、功率大、可储存时间长的电池,更适合使用者的需要；（一）一次电池 一次电池的活性物质（发生氧化仍原反应的物质）消耗到肯定程度,就不能使用了；一次 电池中电解质溶液制成胶状,不流淌,也叫干电池；常用的有一般的锌锰干电池、碱性锌锰电 池、锌汞电池、镁锰干电池等；例如；碱性锌锰干电池 Zn 2OH2e Zn（ OH ） 2 负极：正极： 2MnO 2 2H 2O 2e2MnOOH 2OH总反应： Zn 2MnO 2 2H 2O 2MnOOH Zn（OH ） 2 补充：银一锌电池 电子手表、液晶显示的运算器或一个小型的助听器等所需电流是微安或毫安级的,它们所用的电池体积很小,有“ 纽扣 ”电池之称；它们的电极材料是Ag 2O 和 Zn,所以叫银一锌电池；电极反应和电池反应是：负极：Zn 2OH 2eZnOH 2正极： Ag 2OH 2O 2e2Ag 2OH总反应：ZnAg 2OH2OZnOH 22Ag 利用上述化学反应也可以制作大电流的电池,它具有质量轻、体积小等优点；这类电池已 用于宇航、火箭、潜艇等方面；锂二氧化锰非水电解质电池 以锂为负极的非水电解质电池有几十种,其中性能最好、最有进展前途的是锂一二氧化锰非水电解质电池,这种电池以片状金属及为负极,电解活性MnO2 作正极,高氯酸及溶于碳酸丙烯酯和二甲氧基乙烷的混合有机溶剂作为电解质溶液,以聚丙烯为隔膜,电极反应为：负极反应： Li Li e 正极反应： MnO 2 LieLiMnO 2 总反应： Li MnO 2LiMnO 2该种电池的电动势为 2.69V ,重量轻、体积小、电压高、比能量大,充电 1000 次后仍能维持其才能的 90,贮存性能好,已广泛用于电子运算机、手机、无线电设备等；（二）二次电池二次电池又称充电电池或蓄电池,放电后可以再充电使活性物质获得再生；这类电池可以多次重复使用；铅蓄电池是最常见的二次电池,它由两组栅状极板交替排列而成,正极板上覆盖有 PbO2,负极板上掩盖有Pb,电介质是H2SO4 . 铅蓄电池放电的电极反应如下：负极： Pb（s） SO4 2（ aq） 2e PbSO4（s）（氧化反应）正极： PbO2（ s） SO4 2 （aq）十 4H （aq） 2e PbSO4（s） 2H 2O l （仍原反应）总反应： Pb（s） PbO2（s） 2H 2SO4（aq） 2PbSO4（s）十 2H2O l 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载铅蓄电池充电的反应是上述反应的逆过程：阴极： PbSO4（s） 2e Pb（ s） SO42（aq）（仍原反应）阳极： PbSO4（ s） 2H 2O l 2ePbO2（s） SO42（ aq）十 4H（ aq）（氧化反应）总反应： 2PbSO4（s）十 2H 2O l Pb（s） PbO2（s） 2H 2SO4（ aq）可以把上述反应写成一个可逆反应方程式：Pb（ s） PbO2（s） 2H 2SO4（ aq）（三）燃料电池2PbSO4（ s）十 2H2O l 燃料电池是一种连续的将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池；燃料电池的 电极本身不包含活性物质,只是一个催化转化元件；它工作时,燃料和氧化剂连续的由外部供 给,在电极上不断的进行反应,生成物不断地被排除,于是电池就连续不断的供应电能；氢氧燃料电池以氢气为燃料,氧气为氧化剂,铂做电极,使用酸性电解质；它的的工作 原理：负极： 2H 2 4e 4H正极： O2 十 4H（aq） 4e2H 2O 总反应： 2H 2 十 O2 2H2O 以碱性氢氧燃料电池为例,它的燃料极常用多孔性金属镍,用它来吸附氢气；空气极常用多孔性金属银,用它吸附空气；电解质就由浸有 为：负极反应： 2H 2 4OH 4H2O4e 正极反应： O22H 2O 4e 4OH总反应： 2H2 O22H 2O KOH 溶液的多孔性塑料制成,其电极反应除氢气以外,烃、肼、甲醇、氨等液体或气体,均可作燃料电池的燃料；除纯氧外,空气 中的氧气也可以做氧化剂；3甲烷燃料电池（KOH 做电解质）用金属铂片插入 KOH 溶液作电极,又在两极上分别通甲烷负极： CH410OH8e CO 3 2- 7H2O；正极： 4H2O2O28e 8OH ；燃料 和氧气 氧化剂 ；电极反应式为：电池总反应式为： CH42O22KOH K 2CO33H2O 学问拓展：海洋电池 1991 年,我国首创以铝空气海水为能源的新型电池,称之为海洋电池；它是一种无污 染、长效、稳固牢靠的电源；海洋电池完全转变了以往海上航标灯两种供电方式：一是一次性 电池,如锌锰电池、锌银电池、锌空（气）电池等；这些电池体积大,电能低,价格高；二是 先充电后给电的二次性电源,如铅蓄电池,镍镉电池等；这种电池要定期充电,工作量大,费 用高；海洋电池,是以铝合金为电池负极,金属（Pt、Fe）网为正极,用取之不尽的海水为电解质溶液,它靠海水中的溶解氧与铝反应产生电能的；我们知道,海水中只含有 0.5%的溶解氧,为获得这部分氧,科学家把正极制成仿鱼鳃的网状结构,以增大表面积,吸取海水中的微量溶解氧；这些氧在海水电解液作用下与铝反应,源源不断地产生电能；两极反应为：名师归纳总结 负极：（ Al ）： 4Al 12e 4Al3第 3 页,共 20 页正极：（ Pt 或 Fe 等）： 3O2 6H2O 十 12e 12OH总反应式： 4Al 3O2 十 6H 2O4AlOH3 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载海洋电池本身不含电解质溶液和正极活性物质,不放入海洋时,铝电极就不会在空气中被氧化,可以长期储存；用时,把电池放入海水中,便可供电,其能量比干电池高 2050 倍；电池设计使用周期可长达一年以上,防止常常交换电池的麻烦；即使更换,也只是换一块铝板,铝板的大小,可依据实际需要而定；海洋电池没有怕压部件,在海洋下任何深度都可以正常了作；海洋电池,以海水为电解质溶液,不存在污染,是海洋用电设施的能源新秀；3. 电解池（一）电解原理电解质溶液的导电 我们知道, 金属导电时, 是金属内部的自由电子发生的定向移动,而电解质溶液的导电与金属 导电不同；通电前电解质溶液中阴、 阳离子在溶液中自由地移动； 通电后在电场的作用下, 这些自由移动 的离子改作定向移动, 带负电荷的阴离子由于静电作用向阳极移动,带正电荷的阳离子就向阴极移 动；电极名称：电解池中与直流电源负极相连的电极叫阴极,与直流电源正极相连的电极叫阳极；物质能否导电是由其内部能否形成定向移动的自由电荷所打算的,对金属就是自由电子, 而对 电解质溶液就是自由移动的阴阳离子；电解 概念：使电流流过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化仍原反应的过程叫电解；电子流淌的方向：电子从外接直流电源的负极流出,经导线到达电解池的阴极, 电解池溶液中的阳离子移向阴极,并在阴极获得电子而被仍原,发生仍原反应；与此同时,电解池溶液中的阴离子移向阳极,并在阳极 上失去电子（也可能是阳极很活泼而本身失去电子）而被氧化,发生氧化反应；这样,电子又从电 解池的阳极流出,沿导线而流回外接直流电源的正极；电极反应的类型：阳极反应为氧化反应,阴极反应为仍原反应,故而阴极处于被爱护的状态,而 阳极就有可能被腐蚀；电解池与原电池的联系与区分电极原电池电解池正极、负极阴极、阳极电极确定 由电极材料本身的相对活泼性打算,较活泼的是负极,较不活泼的是正极由外接直流电源的正、负极打算,与负极相 连的是阴极,与正极相连的是阳极电极反应 负极发生氧化反应 正极发生仍原反应阴极发生仍原反应 阳极发生氧化反应电子流向 电子由负极经导线流入正极电子从电源负极流入阴极再由阳极流回电源 正极能量转变 化学能转变为电解电能转变为化学能 反应一般不能够自发进行,需电解条件反应自发 性能自发进行的氧化仍原反应举例Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4CuCl2 Cu+Cl2装置特点 无外接直流电源有外接直流电源相像之处 均能发生氧化仍原反应,且同一装置中两个电极在反应过程中转移电子总数相等；重点出击：原电池与电解池的判定名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 20 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载判定下图是原电池、电解池仍是电镀池,为什么？（2）延长有人设计以 Pt和Zn为电极材料,埋入人体内作为某种心脏病人的心脏起搏的能源；它依靠人体内含有肯定浓度的溶解氧进行工作,以下各种表达中错误选项（）A: Pt是正极 B: 负极反应： C: 正极反应： D 正极反应：小结与反思：原电池、电解池、电镀池判定规律：如无外接电源,可能是原电池,然后依据原电池的形成条件分析判定；如有外接电源,两极插入电解质溶液中, 就可能是电解池或电镀池； 当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同就为电镀池,其余情形为电解池；4试验分析：电解 CuCl 2溶液（1）电极材料阴极可用惰性电极,甚至较活泼的金属,但阳极需使用惰性电极,否就会发生氧化反应而溶解；（2）惰性电极一般指金、铂、石墨电极,银、铜等均是活性电极；（3）试验现象：通电后,电流表指针发生偏转,阴极石墨棒上析出一层红色固体,阳极表面有气泡放出,可闻到刺激性气味；（4）淀粉碘化钾试纸的作用：检验阳极产物是否为Cl 2；使用时应先润湿并缠于玻棒端或用镊子夹持,作用时间不宜太久,否就变蓝后会被 Cl2 漂白；（二）、电解的应用I 电解饱和食盐水反应原理1试验分析：电解饱和食盐水在 U 型管里装入饱和食盐水,滴入几滴酚酞试液,用碳棒作阳极、铁棒作阴极,将潮湿的碘化钾淀粉试纸放在阳极邻近,接通电源,观看管内发生的现象及试纸颜色的变化；留意：铁棒不行作阳极,否就发生 Fe2e=Fe 2+； 碘化钾淀粉试纸需事先用水润湿；现象：阴、阳两极均有气体放出,阳极气体有刺激性气味,能使潮湿的碘化钾淀粉试纸变蓝；阴极区域溶液变红；说明阴极区域生成物为碱性物质与H2,阳极产物是 Cl 2；名师归纳总结 2电解饱和食盐水反应原理饱和食盐水成分：溶液存在 Na +、Cl、H +、OH四种离子；电极反应式： 阴极： 2H +2e=H 2（仍原反应）；阳极： 2Cl 2e=Cl2（氧化反应）；离子浓度增大（实际上是破坏了附试验现象说明：H+被消耗,使得阴极区域OH（1）阴极区域变红缘由：由于第 5 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载增大,使酚酞试液变红） ；Cl2+2KI=2KCl+I 2,I2使近水的电离平稳,由于K W 为定值, cH+因电极反应而降低,导致cOH（2）潮湿的碘化钾淀粉试纸变蓝缘由：氯气可以置换出碘化钾中的碘,淀粉变蓝；留意：假如试纸被熏蒸的太久,蓝色会由于湿氯气的漂白作用而褪去；电解饱和食盐水的总反应式：该电解反应属于放氢生碱型,电解质与水均参与电解反应,类似的仍有 K 2S、MgBr 2等；II 、铜的电解精炼1原理：电解时,用粗铜板作阳极,与直流电源的正极相连；用纯铜板作阴极,与电源的负极相连,用 CuSO4 溶液（加入肯定量的硫酸）作电解液；CuSO4 溶液中主要有 Cu 2+、H +、OH,通电后 H +和 Cu 2+移向阴极,并在阴极发生 Cu 2+2e=Cu,OH和 移向阳极,但阳极由于是活性电极故而阴离子并不放电,主要为阳极（活泼及较活泼金属）发生氧化反应而溶解,阳极反应：Cu2e=Cu 2+；电解过程中,比铜活泼的 Zn、Fe、Ni 等金属杂质,在铜溶解的同时也会失电子形成金属阳离子而溶解,此时阴极仍发生 Cu 2+2e=Cu,这会导致电解液浓度不发生变化；Ag、Au 不如 Cu 易失电子, Cu 溶解时它们以阳极泥沉积下来可供提炼 Au、Ag 等贵金属；该过程实现了提纯铜的目的；离子在电极上得失电子的才能与离子的性质、溶液的浓度、电流的大小、电极的材料等都有关系；中学阶段我们一般只争论电极材料的性质、离子的氧化性强弱和仍原性强弱对它们得失电子才能的影响2电极反应中得失电子的规律（1）阳极上失电子的规律应第一看电极材料是惰性电极,仍是活性电极,如是惰性电极,就由溶液中的阴离子失去电子,阴离子的仍原性越强越易失电子,阴离子的放电次序为： S 2->I>Br>Cl>OH>含氧酸根离子 ；如是活性电极,就这些金属第一失去电子进入溶液,此时溶液中其他离子不再失电子；（2）阴极上得电子的规律阴极上只能由溶液中阳离子获得电子,阳离子氧化性越强越易得电子,阳离子放电次序一般为：Ag +>Hg 2+>Fe 3+>Cu 2+>H +酸>Fe 2+>Zn 2+>H +盐溶液 （3）变价的金属 Fe 在作阳极发生氧化反应时电极反应为：Fe2e=Fe 2+III 、电解冶炼铝工业上,用纯洁的氧化铝为原料,采纳电解的方法制取铝；纯洁的氧化铝熔点很高（ 2045）,很难熔化,现在都用熔化的冰晶石（Na3AlF 6）作熔剂,使氧化铝在 1000左右溶解在液态的冰晶石里,成为冰晶石和氧化铝的熔融体,然后进行电解；电极反应式：阴极：4Al 3+12e-4Al 阳极：6O 212e-3O2总反应式： 2Al 2O3 4Al 3O2 只能电解 Al 2O3,不能是 AlCl 3 在冶炼铝时,阳极产生氧气,石墨阳极在如此高温条件下,将不断被氧气氧化而消耗,因而需不断补充石墨阳极；（三）、电镀铜1原理：电镀时,一般都是用含镀层金属离子的电解质溶液为电镀液；把待镀金属制成品浸入电镀液中与直流电源的负极相连,作为阴极, 而用镀层金属为阳极, 阳极金属溶解在溶液中成为阳离子,移向阴极,并在阴极上被仍原成金属析出；名师归纳总结 电镀铜规律可概括为 “阳极溶解,阴极沉积,电解液不变”；第 6 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载工业上电镀常使用有毒电镀液, 因此电镀废水应回收有用物质、 降低有害物质含量后, 达标排放,以防污染环境；2试验分析：电镀铜试验（1）待镀件需酸洗去除表面的锈；（2）电镀液 CuSO4中加氨水制成铜氨溶液以降低Cu 2+浓度使镀层光亮；（四）、电解质溶液电解时（均为惰性电极） ,pH 变化情形,电解液复原所需加入物质及电解类型；1、（1）分解水型：含氧酸、强碱、活泼金属的含氧酸盐（如阴极： 4H +4e=2H2阳极： 4OH4e=O2 +2H 2O 总反应： 2H2O 2H2 +O 2阴极产物： H2；阳极产物： O2；电解质溶液复原加入物质：H2O；pH 变化情形：原先酸性的溶液 pH 变小,原先碱性的溶液NaOH、H2SO4、K 2SO4等）的电解；pH 变大,强酸（含氧酸）强碱的正盐溶液 pH 不变；HF 外）、不活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）的电解,如HCl、（2）分解电解型：无氧酸（除CuCl2 等；阴极： Cu 2+2e=Cu 阳极： 2Cl2e=Cl2总反应： CuCl2 Cu+Cl2阴极产物：酸为 H2,盐为金属；阳极产物：卤素等非金属单质；电解液复原加入物质为原溶质,如电解 CuCl2 溶液,需加 CuCl2；pH 变化情形： 如电解无氧酸溶液 pH 变大但不会超过 7；如为盐溶液的电解就视无氧酸根的情形而定；（3）放氢生碱型：活泼金属的无氧酸盐（氟化物除外）溶液的电解,如 NaCl、MgBr 2等；阴极： 2H +2e=H2阳极： 2Cl2e=Cl2总反应： 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2 +Cl2阴极产物：碱和 H2；阳极产物：卤素等非金属单质；电解饱和食盐水的产物分别为 NaOH 和 H2以及 Cl 2；电解液复原加入物质为卤化氢；电解饱和食盐水,要使电解质溶液复原需加入 HCl；pH 变化情形：电解液 pH 显著变大（4）放氧生酸型：不活泼金属的含氧酸盐溶液的电解,如阴极： 2Cu 2+4e=Cu 阳极： 4OH4e=O2 +2H 2O 总反应： 2CuSO4+2H2O 2Cu+O2 +2H2SO4CuSO4、AgNO 3 等；阴极产物：析出不活泼金属单质；阳极产物是该盐对应的含氧酸和氧气,本例中分别是 Cu 以及H2SO4、O2. 电解液复原加入物质为不活泼金属的氧化物（金属价态与原盐中相同）原需加入 CuO；如电解 CuSO4溶液,复pH 变化情形：溶液 pH 显著变小；解反应类型电解质规例H变化液复原法第 7 页,共 20 页类型律H2O 降低氧酸质电解水 - > H 2 + O2 解稀 H 2SO4解水碱溶液质电解水 - > H 2 + O2 解NaOH 溶液上升H2O 泼金属含氧酸盐质电解水 - > H 2 + O2 解Na2SO4溶液不变H2O 名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载高HCl解质分解氧酸-> H 2 + 非金属Cl=H 2 + Cl 2活泼金属无氧酸盐- > 金属+ 非金属 Cl 2 = Cu + Cl 2 降低CuCl 2 氧生酸活泼金属含氧酸盐 + 水 -> 金属 +O 2+酸uSO4 +2H 2O = CuO（CuCO3）2Cu+O 2+2H 2SO4 氢生碱泼金属无氧酸盐+水-> H 2 +非金属 +碱Cl + 2H 2O = H 2+Cl 2+2KOH 上升HCl 判定电极反应：练习：电解液中含有 K+、Cl 、SO42、OH （少量）、Cu2+、H+（少量）,用两个石墨棒作电极,电解时,阳极上析出 _,电极反应式是 _；阴极析出 _,电极反应式是 _；改用两个铜棒作电极,就阳极变化是 _,电极反应式是 _；阴极上析出 _,电极反应式是 _；小结与反思：关键是放电次序：阳极：（活性电极） >S2- >I- >Br- >Cl->OH - > 含氧酸根 >F- 阴极： Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+> Fe2+> Zn2+ > H+ > Al3+> Mg2+> Na+> Ca2+> K+ 4、金属的电化学腐蚀与防护（一 、金属腐蚀的类型：1、化学腐蚀：金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀；例如铁丝在氧气中燃烧、铜在 氯气中燃烧等；2、电化学腐蚀：不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀；（二）、金属的电化学腐蚀： 金属或合金与四周接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程；不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生原电池反应, 比较活泼的金属失去电子而被氧化,这种腐蚀叫做电化学腐蚀；钢铁在潮湿的空气中所发生的腐蚀是电化学腐蚀最突出的例子；金属腐蚀的本质：（2）金属腐蚀的本质： Mne=Mn+ （三）、钢铁的电化学腐蚀1析氢腐蚀 钢铁表面吸附水膜酸性较强时 阳极 Fe：Fe-2e-=Fe2+ Fe2+2H2O=FeOH22H+ 阴极 杂质 ：2H+2e-=H2 电池反应： Fe2H2O=FeOH2H2由于有氢气放出,所以称之为析氢腐蚀；2吸氧腐蚀 钢铁表面吸附水膜酸性较弱时 阳极 Fe：Fe2e-=Fe2+ 阴极： O22H2O4e-=4OH- 总反应： 2FeO22H2O=2FeOH2 由于吸取氧气,所以也叫吸氧腐蚀；析氢腐蚀与吸氧腐蚀生成的 FeOH2 被氧所氧化,生成在大气中的腐蚀主要是吸氧腐蚀；FeOH3 脱水生成 Fe2O3 铁锈；钢铁制品Fe2H2O=FeOH2H2 2FeO22H2O=2FeOH2 O22H2O4e-4OH- 2H+2e-H2析氢腐蚀主要发生在强酸性环境中,而吸氧腐蚀发生在弱酸性或中性环境中；化学腐蚀和电化学腐蚀的区分和联系：条件化学腐蚀电化学腐蚀金属与氧化剂直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触名师归纳总结 现象无电流产生有柔弱电流产生第 8 页,共 20 页本质金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相 互 联化学腐蚀和电化学腐蚀往往同时发生- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载系（四）、金属的防护1、牺牲阳极的阴极爱护法正极：要爱护的金属 负极：比要爱护金属活泼的金属2、外加电流的阴极爱护法（比组成原电池防护更好）阴极：被爱护的金属 阳极：惰性电极 两者均存在于电解质溶液中接上外接直流电源；3、掩盖爱护膜及其他爱护方法掩盖爱护膜（涂油漆,电镀,钝化等）转变金属的内部结构（钢不锈钢,在钢中加入镍和铬）习题指导1 解题步骤方法 判定两池 原电池仍是电解池 标注电极名称 写出电极反应式 依据电极产物、 溶液成分变化 描述或说明现象或进行有关运算；练1-01 把锌片和铁片放在盛有稀食 合溶液的玻璃皿中 （如下列图平面图） ,盐水和酚酞试液混 经过一段时间后,第一观看到溶液变红的区域是（ B ）A、和邻近 B、和附 近C、和邻近 D、和附 近解析 判两池：通常有外接电源的装置是电解池 ,故左图为电解池 ,依据右图为两个活性不同金属浸在电解质溶液中可判定为原电池；标电极名：左图由外接电源极性可知 I 为阴极, II 为阳极；右图因 Zn 比 Fe 活泼,故 III 为负极, IV 为正极；写电极反应：左图中 ,阳极 II ：金属 Fe 优先氧化 Fe-2e-=Fe 2+；阴极 I：水中氢放电： 2H +2e-=H2 ；现象及说明：因 I 区 OH-增生,碱性,使酚酞变红；又右图,正极（IV）上电极反应： O2+4e-+2H 2O = 4OH- （吸氧腐蚀）,该区域呈碱性使酚酞变红, B 入选；1-02 如图 甲乙两池分别以碳棒、铂条、铝条、镁条为电极,并用导线相连接,以 NaCl、NaOH溶液为电解溶液,有关该装置的描述正确选项 D A. 乙池中 ,Mg极的电极反应是 Mg-2e-=Mg 2+B. 甲池中 ,Pt极的电极反应是 2Cl2e-=Cl2 C. 随着反应的进行 .乙池中 nNaOH保持不变D. 反应过程中 ,甲池中两极邻近溶液 PH C <PHPt 解析 先判两池 ,乙为原电池,甲为电解池；乙池中,由于在 NaOH溶液中 Al 比 Mg 易失电子,故 Al 为原电池的负极,其电 极反应式为：Al-3e-+4OH- = =AlO 2-+2H2O ；Mg 为正极,其电极反应式为： 3H2O+3e-=1.5H2 +3OH- ；甲池中 ,Pt 电极 为阴极: 2H + +2e- =H2 , 碳棒 C电极为阳极 2Cl- -2e- =Cl2 , 电解后溶液为 NaOH 溶液；练1-03如图 A、B为两个串联的电解池, 已知 B池中 c为铁,d为石墨,电解质溶液为 NaCl溶液；试回答：（1）如A池为用电解原理精练铜装置,就 a电极名称为 阴 极,电极材料是 精铜,电极反应式为 Cu 2+2e-=Cu ,电解质溶液可以是 CuSO4溶液；（2）B池中c极Fe电极反应式为 2H +2e-=H2 （2H2O+2e-=H2 +2OH-）,如在B池中加入少量酚酞试液,开头电解一段时间,铁极邻近呈 红 色；（3）如A池a极增重 12.8g,就B池d极石墨 上放出气体在标况下的体积为 4.48L ；电解后 ,如B池余下的溶液为 400ml,就溶液的 PH值是 14 ；练4-04 金属镍有广泛的的用途；粗镍中含有少量的 Fe、Zn、Cu、Pt等金属杂质,可电解法制备高纯度原镍（已知：氧化性： Fe 2+<Ni 2+<Cu 2+）, 以下表达正确选项 D 名师归纳总结 第 9 页,共 20 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载A阳极发生仍原反应 ,其电极反应式是 Ni 2+ + 2e- = Ni B电解过程中 ,阳极质量的削减与阴极质量的增加相等C电解后 ,溶液中存在的阳离子只有 Fe 2+ 、Zn 2+D电解后 ,电解模底部阳极泥中中存在 Cu、Pt 解析 这是电解的过程,阳极发生的是氧化反应 ,A 错；阳极： Zn-2e- = Zn 2+Fe-2e- = Fe 2+Ni-2e-=Ni 2+ ,Pt 为惰性金属,不会放电,而 Cu 要在金属 Ni 全部氧化为 Ni 2+后才能放电,但此时 Cu 已没有了支撑物了,结果和 Pt 一起落下,形成阳极泥,故 D 正确 ; 阴极：因氧化性Ni 2+>Fe 2+>Zn 2+ ,所以只有 Ni 2+2e-=Ni ,可见,阳极质量削减的是“溶解 ”下的 Zn、Fe、Ni ,而阴极质量增加的只是析出的镍,两者质量是不相等的,故 B 错；;电解后 ,溶液中除留下 Fe 2+、Zn 2+ 外,仍有 Ni 2+ ,C 也错；练1-05 铅蓄电池是典型的可充型电池,它的正负极格板是惰性 材料,电池总反应式为：Pb+PbO2+4H +2SO 2-4 2PbSO4+2H2O 请回答以下问题（不考虑氢、氧的氧化仍原）: 1 放电时：正极的电极反应式是 _;电解液中 H2SO4的浓度将变 _;当外电路通过 1 mol电子时,理论上负极板的质量增加_g；2 在完全放电耗尽 PbO2和Pb时,如按题 27图连接,电解一段时间后,就在 A电极上生成 _、B电极上生成 _,此时铅蓄电池的正负极的极性将 _；解析：铅蓄电池的负极是铅（Pb）,正极是二氧化铅（ PbO2）；放电时电极反应：正极 A- （PbO2） PbO2 + 2e- + 2H + SO4 2-= PbSO4+ H2O （与常见电池不同,铅蓄电池放电时正极 材料（ PbO2）本身参与了电极反应负极 B- （Pb） Pb - 2e- + 2H + SO4 2-= PbSO4+ H2O 可见,当通过 2mole-时,负极 1molPb 变为 1mol PbSO4 沉积在负极板上,既净增加 1molSO4,所以当外电路通过 1 mol 电子时,理论上负极板的质量增加 49g；因放电时要消耗 H2SO4,故;电解液中 H2SO4 的浓度将变小；完全放电后两极材料都有变为硫酸铅（PbSO4）,外接电源时,发生电解过程,电极反应如下：阴极A- （PbSO4） PbSO4 + 2e-+ = Pb + 2-SO4,A 电极上生成Pb PbO2 阳极B- （PbSO4） PbSO4 - 2e-+ 2H2O = PbO2 + 4H+ SO4 2-,B 电极上生成此时铅蓄电池的正负极的极性将对换；2、电极名称判定法依据两极金属相对活性判定原电池的电极名称,依据 X极所连接在的外接电源极性 “ +”或“-” 判定电解池的电极名称；依据电子（或电流）流向或测电极电势高低等电学原理判定电极名称；此外依据 X极发生氧化仍是仍原 ,移向X极的离子是阳离子仍是阴离子,X极增重仍是减重 ,X极区PH值是上升仍是降低等判定 X电极的名称；但要留意 X极指的是在原电池仍是电解池；说明：化学上规定,凡发生氧化变化的电极均为阳极,而发生仍原的电极均为阴极；据此,从发生的化学变化角度看,原电池中的负极（-）又叫阳极,正极（ +）又叫阴极；练1-06 x,y 分别为直流电源的两极, 通电后,发觉 a极质量加,x y b极处有无色无味气体放出,符合此情形的是： A ab 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共