电解池、金属的电化学腐蚀与防护.ppt

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1、o第三节第三节o电解池、金属的电化学腐蚀与电解池、金属的电化学腐蚀与防护防护o1了解了解电电解池的工作原理，解池的工作原理，结结合原合原电电池工池工作原理，加深作原理，加深对对化学能与化学能与电电能相互能相互转转化的化的理解。理解。o2掌握离子的放掌握离子的放电顺电顺序，能写出序，能写出电电极反极反应应式和式和电电解池解池总总反反应应方程式。方程式。o3了解了解电电解原理在解原理在氯氯碱工碱工业业、电镀电镀、电电冶冶金属等方面的金属等方面的应应用。用。o4掌握掌握电电解解产产物的判断和物的判断和计计算。算。o5理解金属理解金属发发生生电电化学腐化学腐蚀蚀的原因，金属的原因，金属腐腐蚀蚀的危害，

2、防止金属腐的危害，防止金属腐蚀蚀的措施。的措施。o本本专题专题内容的特点是理内容的特点是理论论性性强强、规规律性律性强强，并与物理学基并与物理学基础础知知识识有密切有密切联联系。复系。复习时习时首先要理清有关概念，防止概念的混淆。首先要理清有关概念，防止概念的混淆。可采用可采用对对比的方法比的方法对对相关概念一并展出，相关概念一并展出，加以加以对对比，比，对对比中找异同，如比中找异同，如电电解池与原解池与原电电池、金属的化学腐池、金属的化学腐蚀蚀与与电电化学腐化学腐蚀蚀、吸、吸氧腐氧腐蚀蚀与析与析氢氢腐腐蚀蚀等。其次要抓等。其次要抓规规律。例律。例如如电电解解规规律，律，对对于不同的于不同的电

3、电解解质质溶液，溶液，电电解后溶液的解后溶液的变变化不同，要恢复原状化不同，要恢复原状态态，需，需加入的物加入的物质质也不同，也不同，这这其中的其中的规规律可通律可通过过系系统统的分析的分析总结总结，真正掌握、理解其，真正掌握、理解其变变化化的的实质实质。最后要注重。最后要注重应应用。本用。本节节内容在工内容在工业业生生产产中有着广泛中有着广泛应应用，如用，如氯氯碱工碱工业业、电电解法解法炼铝炼铝、金属的防、金属的防护护等，学等，学习时习时要理要理论论联联系系实际实际。o一、电解原理一、电解原理o1电解电解o使使_通通过电过电解解质质溶液溶液(或熔融的或熔融的电电解解质质)而在而在_引起引起_

4、的的过过程。程。o2电解池电解池o(1)装置特点装置特点o_转转化化为为_。o(2)形成条件形成条件o与与_相相连连的两个的两个电电极。极。o_(或或_)。o形成形成_。o3电极反应规律电极反应规律o(1)阴极阴极o与与电电源源_极相极相连连，_电电子子发发生生_反反应应。o(2)阳极阳极o与与电电源源_极相极相连连，_电电子子发发生生_反反应应。o二、电解原理应用二、电解原理应用o1电电解解饱饱和食和食盐盐水制取水制取氯氯气和气和烧烧碱碱o电电解前解前应应除去食除去食盐盐溶液中的溶液中的_等等杂杂质质离子。离子。o电电极反极反应应：阳极：阳极(石墨石墨)：_，o阴极阴极(铁铁)：_，o总总反

5、反应应：_。o2铜的电解精炼铜的电解精炼o电极反应：阳极电极反应：阳极(用用_)：_。o粗铜中的金、银等金属杂质，因失电子能粗铜中的金、银等金属杂质，因失电子能力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离力比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，而以子溶解下来，而以_的形式沉积下的形式沉积下来。来。o阴极阴极(用用_)：_。o3电镀电镀o电镀时电镀时，阳极是，阳极是_，阴极是，阴极是_，一般用含有，一般用含有_的的电电解解质质溶液作溶液作电镀电镀液；液；电镀电镀池工作池工作时时，阳极，阳极质质量量_，阴极，阴极质质量量_，电电解解质质溶溶液液浓浓度度_。o三、金属的腐蚀与防护三、金属的腐蚀与防护

6、o1金属的腐金属的腐蚀蚀o(1)概念：金属表面与周概念：金属表面与周围围的的_或或_发发生生_而遭到破而遭到破坏。坏。o(2)实质实质：金属原子：金属原子(M)失去失去电电子而被氧化：子而被氧化：MMnneo(3)分分类类：一般分：一般分为为_和和_。o2电化学腐蚀电化学腐蚀o(1)概念：两种金属相接触且又同时暴露在概念：两种金属相接触且又同时暴露在潮湿空气里或与电解质溶液接触时，由于潮湿空气里或与电解质溶液接触时，由于形成形成_而发生的腐蚀。而发生的腐蚀。o(2)分类分类(以铁生锈为例以铁生锈为例)o吸氧腐蚀：在金属表面的水膜吸氧腐蚀：在金属表面的水膜_不强或呈不强或呈_，溶解一定的，溶解一

7、定的_，金属生成含氧化合物。，金属生成含氧化合物。o负极：负极：_。o正极：正极：_。o析析氢氢腐腐蚀蚀：在金属表面的水膜：在金属表面的水膜_较较强强时时，H被被还还原而析出。原而析出。o负负极：极：_。o正极：正极：_。o3金属的防护金属的防护o(1)加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的加防护层，如在金属表面加上耐腐蚀的油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及油漆、搪瓷、陶瓷、沥青、塑料、橡胶及电镀、喷镀或表面钝化等方法。电镀、喷镀或表面钝化等方法。o(2)电化学防护电化学防护o_原电池原理原电池原理o_(阴极阴极)：被保护的金属设备。：被保护的金属设备。o_(阳极阳极)：比被保护金属活泼的金：比

8、被保护金属活泼的金属。属。o_电解原理电解原理o_：被保护的金属设备。：被保护的金属设备。o_：惰性金属：惰性金属(或炭棒或炭棒)。o答案：答案：o一、一、1.电流阴、阳两极氧化还原反应电流阴、阳两极氧化还原反应2.电能化学能外电源电解质溶液电能化学能外电源电解质溶液熔融态电解质闭合回路熔融态电解质闭合回路3.负得到负得到还原正失去氧化还原正失去氧化o二、二、1.Ca2、Mg2、Fe3、2Cl2e=Cl22H2e=H22Cl2H2O 2OHCl2H22.粗铜粗铜Cu2e=Cu2阳极泥纯铜阳极泥纯铜Cu22e=Cu3.镀层金属镀件镀层金属镀层金属镀件镀层金属元素减小增加不变元素减小增加不变o三、

9、三、1.溶液气体氧化溶液气体氧化还还原反原反应应化学化学腐腐蚀蚀电电化学腐化学腐蚀蚀2.原原电电池酸性中池酸性中性性O2Fe2e=Fe2O22H2O4e=4OH酸性酸性Fe2e=Fe22H2e=H23.牺牺牲阳极阴极保牲阳极阴极保护护法正极法正极负负极外加极外加电电流的阴极保流的阴极保护护法阴极阳极法阴极阳极o1能用能用电电解原理解原理说说明的明的问题问题是是()o电电解是把解是把电电能能转变转变成化学能成化学能电电解是解是化学能化学能转转化成化成电电能能电电解解质质溶液溶液导电导电是是化学化学变变化，金属化，金属导电导电是物理是物理变变化化不能不能自自发进发进行的氧化行的氧化还还原反原反应应

10、，通，通过电过电解的原解的原理可以理可以实现实现任何溶液被任何溶液被电电解解时时，必然，必然导导致氧化致氧化还还原反原反应应的的发发生生oABoC Do答案：答案：Do2下列叙述不正确的是下列叙述不正确的是()oA金属的金属的电电化学腐化学腐蚀蚀比化学腐比化学腐蚀蚀普遍普遍oB钢铁钢铁在干燥的空气里不易腐在干燥的空气里不易腐蚀蚀oC用用铝质铆钉铆铝质铆钉铆接接铁铁板，板，铁铁板易被腐板易被腐蚀蚀oD原原电电池外池外电电路路电电子由子由负负极流入正极极流入正极o答案：答案：Co3下列情况属于下列情况属于电电化学保化学保护护的是的是()oA轮轮船水船水线线以下的船壳上装一定数量的以下的船壳上装一定

11、数量的锌锌块块oB铝铝片不用特殊方法保存片不用特殊方法保存oC纯锌纯锌与稀与稀H2SO4反反应时应时，滴入少量，滴入少量CuSO4溶液后反溶液后反应应速率加快速率加快oD钢铁钢铁制品涂刷油漆制品涂刷油漆o答案：答案：Ao4能能够够使反使反应应Cu2H2O=Cu(OH)2H2发发生的是生的是()oA用用铜铜片作阴、阳片作阴、阳电电极，极，电电解解氯氯化化铜铜溶液溶液oB用用铜铜片作阴、阳片作阴、阳电电极，极，电电解硫酸解硫酸钾钾溶液溶液oC铜锌铜锌合金在潮湿空气中合金在潮湿空气中发发生生电电化学腐化学腐蚀蚀oD铜铜片作原片作原电电池的池的负负极，碳棒作原极，碳棒作原电电池的池的正极，正极，氯氯化

12、化钠钠作作电电解解质质溶液溶液o答案：答案：Bo5下列描述中，不符合生下列描述中，不符合生产实际产实际的是的是()oA电电解熔融的氧化解熔融的氧化铝铝制取金属制取金属铝铝，用，用铁铁作作阳极阳极oB电电解法精解法精炼炼粗粗铜铜，用，用纯铜纯铜作阴极作阴极oC电电解解饱饱和食和食盐盐水制水制烧烧碱，用涂碱，用涂镍镍碳碳钢钢网网作阴极作阴极oD在在镀镀件上件上电镀锌电镀锌，用，用锌锌作阳极作阳极o答案：答案：Ao6用惰性用惰性电电极极实现电实现电解，下列解，下列说说法正确的法正确的是是o()oA电电解稀硫酸溶液，解稀硫酸溶液，实质实质上是上是电电解水，故解水，故溶液溶液pH不不变变oB电电解稀解稀

13、氢氢氧化氧化钠钠溶液，要消耗溶液，要消耗OH，故溶液故溶液pH减小减小oC电电解硫酸解硫酸钠钠溶液，在阴极上和阳极上析溶液，在阴极上和阳极上析出出产产物的物物的物质质的量之比的量之比为为12oD电电解解氯氯化化铜铜溶液，在阴极上和阳极上析溶液，在阴极上和阳极上析出出产产物的物物的物质质的量之比的量之比为为11o解析：解析：电解稀电解稀H2SO4，实质上是电解水，实质上是电解水，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减小，硫酸的物质的量不变，但溶液体积减小，浓度增大，故溶液浓度增大，故溶液pH减小，选项减小，选项A不正确。不正确。电解稀电解稀NaOH溶液，阳极消耗溶液，阳极消耗OH，阴极，阴极消耗消耗H

14、，实质也是电解水，实质也是电解水，NaOH溶液浓溶液浓度增大，故溶液的度增大，故溶液的pH增大，选项增大，选项B不正确。不正确。电解电解Na2SO4溶液时，在阳极发生反应：溶液时，在阳极发生反应：4OH4e=2H2OO2，在阴极，在阴极发生反应：发生反应：2H2e=H2，由于，由于两电极通过电量相等，故析出两电极通过电量相等，故析出H2与与O2的物的物质的量之比为质的量之比为21，选项，选项C不正确。电解不正确。电解CuCl2溶液时，阴极反应式为溶液时，阴极反应式为Cu22e=Cu，阳极反应为，阳极反应为2Cl2e=Cl2，实质是电解电解质，故在两，实质是电解电解质，故在两极上产生的物质的量之

15、比为极上产生的物质的量之比为11。o答案：答案：Do7将两支惰性将两支惰性电电极插入极插入500 mL AgNO3溶液中，通溶液中，通电电电电解，当解，当电电解液的解液的pH由由6.0 变为变为3.0时时(设电设电解解时时阴极没有阴极没有氢氢析出，且析出，且电电解液在解液在电电解前后体解前后体积变积变化可以忽略化可以忽略)。o(1)写出写出电电极反极反应应式：式：o阳极：阳极：_，o阴极：阴极：_。o(2)电电极上极上应应析出析出银银的的质质量是量是_。o(3)欲使欲使该该溶液复原溶液复原应应加入加入_。o解析：解析：由题意可知阳极由题意可知阳极4OH4e=2H2OO2，OH来自水的电离，来自

16、水的电离，OH浓度减小，水的电离平衡右移，溶液浓度减小，水的电离平衡右移，溶液酸性增强，设阴极上析出银的质量为酸性增强，设阴极上析出银的质量为x，依，依据电解规律，列出物质间对应关系式为：据电解规律，列出物质间对应关系式为：o4AgO24e4Ho4108103 mg4molox0.5L103 molL1o 0.5 L106 molL1o电解前后溶液中电解前后溶液中H的物质的量变化超出的物质的量变化超出100倍，可以忽略电解前溶液中倍，可以忽略电解前溶液中H的物质的物质的量，所以：的量，所以：o54 mgo由于在两极上，一极析出由于在两极上，一极析出Ag，另一极放出，另一极放出O2，故欲使其复原

17、，应加入，故欲使其复原，应加入 Ag2O。o答案：答案：(1)4OH4e=2H2OO2o4Ag4e=4Ago(2)54 mg(3)Ag2Oo8电电解原理在化学工解原理在化学工业业中有广泛中有广泛应应用。右用。右图图表示一个表示一个电电解池，装有解池，装有电电解液解液a；X、Y是两是两块电块电极板，通极板，通过导线过导线与与直流直流电电源相源相连连。o回答以下回答以下问题问题：o(1)若若X、Y都是惰性都是惰性电电极，极，a是是饱饱和和NaCl溶溶液，液，实验实验开始开始时时，同，同时时在在U形管两形管两边边各滴入各滴入几滴酚几滴酚酞试酞试液，液，则电则电解池中解池中X极上的极上的电电极反极反应

18、应式是式是_，在，在X极附近极附近观观察察到的到的现现象是象是_；oY极上的极上的电电极反极反应应式是式是_，o检验该电检验该电极反极反应产应产物的方法是物的方法是_。o(2)如果用如果用电电解方法精解方法精炼炼粗粗铜铜，电电解液解液a选选用用CuSO4溶液，溶液，则则X电电极的材料是极的材料是_，电电极反极反应应式是式是_。Y电电极的材料是极的材料是_，电电极反极反应应是是_(说说明：明：杂杂质发质发生的生的电电极反极反应应不必写出不必写出)。o答案：答案：(1)2H2e=H2有气泡有气泡产产生，溶液生，溶液变红变红2Cl2e=Cl2把湿把湿润润的淀粉碘化的淀粉碘化钾试纸钾试纸放在放在Y电电

19、极附近，极附近，试纸变蓝试纸变蓝色色(2)纯铜纯铜Cu22e=Cu粗粗铜铜Cu2e=Cu2o1.电解池中电极的判断电解池中电极的判断o特别提醒特别提醒o电解池的阴阳极取决于外接电源的正负极，电解池的阴阳极取决于外接电源的正负极，与电极材料的金属活动性无关。与电极材料的金属活动性无关。o2电解时电极产物的判断电解时电极产物的判断o(1)阳极阳极产产物的判断物的判断o首先看首先看电电极，如果是活性极，如果是活性电电极极(金属活金属活动动性性顺顺序表序表Ag以前以前)，则电则电极材料失极材料失电电子，子，电电极极被溶解，溶液中的阴离子不能失被溶解，溶液中的阴离子不能失电电子；如子；如是惰性是惰性电电

20、极极(Pt、Au、石墨、石墨)，则则要看溶液要看溶液中离子的失中离子的失电电子能力，此子能力，此时时根据阴离子放根据阴离子放电顺电顺序加以判断。序加以判断。(阴离子放阴离子放电顺电顺序：序：S2IBrClOH含氧酸根含氧酸根F)o(2)阴极阴极产产物的判断物的判断o直接根据阳离子放直接根据阳离子放电顺电顺序序进进行判断，阳离行判断，阳离子放子放电顺电顺序与金属活序与金属活动动性性顺顺序相反，其中序相反，其中AgFe3Cu2HFe2Zn2Al3Mg2Na。o特别提醒特别提醒o在水溶液中，含氧酸根和活在水溶液中，含氧酸根和活泼泼金属离子一金属离子一般不放般不放电电，OH和和H放放电电。o案例精析案

21、例精析o【例例1】(2008全国全国理综理综)右右图为图为直流直流电电源源电电解稀解稀Na2SO4水溶水溶液的装置。通液的装置。通电电后在石墨后在石墨电电极极a和和b附近分附近分别别滴加一滴石蕊溶液，下滴加一滴石蕊溶液，下列列实验现实验现象中正确的是象中正确的是()oA逸出气体的体逸出气体的体积积，a电电极的小极的小于于b电电极的极的oB一一电电极逸出无味气体，另一极逸出无味气体，另一电电极逸出刺激性气味气体极逸出刺激性气味气体oCa电电极附近呈极附近呈红红色，色，b电电极附近极附近呈呈蓝蓝色色oDa电电极附近呈极附近呈蓝蓝色，色，b电电极附极附近呈近呈红红色色o解析解析电解电解Na2SO4溶

22、液时发生的反应溶液时发生的反应为：为：oa为阴极：为阴极：4H4e=2H2ob为阳极：为阳极：4OH4e=O22H2Oo对照分析对照分析A、B不正确。不正确。a极周围由于极周围由于H放放电呈碱性，石蕊显蓝色，电呈碱性，石蕊显蓝色，b极周围由于极周围由于OH放电呈酸性，石蕊显红色。放电呈酸性，石蕊显红色。o答案答案Do如如图图两个装置中，溶液体两个装置中，溶液体积积均均为为200 mL，开始，开始时时，电电解解质质溶液的溶液的浓浓度均度均为为0.1 mol/L，工作一段，工作一段时间时间后，后，测测得得导线导线上都上都通通过过了了0.02 mol电电子，若不考子，若不考虑虑溶液体溶液体积积的的变

23、变化，化，则则下列叙述中正确的是下列叙述中正确的是()oA在在中中Cu棒棒为为阳极；在阳极；在中中Cu棒棒为负为负极极oB电电极上析出物极上析出物质质的的质质量：量：原原电电池原理引起池原理引起的腐的腐蚀蚀化学腐化学腐蚀蚀带带防防护护措施的腐措施的腐蚀蚀。o(2)同一金属在不同同一金属在不同电电解解质质溶液中的腐溶液中的腐蚀蚀速速率：率：强强电电解解质质弱弱电电解解质质非非电电解解质质。o(3)原原电电池原理引起的腐池原理引起的腐蚀蚀速率：两速率：两电电极金极金属活属活动动性相差越大，越易腐性相差越大，越易腐蚀蚀。o(4)对对于同一于同一电电解解质质溶液来溶液来说说，电电解解质质溶液溶液浓浓度

24、越大，腐度越大，腐蚀蚀越快。越快。o案例精析案例精析o【例例3】下下图图中，中，铁铁腐腐蚀蚀由快到慢的由快到慢的顺顺序序为为(未未标标注的注的电电解解质质溶液溶液为为水水)_。o解析解析中由于水中溶解了氧气，铁与中由于水中溶解了氧气，铁与杂质碳会形成原电池，发生电化学腐蚀。杂质碳会形成原电池，发生电化学腐蚀。中铁在油中，氧气难以溶解，无电解质中铁在油中，氧气难以溶解，无电解质溶液，不能形成原电池。溶液，不能形成原电池。、都形成原都形成原电池，但电池，但中铁为正极，受到保护；中铁为正极，受到保护；中中铁为负极，被氧化。铁为负极，被氧化。、都形成原解池，都形成原解池，中铁与电源的正极相连，作阳极，

25、氧化中铁与电源的正极相连，作阳极，氧化速率增大。速率增大。中铁与电源的负极相连，作中铁与电源的负极相连，作阴极，受到保护。所以铁腐蚀由快到慢的阴极，受到保护。所以铁腐蚀由快到慢的顺序为顺序为。o答案答案o为为了探究金属腐了探究金属腐蚀蚀的条件和快慢，某的条件和快慢，某课课外外学学习习小小组组用不同的用不同的细细金属金属丝丝将三根大小相将三根大小相同的普通同的普通铁钉铁钉分分别别固定在如固定在如图图所示的三个所示的三个装置内，并将装置内，并将这这些装置在相同的些装置在相同的环环境中放境中放置相同一段置相同一段时间时间，下列，下列对实验结对实验结果的描述果的描述不正确的是不正确的是o()oA实验结

26、实验结束束时时，装置，装置比装置比装置左左侧侧的液的液面低面低oB实验结实验结束束时时，装置，装置左左侧侧的液面会下降的液面会下降oC实验结实验结束束时时，铁钉铁钉b腐腐蚀蚀最最严严重重oD实验结实验结束束时时，铁钉铁钉c几乎没有腐几乎没有腐蚀蚀o解析：解析：这是一道原电池原理应用于金属腐这是一道原电池原理应用于金属腐蚀的选择题，主要考查的是如何分析铁钉蚀的选择题，主要考查的是如何分析铁钉所处的环境，对铁钉的腐蚀起到促进还是所处的环境，对铁钉的腐蚀起到促进还是保护作用，同时考查了盐酸具有挥发性，保护作用，同时考查了盐酸具有挥发性，浓硫酸具有吸水性等知识点。装置浓硫酸具有吸水性等知识点。装置中铁

27、中铁钉处于盐酸的蒸气中，被侵蚀而释放出钉处于盐酸的蒸气中，被侵蚀而释放出H2，使左侧液面下降右侧液面上升；装置，使左侧液面下降右侧液面上升；装置中铁钉同样处于盐酸的蒸气中，所不同的中铁钉同样处于盐酸的蒸气中，所不同的是悬挂铁钉的金属丝由铁丝换成了铜丝，是悬挂铁钉的金属丝由铁丝换成了铜丝，由于由于Fe比比Cu活泼，在这种氛围中构成的原活泼，在这种氛围中构成的原电池会加速铁钉的侵蚀而放出更多的电池会加速铁钉的侵蚀而放出更多的H2，使左侧液面下降更多，右侧液面上升得更使左侧液面下降更多，右侧液面上升得更多；多；o装置装置中虽然悬挂铁钉的还是铜丝，但由中虽然悬挂铁钉的还是铜丝，但由于浓硫酸有吸水性而无

28、挥发性，使铁钉处于浓硫酸有吸水性而无挥发性，使铁钉处于一种较为干燥的空气中，因而在短时间于一种较为干燥的空气中，因而在短时间内几乎没有被侵独。内几乎没有被侵独。o答案：答案：Ao【例例1】(2009四川四川)新型新型锂锂离子离子电电池在新池在新能源的开能源的开发发中占重要地位。可用作中占重要地位。可用作节节能能环环保保电动电动汽汽车车的的动动力力电电池。磷酸池。磷酸亚铁锂亚铁锂(LiFePO4)是新型是新型锂锂离子离子电电池的首池的首选电选电极材极材料，它的制料，它的制备备方法如下：方法如下：o方法一方法一将碳酸锂、乙酸亚铁将碳酸锂、乙酸亚铁(CH3COO)2Fe、磷酸二氢铵按一定比例、磷酸二

29、氢铵按一定比例混合、充分研磨后，在混合、充分研磨后，在800左右、惰性左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂，同时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。时生成的乙酸及其他产物均以气体逸出。o方法二方法二将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化将一定浓度的磷酸二氢铵、氯化锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，锂混合溶液作为电解液，以铁棒为阳极，石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。石墨为阴极，电解析出磷酸亚铁锂沉淀。沉淀经过滤、洗涤、干燥、在沉淀经过滤、洗涤、干燥、在800左右、左右、惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。惰性气体氛围中煅烧制得晶态磷酸亚铁锂。o在锂离子电池中

30、，需要一种有机聚合物作在锂离子电池中，需要一种有机聚合物作为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机为正负极之间锂离子迁移的介质，该有机聚合物的单体之一聚合物的单体之一(用用M表示表示)的结构简式的结构简式如下：如下：o请请回答下列回答下列问题问题：o(1)上述两种方法制上述两种方法制备备磷酸磷酸亚铁锂亚铁锂的的过过程都程都必必须须在惰性气体氛在惰性气体氛围围中中进进行。其原因是行。其原因是_。o(2)在方法一所在方法一所发发生的反生的反应应中，除生成磷酸中，除生成磷酸亚铁锂亚铁锂、乙酸外，、乙酸外，还还有有_、_、_(填化学式填化学式)生成。生成。o(3)在方法二中，阳极生成磷酸在方法二中，阳极生

31、成磷酸亚铁锂亚铁锂的的电电极反极反应应式式为为_。o(4)写出写出M与足量与足量氢氢氧化氧化钠钠溶液反溶液反应应的化学的化学方程式：方程式：o_。o(5)已知已知锂锂离子离子电电池在充池在充电过电过程中，阳极的程中，阳极的磷酸磷酸亚铁锂亚铁锂生成磷酸生成磷酸铁铁，则该电则该电池放池放电时电时正极的正极的电电极反极反应应式式为为_。o解析解析(1)惰性气体氛围主要是为防止惰性气体氛围主要是为防止Fe2被氧化。被氧化。o(2)方法一中所涉及的化学反应是非氧化还方法一中所涉及的化学反应是非氧化还原反应，根据元素守恒即可判断剩余产物原反应，根据元素守恒即可判断剩余产物o(3)阳极发生氧化反应：阳极发生

32、氧化反应：FeH2PO Li2e=LiFePO42Ho阴极发生还原反应：阴极发生还原反应：2H2e=H2，o(4)由由M的结构简式可知，该有机物含有酯的结构简式可知，该有机物含有酯基，故可在碱性条件下发生水解反应。基，故可在碱性条件下发生水解反应。o(5)电池充电为电解池，阳极失电子发生氧电池充电为电解池，阳极失电子发生氧化反应。化反应。o电池放电为原电池，故正极得电子发生还电池放电为原电池，故正极得电子发生还原反应：原反应：oFePO4Lie=LiFeO4o答案答案(1)为为了防止了防止亚铁亚铁化合物被氧化化合物被氧化o(2)CO2H2ONH3o铁铁生生锈锈是比是比较较常常见见的的现现象，某

33、象，某实验实验小小组为组为研究研究铁铁生生锈锈的条件，的条件，设计设计了以下快速、易了以下快速、易行的方法：行的方法：o首先首先检查检查制取氧气装置的气密性，然后按制取氧气装置的气密性，然后按图连图连接好装置，点燃酒精灯接好装置，点燃酒精灯给药给药品加品加热热，持持续续3分分钟钟左右，左右，观观察到的察到的实验现实验现象象为为：直形管中用蒸直形管中用蒸馏馏水漫水漫过过的光亮的光亮铁丝铁丝表面表面颜颜色色变变得灰暗，得灰暗，发发生生锈蚀锈蚀；直形管中干燥直形管中干燥的的铁丝铁丝表面依然光表面依然光泽泽，没有，没有发发生生锈蚀锈蚀；烧烧杯中潮湿的杯中潮湿的铁丝铁丝表面依然光亮。表面依然光亮。o试试

34、回答以下回答以下问题问题：o(1)由于与金属接触的介由于与金属接触的介质质不同，金属腐不同，金属腐蚀蚀分成不同分成不同类类型，本型，本实验实验中中铁铁生生锈锈属于属于_。能表示其原理的反。能表示其原理的反应应方程式方程式为为_。o(2)仪仪器器A的名称的名称为为_，其中装的，其中装的药药品可以是品可以是_，其作用是，其作用是_。o(3)由由实验实验可知，可知，该类铁该类铁生生锈锈的条件的条件为为_。o答案：答案：(1)电化学腐蚀负极：电化学腐蚀负极：2Fe4e=2Fe2正极：正极：2H2OO24e=4OH也可以写总反应方程式，多也可以写总反应方程式，多写写Fe(OH)2Fe(OH)3的反应方程

35、式也的反应方程式也不算错不算错(2)球形干燥管碱石灰球形干燥管碱石灰(或无水或无水CaCl2)干燥干燥O2(3)与与O2接触；接触；与与水接触水接触o(2009阜阳模拟阜阳模拟)如如图图，p、q为为直流直流电电源源两极，两极，A由由2价金属价金属单质单质X制成，制成，B、C、D为铂电为铂电极，接通极，接通电电源，金属源，金属X沉沉积积于于B极，极，同同时时C、D产产生气泡。生气泡。试试回答：回答：o(1)p为为_极，极，A极极发发生了生了_(填填反反应类应类型型)反反应应。o(2)C为为_极，极，试试管里收集到管里收集到_；D为为_极，极，试试管里收集到管里收集到_。o(3)C极的极的电电极方

36、程式是极方程式是_。o(4)在在电电解解过过程中，程中，测测得得C、D两极上两极上产产生的生的气体的气体的实验实验数据如下：数据如下：o仔仔细细分析上表，分析上表，请说请说出得到以上出得到以上实验实验数数据可能的原因是据可能的原因是_。时间时间(min)1 2 3 4 5 6 7 8 910阴极生成气阴极生成气体体体体积积(cm3)6122029394959697989阳极生成气阳极生成气体体体体积积(cm3)2 4 711162126313641o(5)当反当反应进应进行一段行一段时间时间后，后，A、B电电极附近极附近溶液的溶液的pH_(填填“增大增大”、“减小减小”或或“不不变变”)。o(

37、6)当当电电路中通路中通过过0.004 mol电电子子时时，B电电极上沉极上沉积积金属金属X的的质质量量为为0.128 g，则则此此金属的摩金属的摩尔尔质质量量为为_。o答案：答案：(1)正氧化正氧化(2)阳氧气阴阳氧气阴氢氢气气o(3)4OH4e=2H2OO2o(4)C、D两极所得两极所得O2、H2体体积积比比应该为应该为12，但，但实验实验数据由数据由13随随时间变时间变化而增化而增大，到达大，到达10分分钟时约为钟时约为12，这时这时开始开始阶阶段段O2溶解的溶解的缘缘故故o(5)不不变变(6)64 gmol1o某某课课外学外学习习小小组组用下用下图图所示的装置所示的装置进进行行实实验验

38、，a、b为为石墨石墨电电极，极，烧烧杯中盛放的是等杯中盛放的是等浓浓度的度的CuCl2和和NaCl的混合溶液。的混合溶液。实验实验可可分分为为三个三个阶阶段：段：o阶段一：阶段一：闭合闭合k，只有一个电极上有大量气，只有一个电极上有大量气体生成。体生成。o(1)产产生大量气体的生大量气体的电电极是极是_(选选填填“a”或或“b”)，写出其，写出其电电极反极反应应式式_。o阶段二：阶段二：继续通电，另一个电极上出现了继续通电，另一个电极上出现了大量无色无味气体，标志着新的反应阶段大量无色无味气体，标志着新的反应阶段开始。开始。o(2)产产生无色无味气体的生无色无味气体的电电极反极反应应式式为为_

39、。o阶段三：阶段三：继续通电，实验现象又发生明显继续通电，实验现象又发生明显改变，标志第三阶段开始。改变，标志第三阶段开始。o(3)标标志第三志第三阶阶段开始的段开始的现现象是象是_。o(4)第三第三阶阶段中，溶液的段中，溶液的pH变变化化趋势趋势是是_(选选填填“增大增大”或或“减小减小”)，其原因是，其原因是_。o数据分析：数据分析：o(5)当第二当第二阶阶段段结结束束时时，某，某电电极上析出极上析出0.02 mol 无色气体，至此，无色气体，至此，阶阶段一和段一和阶阶段二理段二理论论上共析出上共析出Cl2_ mol，而，而实际实际上上逸出的气体明逸出的气体明显显偏少，原因是偏少，原因是_。o答案：答案：(1)a；2Cl2eCl2o(2)2H2eH2(或或2H2O2eH22OH)o(3)电极电极a产生的气体由黄绿色变成无色。产生的气体由黄绿色变成无色。o(4)增大这时的溶质是氢氧化钠，实质是增大这时的溶质是氢氧化钠，实质是水被电解，溶液越来越浓，水被电解，溶液越来越浓，pH越来越大。越来越大。o(5)0.06，部分氯气与，部分氯气与NaOH溶液反应，少溶液反应，少量氯气溶于水量氯气溶于水 请同学们认真完成课后强化作业